PRINCIPIOS DE DETECCION DE LA RADIACION
DETECTORES DE CENTELLEOCONCEPTOS BASICOS SOBRE CENTELLADORESLa
deteccin de las radiaciones ionizantes a partir de los destellos
luminosos que stas producen en ciertos materiales, es uno de los
mtodos ms antiguos, pero contina siendo an muy utilizado en contaje
y en espectrometra.
Cuando una partcula ionizante incide en un material, puede
interactuar de acuerdo al mecanismo que corresponda al tipo de
partculas, a su energa y al material de que se trate, produciendo
partculas cargadas que se mueven en su interior. En ciertos
materiales, denominados centelladores, pequea fraccin de la energa
cintica de las partculas secundarias es convertida en energa
luminosa; el resto se transfiere al medio como calor o como
vibraciones de su red cristalina. La fraccin de la energa que se
convierte en luz (definida como eficiencia de centelleo) depende,
para un dado centellador, de la naturaleza de la partcula y de su
energa. En algunos casos, la eficiencia puede ser independiente de
la energa de la partcula, permitiendo una proporcionalidad directa
entre la intensidad del impulso luminoso y la energa.
Un material centellador ideal presenta las siguientes
propiedades:
Convierte la energa cintica de las partculas cargadas en energa
luminosa con alta eficiencia de centelleo.
Tal conversin es lineal; la energa luminosa es proporcional a la
energa impartida al centellador en un amplio rango de energas.
Es transparente a la longitud de onda que l mismo emite por
desexcitacin.
El tiempo de decaimiento de los impulsos luminosos es corto, de
manera que las seales generadas con rpidas.
Posibilita construir detectores de dimensiones adecuadas a la
aplicacin prevista.
Su ndice de refraccin es muy parecido al del vidrio, lo que
permite un acoplamiento ptico eficiente con el dispositivo
trasductor, cuya funcin es transformar a su vez los impulsos
luminosos en seales elctricas.
Ningn material cumple todas las propiedades enunciadas, por lo
que la eleccin de un centellador en particular resulta una solucin
de compromiso segn la aplicacin de que se trate. Los centelladores
ms utilizados son inorgnicos u orgnicos, plsticos o lquidos.
Centelladores inorgnicosLos centelladores inorgnicos son
cristales que poseen, en general, mejor rendimiento luminoso y
linealidad que los orgnicos, pero tienen menor velocidad de
respuesta. El mecanismo de centelleo en estos materiales depende de
los estados de energa determinados por su red cristalina.
En los materiales aisladores o semiconductores, los electrones
slo pueden ocupar un nmero discreto de niveles de energa agrupados
en bandas (ver figura 1).
Figura 1La banda de valencia est ocupada por electrones
firmemente ubicados en sus niveles energticos, mientras que la
banda de conduccin est constituida por niveles de energa ocupados
por electrones que poseen suficiente energa como para migrar
libremente por el cristal. Existe una banda de energa intermedia,
la llamada banda prohibida, que en los cristales puros no puede
estar ocupada por niveles energticos correspondientes a electrones.
La absorcin de energa en un cristal puede resultar en la elevacin
de un electrn desde su estado de energa original, en la banda de
valencia, hasta una posicin en la banda de conduccin, atravesando
la banda prohibida y dejando una vacante o hueco (ion positivo) en
la banda de valencia. Al regresar el electrn a su posicin original
durante la desexcitacin, el tomo emite energa en forma de luz. Este
proceso en un cristal puro es muy poco eficiente a los fines
requeridos y adems, debido a la excesiva altura energtica de la
banda prohibida (4 5 eV) la frecuencia del fotn es superior a la
correspondiente al rango de luz visible.
Para mejorar la probabilidad de emisin de un fotn luminoso en el
proceso de desexcitacin, a los centelladores inorgnicos se les
agrega pequeas cantidades de impurezas denominadas activadores ,
que llevan a la aparicin de niveles energticos intermedios dentro
de la banda prohibida. Como resultado de ello, los electrones que
por excitacin externa arriben a esos niveles, provocan -al regresar
a su nivel energtico original-, la emisin de fotones de frecuencias
comprendidas en el rango de luz visible (pues su energa es menor
que la correspondiente a la banda prohibida).
