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Qué es el enfriamiento – Tiempo muerto – Contadores Geiger – Definición

Para los contadores Geiger, el enfriamiento externo, a veces llamado «enfriamiento activo» o «enfriamiento electrónico», también es una posibilidad. Los contadores Geiger no pueden medir altas tasas de radiación debido al «tiempo muerto» del tubo.

Tiempo muerto - Detector - Paralizable - No paralizableDebido a la gran avalancha inducida por cualquier ionización, un contador Geiger tarda mucho tiempo (aproximadamente 1 ms) en recuperarse entre pulsos sucesivos. Por lo tanto, los contadores Geiger no pueden medir altas tasas de radiación debido al » tiempo muerto » del tubo. El  tiempo muerto  es el tiempo después de cada evento durante el cual el sistema no puede grabar otro evento.

En un contador Geiger, el gas de relleno de la cámara es un gas inerte que se ioniza por radiación incidente, y un gas de enfriamiento de 5 a 10% de un vapor orgánico o un gas halógeno para evitar pulsos espurios al apagar las avalanchas de electrones. El contador Geiger no debe dar pulsos espurios, y debe recuperarse rápidamente al estado pasivo, listo para el próximo evento de radiación. El argón y el helio son los gases de relleno más utilizados y permiten la detección de radiación alfa, beta y gamma. Para la detección de neutrones, He-3 y BF 3 (trifluoruro de boro) son los gases más comúnmente empleados.

Sin embargo, por cada electrón recogido en la cámara, queda un ion de gas cargado positivamente. Estos iones de gas son pesados ​​en comparación con un electrón y se mueven mucho más lentamente. Los electrones libres son mucho más livianos que los iones positivos, por lo tanto, son atraídos hacia el electrodo central positivo mucho más rápido que los iones positivos hacia la pared de la cámara. La nube resultante de iones positivos cerca del electrodo conduce a distorsiones en la multiplicación de gases. Finalmente, los iones positivos se alejan del cable central cargado positivamente hacia la pared cargada negativamente y se neutralizan obteniendo un electrón. Estos átomos luego regresan a su estado fundamental mediante la emisión de fotones que a su vez producen más ionización y, por lo tanto, descargas secundarias espurias. Los electrones producidos por esta ionización se mueven hacia el cable central y se multiplican en el camino. Este pulso de carga no está relacionado con la radiación que se detectará y puede activar una serie de pulsos. En la práctica, la terminación de la avalancha se mejora mediante el uso de Técnicas de «enfriamiento» .

Las moléculas de gas de enfriamiento tienen una afinidad más débil por los electrones que el gas de la cámara; por lo tanto, los átomos ionizados del gas de la cámara toman fácilmente electrones de las moléculas de gas de enfriamiento. Por lo tanto, las moléculas ionizadas de gas de enfriamiento alcanzan la pared de la cámara en lugar del gas de la cámara. Las moléculas ionizadas del gas de enfriamiento se neutralizan al obtener un electrón, y la energía liberada no causa más ionización, sino que provoca la disociación de la molécula. Este tipo de enfriamiento se conoce como  auto-enfriamiento  o  enfriamiento interno , ya que los tubos detienen la descarga sin ayuda externa.

Para los contadores Geiger, el enfriamiento externo, a veces llamado » enfriamiento activo » o » enfriamiento electrónico «, también es una posibilidad. El enfriamiento electrónico utiliza una electrónica de control de alta velocidad simplista para eliminar y volver a aplicar rápidamente el alto voltaje entre los electrodos durante un tiempo fijo después de cada pico de descarga para aumentar la velocidad máxima de conteo y la vida útil del tubo.

Referencia especial: Departamento de Energía, Instrumentación y Control de EE. UU. DOE Fundamentals Handbook, Volumen 2 de 2. Junio ​​de 1992.

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Este artículo se basa en la traducción automática del artículo original en inglés. Para más información vea el artículo en inglés. Puedes ayudarnos. Si desea corregir la traducción, envíela a: [email protected] o complete el formulario de traducción en línea. Agradecemos su ayuda, actualizaremos la traducción lo antes posible. Gracias.