• 4-20mA
• alfa
• CMOS
• particelle
• Rilevatore

La salvaguardia della salute umana da elementi tossici è un aspetto fondamentale da rispettare negli ambienti in cui le persone passano la maggior parte della loro vita.
Il Radon è un gas radioattivo principalmente emesso dal terreno e dalle rocce, e che, a causa delle particelle alfa emesse durante il suo decadimento, può risultare cancerogeno se inalato. Al fine di mettere in sicurezza gli ambienti in cui si vive è stato realizzato un dispositivo per la misura della concentrazione di tale gas.
In questa tesi, il primo obiettivo è l’analisi e l’ottimizzazione di un nuovo rivelatore di particelle alfa in tecnologia CMOS da sostituire all’interno del dispositivo.Sono stati simulati il singolo BJT, parte fondamentale del rilevatore, e il circuito per l’elaborazione del segnale di uscita, e si è notato come, anche con una minore amplificazione del rilevatore BJT, è possibile ottenere un segnale di uscita utile per la conta delle particelle alfa.
Il secondo obiettivo è quello di aggiungere uno standard utilizzato in ambito industriale per la trasmissione dell’informazione di misura mediante bus analogico 4-20mA. Questo permette il trasferimento dei dati mediante un segnale di corrente maggiormente resistente alle interferenze elettromagnetiche.

The safeguard of the human health from toxic elements is a fundamental aspect that must be observed in places where people spend most of their time. Radon is a radioactive gas mainly emitted from soil and rocks, and, due to the emission of alpha particles during its decay, it may be carcinogenic if inhaled. In order to know if there is a dangerous concentration of it, an instrument for its indoor and outdoor measurement had been realized. In this thesis, the first target is the analysis and the optimization of a new alpha particle detector in CMOS technology in order to be replaced in that instrument. The behavior of a single BJT, the main part of the detector, and the circuit for the output signal elaboration have been simulated and it has been noted how, even with a lower charge amplification from the BJT detector, is possible to obtain an output signal that can be used for alpha particles counting. The second target is to add an industrial standard for the transmission of the measurement information through the 4-20mA analog bus. It allow to send data with a current signal that has an higher immunity from electromagnetic interferences.