Una partcula cargada que interacta con el centellador crear un
gran nmero de pares electrn-hueco por la elevacin de electrones
desde la banda de valencia. Un hueco puede migrar hasta la posicin
de una impureza activadora e ionizarla, debido a que la energa de
ionizacin de la impureza es menor, mientras que el electrn libre
podr desplazarse por la red cristalina hasta encontrar un hueco a
llenar en el activador. Ese nuevo tomo neutro de impureza se halla
excitado y en su transicin al estado estable, es altamente probable
que emita el exceso de energa en forma de un fotn luminoso.
Los tiempos de vida media tpicos para estos estados excitados
son del orden de 10-7 segundos.
Entre los centelladores inorgnicos ms frecuentemente empleados
se pueden citar:
Ioduro de sodio activado con talio - INa (TI )
La caracterstica ms notable reside en la alta eficiencia de
centelleo. La respuesta a radiacin gamma y beta es prcticamente
lineal para un rango amplio de energas y se los emplea usualmente
en espectrometra gamma. Se pueden construir en diversos tamaos, por
lo general en forma cilndrica.
Sus desventajas son fragilidad (son fcilmente deteriorables por
efectos mecnicos o trmicos) ; altamente higroscpicos (se opacan al
hidratarse, deben encapsularse de manera estanca); y, el tiempo de
decaimiento del impulso luminoso resulta alto frente a tasas
elevadas de contaje.
Ioduro de cesio activado con talio - Ics (TI )
Este centellador es tambin de uso frecuente, aunque no tanto
como el de INa (TI). Posee un elevado coeficiente de absorcin por
unidad de longitud para radiacin gamma, lo que lo hace
especialmente adecuado para aplicaciones en que existen
limitaciones de peso y volumen. Es menos frgil que el de INa (TI )
y se lo puede moldear de formas y dimensiones variadas. El tiempo
de decaimiento vara con el tipo de partcula ionizante que excita al
material, lo que permite, mediante discriminacin por forma de
impulsos, diferenciar partculas entre s (en particular, X de
gammas). Es menos higroscpico que el INa (TI ).
Ioduro de litio activado con europio - Li I (Eu)
ste centellador es frecuentemente empleado en la deteccin de
neutrones trmicos. Por ello se emplea el litio enriquecido en su
istopo Li6 , que posee una seccin eficaz de 940 barns y la deteccin
se logra indirectamente a travs de la reaccin 63 Li + 10n 31H + 42(
Sulfuro de cinc activado con plata - ZnS (Ag)
Este centellador es uno de los de ms alta eficiencia de
centelleo, comparable con la del INa (TI ). Es un polvo
policristalino, por lo que se lo utiliza en forma de finos
revestimientos; dada su opacidad, slo se lo puede emplear en
espesores no mayores de 25 mg/cm2, sobre soportes transparentes
(como ser vidrio, celuloide o lucite). La principal aplicacin es la
deteccin de partculas cargadas (en particular, alfas e iones
pesados).
Fluoruro de calcio activado con europio - CaF (Eu)
Las caractersticas ms relevantes de este centellador consisten
en que no es higroscpico y que es inerte, por lo que se lo utiliza
en condiciones ambientales severas.
Existen otros materiales centelladores, tales como el fluoruro
de cesio y el germanato de bismuto,que si bien presentan algunas
caractersticas atractivas, por ser baja su eficiencia de centelleo
resultan de aplicacin poco frecuente.
En la tabla siguiente se detallan las caractersticas ms
importantes de los materiales centelladores antes mencionados.
Centelladores orgnicosEl proceso de fluorescencia en los
centelladores orgnicos se genera a partir de transiciones en la
estructura de los niveles de energa dentro de una misma molcula y,
por lo tanto, es independiente del estado fsico del material. En el
caso del antraceno (uno de los centelladores orgnicos ms
utilizados), el fenmeno de fluorescencia puede observarse tanto en
estado slido policristalino, como vapor o como lquido en solucin.
Esto contrasta con el comportamiento de los centelladores
inorgnicos, que para su fluorescencia requieren la existencia de
una red cristalina slida.
Slo una fraccin de la energa de la partcula incidente se
convierte en luz. Si bien es deseable que esa porcin sea lo ms
elevada posible para maximizar la eficiencia de centelleo, una
parte significativa de la energa empleada para excitar molculas del
centellador se transforma en calor.
