Un contador de centelleo o detector de centelleo es un detector de radiación que utiliza el efecto conocido como centelleo . El centelleo es un destello de luz producido en un material transparente por el paso de una partícula (un electrón, una partícula alfa, un ion o un fotón de alta energía). El centelleo ocurre en el centelleador, que es una parte clave de un detector de centelleo. En general, un detector de centelleo consiste en:
- Scintillator . Un centelleador genera fotones en respuesta a la radiación incidente.
- Fotodetector . Un fotodetector sensible (generalmente un tubo fotomultiplicador (PMT), una cámara con dispositivo de carga acoplada (CCD) o un fotodiodo), que convierte la luz en una señal eléctrica y electrónica para procesar esta señal.
El principio básico de funcionamiento implica que la radiación reacciona con un centelleador, que produce una serie de destellos de intensidad variable. La intensidad de los destellos es proporcional a la energía de la radiación. Esta característica es muy importante. Estos contadores son adecuados para medir la energía de la radiación gamma ( espectroscopía gamma ) y, por lo tanto, pueden usarse para identificar isótopos emisores de rayos gamma.
Contador de centelleo: principio de funcionamiento
El funcionamiento de los contadores de centelleo se resume en los siguientes puntos:
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Contador de centelleo – Principio de funcionamiento. Fuente: wikipedia.org Licencia: Dominio público La radiación ionizante ingresa al centelleador e interactúa con el material del centelleador. Esto hace que los electrones se eleven a un estado excitado .
- Para las partículas cargadas, la pista es el camino de la partícula misma.
- Para los rayos gamma (sin carga), su energía se convierte en un electrón energético a través del efecto fotoeléctrico , la dispersión de Compton o la producción de pares .
- Los átomos excitados del material centelleador desexcitan y emiten rápidamente un fotón en el rango de luz visible (o casi visible). La cantidad es proporcional a la energía depositada por la partícula ionizante. Se dice que el material es fluorescente.
- Se utilizan tres clases de fósforos:
- cristales inorgánicos
- cristales orgánicos,
- Fósforos de plástico.
- La luz creada en el centelleador golpea el fotocátodo de un tubo fotomultiplicador , liberando como máximo un fotoelectrón por fotón.
- Usando un potencial de voltaje, este grupo de electrones primarios se acelera y enfoca electrostáticamente para que golpeen el primer dinodo con suficiente energía para liberar electrones adicionales.
- Estos electrones secundarios son atraídos y golpean un segundo dinodo liberando más electrones. Este proceso ocurre en el tubo fotomultiplicador.
- Cada impacto del dinodo posterior libera más electrones, por lo que hay un efecto amplificador de corriente en cada etapa del dinodo. Cada etapa tiene un potencial mayor que el anterior para proporcionar el campo de aceleración.
- La señal primaria se multiplica y esta amplificación continúa a través de 10 a 12 etapas.
- En el último dinodo , hay suficientes electrones disponibles para producir un pulso de magnitud suficiente para una mayor amplificación. Este pulso lleva información sobre la energía de la radiación incidente original. El número de tales pulsos por unidad de tiempo también proporciona información sobre la intensidad de la radiación.
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