O que é contador de cintilação – Princípio da operação – Definição

Um contador de cintilação ou detector de cintilação é um detector de radiação que usa o efeito conhecido como cintilação . A cintilação é um flash de luz produzido em um material transparente pela passagem de uma partícula (um elétron, uma partícula alfa, um íon ou um fóton de alta energia). A cintilação ocorre no cintilador, que é uma parte essencial de um detector de cintilação. Em geral, um detector de cintilação consiste em:

• Cintilador . Um cintilador gera fótons em resposta à radiação incidente.
• Fotodetector . Um fotodetector sensível (geralmente um tubo fotomultiplicador (PMT), uma câmera de dispositivo acoplado a carga (CCD) ou um fotodiodo), que converte a luz em um sinal elétrico e eletrônico para processar esse sinal.

O princípio básico de operação envolve a reação da radiação com um cintilador, que produz uma série de flashes de intensidade variável. A intensidade dos flashes é proporcional à energia da radiação. Esse recurso é muito importante. Esses contadores são adequados para medir a energia da radiação gama ( espectroscopia gama ) e, portanto, podem ser usados ​​para identificar isótopos emissores gama.

Contador de Cintilações – Princípio de Operação

A operação dos contadores de cintilação é resumida nos seguintes pontos:

• 

  A radiação ionizante entra no cintilador e interage com o material do cintilador. Isso faz com que os elétrons sejam elevados a um estado excitado .

  • Para partículas carregadas, a trilha é o caminho da própria partícula.
  • Para raios gama (sem carga), sua energia é convertida em um elétron energético via efeito fotoelétrico , espalhamento de Compton ou produção de pares .
• Os átomos excitados do material cintilador de-excite e rapidamente emitir um fotão na visível (ou próximo do visível) gama de luz. A quantidade é proporcional à energia depositada pela partícula ionizante. Diz-se que o material fluorescente.
• Três classes de fósforo são usadas:
  • cristais inorgânicos,
  • cristais orgânicos,
  • fósforos de plástico.
• A luz criada no cintilador atinge o fotocatodo de um tubo fotomultiplicador , liberando no máximo um fotoelétron por fóton.
• Usando um potencial de voltagem, esse grupo de elétrons primários é eletrostaticamente acelerado e focado para atingir o primeiro dínodo com energia suficiente para liberar elétrons adicionais.
• Esses elétrons secundários são atraídos e atingem um segundo dínodo liberando mais elétrons. Esse processo ocorre no tubo fotomultiplicador.
• Cada impacto subsequente do dínodo libera mais elétrons e, portanto, há um efeito de amplificação de corrente em cada estágio do dínodo. Cada estágio tem um potencial maior que o anterior para fornecer o campo de aceleração.
• O sinal primário é multiplicado e essa amplificação continua por 10 a 12 estágios.
• No dínodo final , elétrons suficientes estão disponíveis para produzir um pulso de magnitude suficiente para amplificação adicional. Esse pulso carrega informações sobre a energia da radiação incidente original. O número desses pulsos por unidade de tempo também fornece informações sobre a intensidade da radiação.