A todos los procesos de desexcitacin que no contribuyen a la
emisin luminosa se los agrupa bajo la denominacin de apagado (en
ingls, quenching). En la fabricacin de centelladores orgnicos es
importante disminuir la concentracin de impurezas que degradan la
emisin luminosa, contribuyendo a aumentar el apagado.
En casi todos los materiales centelladores orgnicos, el proceso
de excitacin se desarrolla con transferencia de energa de molcula a
molcula, previo a la desexcitacin que generar el impulso luminoso.
Este proceso de transferencia de energa es importante para
centelladores orgnicos constituidos por molculas de distinta
especie. Cuando una pequea cantidad de un material centellador de
alta eficiencia (soluto) se encuentra disuelto en otro material
(solvente), la energa originalmente absorbida por el solvente puede
ser finalmente transferida a una molcula del centellador, donde
finalmente se transforma en luz; estos sistemas binarios de
centelleo son de utilizacin muy frecuente como soluciones slidas o
lquidas por incorporacin de diversos disolventes y centelladores
orgnicos solventes.
Cuando se emplean centelladores orgnicos en forma lquida, se
suele agregar un tercer componente a la mezcla anterior, cuya
funcin es actuar como corredor de longitud de onda o sea, absorber
las radiaciones luminosas emitidas por el centellador y
reirradiarlas en otra longitud de onda para la cual es mxima la
sensibilidad del sistema transductor ptico-elctrico, que -como se
ver- complementa al centellador.
Tipos y caractersticas de centelladores orgnicos
Cristales orgnicos purosDentro de esta clasificacin existen dos
materiales ampliamente utilizados: el antraceno y el estilbeno. El
primero presenta la mayor eficiencia de centelleo frente a
cualquier otro centellador orgnico; el estilbeno, si bien no
presenta tan buena eficiencia de centelleo, es empleado aplicando
tcnicas de discriminacin por forma de pulsos para diferenciar
partculas ionizantes de diferente tipo. Ambos materiales presentan
la dificultad de resultar relativamente frgiles y difciles de
obtener en grandes dimensiones; adems poseen caractersticas
direccionales (la eficiencia de centelleo es funcin del ngulo
formado por la trayectoria de la partcula ionizante y el eje axial
del centellador; tal variacin puede llegar hasta un 20%).
Centelladores orgnicos en soluciones lquidasEstos centelladores
se producen por disolucin de un centellador orgnico lquido en un
disolvente adecuado. En algunas aplicaciones, como se mencion, se
suele adicionar un tercer componente lquido.
Por otra parte, la presencia de oxgeno disuelto en el disolvente
puede ocasionar excesiva elevacin del apagado, produciendo una
importante reduccin de la eficiencia de centelleo. Por ello, deben
tomarse precauciones para limitar la concentracin del oxgeno; lo
usual es encerrar el centellador en recintos estancos previamente
purgados.
Los centelladores lquidos son muy empleados en la determinacin
de actividades de muestras lquidas que pueden incorporarse a la
solucin como un componente ms. Este mtodo de medicin presenta la
ventaja de que por hallarse la fuente radiactiva totalmente rodeada
por la mezcla centelladora, la probabilidad de que una partcula
ionizante emitida interacte con el centellador es sumamente
elevada. Esta tcnica se usa frecuentemente para el contaje de bajos
niveles de actividad de emisores beta de baja energa (tales como el
tritio o el carbono-14).
Centelladores orgnicos plsticosSe obtienen disolviendo un
centellador orgnico en un disolvente que pueda ser polimerizado. Se
produce as una solucin slida que constituye el centellador orgnico
plstico; el ms comn es el estireno (monmero) en el cual puede ser
disuelto un centellador orgnico y luego polimerizado.
Presentan la ventaja de ser moldeables en tamaos y formas
diversas (tales como lminas, que permiten contar con centelladores
espiralados y an labernticos). No requieren estar encapsulados (por
no ser higroscpicos) y son de bajo precio.
Una frecuente aplicacin de los centelladores orgnicos plsticos,
en forma de lminas delgadas, es la discriminacin de partculas beta
y gamma en campos mixtos. Ello se basa en la propiedad de resultar
prcticamente transparentes a partculas ionizantes de alto poder de
penetracin (tales como radiacin x ( ), pero resultan sensibles a
partculas beta, en particular de baja energa que llegan a frenarse
totalmente en el mismo.
A continuacin se presenta una tabla con las principales
caractersticas de los centelladores orgnicos, plsticos y lquidos
frecuentemente ms utilizados.
