Construction and Testing of a High-Sensitivity Radon Rn-222 Detector

W pracy magisterskiej opisano budowę i testy wysokoczułego detektora radonu Rn. Detektor oparto na komorze pomiarowej z detektorami półprzewodnikowymi, umożliwiającej rejestrację cząstek alfa pochodzących z rozpadu radonu i jego pochodnych. Przedstawiono etapy przygotowania układu, w tym testy szczelności komory, montaż detektorów oraz ustalenie progów detekcji z wykorzystaniem oscyloskopu i systemu akwizycji danych. W ramach badań przeprowadzono pomiary kontrolne przy użyciu kriogenicznego detektora radonu oraz serię pomiarów wydajności dla różnych wartości napięcia i ciśnienia gazu. Uzyskane wyniki wykazały, że wydajność detektora rośnie wraz ze wzrostem napięcia i stabilizuje się na poziomie około 27–28%.Dodatkowo oszacowano czułość układu w kategoriach minimalnej mierzalnej aktywności (MMA). Dla objętości komory odpowiadającej ciśnieniu 4 bar ( l) otrzymano mBq, co odpowiada minimalnej aktywności właściwej mBq/m. Parametry te są porównywalne z wynikami uzyskanymi dla dużych detektorów opisanych w literaturze, co potwierdza wysoką czułość opracowanej konstrukcji.

This Master’s thesis presents the design and testing of a high-sensitivity radon detector for Rn. The detector is based on a measurement chamber equipped with semiconductor detectors, enabling the registration of alpha particles from the decay of radon and its progeny. The preparation of the system is described, including leak-tightness tests of the chamber, detector assembly, and setting of detection thresholds using an oscilloscope and a data acquisition system. Control measurements were performed with a cryogenic radon detector, followed by a series of efficiency tests for different voltages and gas pressures. The results showed that the detector efficiency increases with voltage and stabilizes at a level of about 27–28%.Additionally, the sensitivity of the system was evaluated in terms of the Minimum Measurable Activity (MMA). For a chamber volume corresponding to 4 bar pressure (520 L), the result was mBq, which corresponds to a minimum specific activity of mBq/m. These parameters are comparable to those obtained for large-volume detectors reported in the literature, confirming the high sensitivity of the developed design.