PROPIEDADES DE ALGUNOS CENTELLADORES ORGANICOS DISPONIBLES
COMERCIALMENTE
PROPIEDADES DE ALGUNOS CENTELLADORES ORGANICOS DISPONIBLES
COMERCIALMENTE
FOTOMULTIPLICADORESLa utilizacin de los centelladores en la
deteccin y espectrometra de las radiaciones sera imposible si no se
dispusiera, adems, de dispositivos capaces de convertir los
impulsos luminosos sumamente dbiles, provenientes de los
centelladores, en impulsos elctricos. Tales dispositivos se
denominan tubos fotomultiplicadores. Consisten en una vlvula
electrnica multielectrdica que transforma la energa luminosa en
elctrica. De esta manera, los impulsos elctricos, proporcionales a
los luminosos (constituidos por no ms de algunos cientos de
fotones) pueden ser procesables por circuitos electrnicos
relativamente simples. La funcin del tubo fotomultiplicador es,
entonces, actuar como transductor optoelectrnico. Comercialmente se
dispone de tubos fotomultiplicadores sensibles a energas radiantes
de diversas frecuencias, que van desde el ultravioleta hasta
valores prximos al infrarrojo.
Un tubo fotomultiplicador est constituido fundamentalmente por
un fotoctodo (que emite electrones bajo la accin de la luz), una
serie de electrodos llamados dinodos (que multiplican los
electrones emitidos por el fotoctodo, que chocan contra dichos
electrodos despus de haber sido acelerados por el campo elctrico
producido por una diferencia de potencial aplicada entre ellos), y
un nodo.
Cada electrn que choca con un dinodo arranca de l electrones
secundarios (p.e., 3 4), lo cuales son tambin acelerados y van a
chocar contra el dinodo siguiente. Se forma as una avalancha de
electrones que, despus de chocar y multiplicarse en el ltimo
dinodo, inciden sobre el nodo donde se origina el impulso elctrico
correspondiente.
El nmero total de dinodos suele ser prximo a diez, variando de
acuerdo a los requerimientos de multiplicacin (usualmente
comprendida entre 10 5 y 106 ) del nmero de electrones.
Figura 2
El correspondiente circuito elctrico se indica en la figura 2.
Consiste en un divisor resistivo que tiene por funcin polarizar los
dinodos con valores escalonados de potencial, a partir de una nica
fuente de alimentacin conectada entre el punto AT y tierra. El
capacitor C bloquea la corriente continua y permite que slo se
transmitan los impulsos de seal.
Los tubos fotomultiplicadores pueden tener diversas formas
(estructura enfocada, ventana veneciana, grilla circular, etc.)
pero todas se basan en el mismo principio de funcionamiento. Tambin
se emplean diferentes tipos de fotoctodos (opacos o
semitransparentes).
Dos caractersticas muy importantes del fotoctodo son la
eficiencia cuntica y la respuesta espectral. La eficiencia cuntica
constituye un parmetro importante en relacin con la sensibilidad de
emisin del material del fotoctodo y se define como:
Para un fotoctodo ideal, la eficiencia cuntica alcanzara el
100%. En la prctica, por efectos de prdidas de energa de los
fotones incidentes y de absorcin de electrones, dicho valor no
suele sobrepasar el 30%. La eficiencia cuntica es fuertemente
dependiente de la energa cuntica (o sea, de la longitud de onda del
fotn).
La respuesta espectral se define como la variacin de la
eficiencia en funcin de la longitud de onda. La mxima respuesta
espectral se encuentra, en general, prxima al ultravioleta
(longitudes de onda cercanas a los 0,4 m), ya que para longitudes
de onda menores comienza a pesar la absorcin ejercida por la
ventana de vidrio a travs de la cual ingresan los impulsos de luz
al fotomultiplicador.
Corriente de oscuridad y ruidoUna caracterstica indeseada de los
fotomultiplicadores que limita su sensibilidad, es que el fotoctodo
- an en estado de total oscuridad - emite electrones por efecto de
la agitacin trmica. Estos electrones, una vez multiplicados a travs
de la cadena de dinodos, constituyen la denominada corriente de
oscuridad que, en el nodo y a temperatura ambiente, alcanza valores
del orden de 10 -7 A. A la corriente de oscuridad se adiciona la
corriente denominada de ruido, que vara con la temperatura y est
inevitablemente presente en todo circuito elctrico. Una forma de
reducir el valor de esta corriente indeseable consiste en operar
los fotomultiplicadores a bajas temperaturas (por ejemplo, cercanas
a 0 C)
Efectos del no-isocronismo
An suponiendo el fotoctodo uniformemente iluminado durante un
tiempo muy breve, los fotoelectrones son emitidos por el fotoctodo
con velocidades diferentes y recorrern caminos distintos hasta
alcanzar el primer dinodo.
El impulso de corriente en el primer dinodo resulta, as, de una
duracin mayor que el impulso luminoso que lleg al
fotomultiplicador. Algo anlogo sucede en el camino entre los
distintos dinodos hacia al nodo, ya que se van retrasando unos
electrones respecto de otros, originando una cierta dispersin en el
tiempo de trnsito. El impulso elctrico en el nodo comienza a
formarse cuando le llega el primer electrn de la avalancha y
concluye cuando llega el ltimo. Esto origina un ensanchamiento en
tiempo del impulso de salida, produciendo un incremento en
tiempo.
Efectos debidos a campos magnticos externosLos campos magnticos
externos, por efecto de la interaccin entre dichos campos y el
flujo de electrones, generan fuerzas sobre stos, que alteran sus
trayectorias, distorsionando an ms la seal. Este fenmeno es sobre
todo apreciable en el espacio comprendido entre el fotoctodo y el
primer dinodo, y se hace sentir tanto ms cuanto mayor es la
distancia que existe entre dichos electrodos. Por ello es frecuente
revestir exteriormente el fotomultiplicador con un blindaje
magntico, generalmente constituido por una aleacin de hierro de
alta permeabilidad (p.e., mu-metal).
Consideraciones acerca de la polarizacin de
fotomultiplicadoresEn un fotomultiplicador, los diversos electrodos
(fotoctodo, dinodos y nodo) deben estar adecuadamente
polarizados.
Los electrones poseen carga elctrica negativa. Para que el
primer dinodo atraiga los liberados por el fotoctodo, el potencial
de aqul debe ser mayor que el del fotoctodo. De igual manera, cada
dinodo debe estar polarizado a mayor potencial que el dinodo
anterior. Para una eficiente recoleccin de electrones, la
diferencia de potencial entre el primer dinodo y el fotoctodo es, a
menudo, varias veces mayor que la diferencia de potencial entre
dinodos sucesivos. A su vez, el nodo debe estar polarizado a mayor
potencial que el ltimo dinodo.
Si bien la diferencia de potencial entre dinodos podra ser
provista por bateras, dicha solucin no resulta prctica pues se las
debe reemplazar o recargar peridicamente. Por esta razn, se recurre
a la utilizacin de divisores resistivos y a una nica fuente de
alimentacin.
Cuando un detector de centelleo se utiliza en espectrometra, se
debe emplear una fuente de alimentacin apropiadamente estabilizada,
ya que la multiplicacin es fuertemente dependiente de la diferencia
de potencial entre dinodos; si no se hiciera as, las amplitudes de
los impulsos elctricos no se podran correlacionar con la energa
luminosa de los destellos que interactan con el fotoctodo.
La ganancia G de multiplicacin de electrones resulta:
G = K Vndonde,
Vdiferencia de potencial entre dnodos
nnmero de dnodos
Kconstante de proporcionalidad
Como se desprende de la expresin anterior, pequeas variaciones
de la diferencia de potencial V ocasionan importantes variaciones
del valor de G.
DETECTORES DE CENTELLEOUn detector de centelleo est constituido
por el conjunto centellador-tubo fotomultiplicador, pticamente
acoplados entre s. Dicho acoplamiento debe asegurar una eficiente
transmisin de la radiacin luminosa desde el centellador hacia el
fotomultiplicador, a la vez que se debe asegurar que no ingrese luz
proveniente del exterior (ver figura 3).
Figura 3Diversos centelladores son altamente higroscpicos, por
lo que se los encapsula hermticamente. En este caso, una de las
caras del encapsulado est constituida por una placa de vidrio plano
y transparente, que se acopla pticamente a la cara de vidrio plana
del fotomultiplicador. Para impedir la existencia de una capa de
aire entre ambas placas de vidrio que forme una sistema ptico en el
que la luz pasa de un medio ms denso (vidrio) a uno menos denso
(aire) y ocasione fenmenos de reflexin total sobre la cara del
fotomultiplicador, se suele aplicar una delgada capa de aceite de
siliconas de alta densidad y transparencia, con un ndice de
refraccin muy similar al del vidrio.
A efectos de que no ingrese luz del exterior al conjunto
centellador-fotomultiplicador, ste suele disponerse en el interior
de un recinto metlico, generalmente construdo de aluminio, de
dimensiones adecuadas, que a su vez cumple la funcin de aumentar la
robustez mecnica del conjunto.
Con el objeto de evitar posibles daos debidos al contacto
directo entre el metal que constituye la envuelta y el centellador,
se prevn juntas elsticas opacas que amortiguan los esfuerzos
mecnicos y contribuyen a impedir el ingreso de luz.
Eficiencia de los detectores de centelleo
La eficiencia intrnseca de un detector de centelleo para
radiacin fotnica de una cierta energa est dada por la fraccin del
nmero de fotones de dicha energa que interaccionan con el
centellador. Depende, por lo tanto, del coeficiente de absorcin
total del material para la radiacin considerada (suponiendo que los
efectos fotoelctrico, Compton y formacin de pares, dan lugar a
impulsos de salida de amplitud suficiente).
Figura 4La probabilidad de que un fotn atraviese un espesor x de
centellador sin interaccionar es:
siendo,
n (x)nmero de fotones que atraviesan el centellador sin
interaccionar
n0nmero de fotones incidentes en el centellador coeficiente de
absorcin del material centellador
xespesor del centellador
La fraccin del total (n0) de fotones que interactan y son
detectados ser:
Por lo tanto, para un determinado valor de del material, la
eficiencia intrnseca del centellador resulta directamente
proporcional al espesor x. La explicacin fsica radica en que al
aumentar el espesor, aumenta tambin la probabilidad de interaccin.
Si la energa de los fotones incidentes vara, tambin variar la
eficiencia, ya que el coeficiente de absorcin disminuye con la
energa (ver figura 4).
Aplicacin de los detectores de centelleo
La aplicacin ms frecuente de los detectores de centelleo es la
espectrometra, por la relativamente buena proporcionalidad que,
dentro de ciertos lmites, brindan entre la energa de la radiacin
incidente y la amplitud de los impulsos elctricos obtenidos. Tambin
permiten estimar la actividad de la fuente radiactiva en base a la
tasa de contaje, a la eficiencia del detector y a la geometra del
sistema.
BIBLIOGRAFIA
KNOLL, G.F.Radiation Detection an Measurement, Jhon Wiley and
Sons, New York (1985)TANARRO SANZ, A. Instrumentacin Nuclear,
Servicio de Publicaciones de la J.E.N., Madrid (1970)ATTIX,
F.(ROESCH,W Editors) Radiation Dosimetry, Vol. II, Instrumentation
(2nd.edition); Academic Press, New York (1966)GOULDING, F.;
LANDIS,D; PEHL, R; TRAMMELL, R.; HALLER,E; Semiconductor Devices,
IEEE Transactions on nuclear science, vol. NS-25, N2 , (abril
1978)DEME, S. Semiconductor Detectors for Nuclear Radiation
Measurement; Adam Hilger Ltd., (1971)SCHONKEREN,
J.Photomultipliers, Philips Application Book; Philips, Eindhoven,
(1970)SAJAROFF, P.M. Introduccin a la medida de corrientes dbiles;
Publicacin CNEA nt- 18/78 , Buenos Aires (1978)KIEFER, H; MAUSHART,
R Radiation Protection Measurement, Pergamon Press, Oxford
(1972)HARSHAW Gas Filled Nuclear Radiation Detectors The Harshaw
Chemical Co, Ohio (1979)HARSHAW Scintillation Phosphors, The
Harshaw Chemical Co., Ohio (1979)
OperacinComo primer punto se debe leer el manual de informacin y
familiarizarse con el equipo, estudiar todos los controles y sus
posibilidades. La operacin en la mayora de estos equipos es simple.
En primer lugar se debe prestar especial atencin a la sonda
colocada en el equipo antes de proceder al encendido y verificar la
alta tensin. Si se desconoce el ajuste, colocarlo en el valor menor
y encender el equipo, verificar la batera interna, colocar el
selector en la verificacin de la alta tensin y, mediante el control
de alta tensin, ajustar al valor especificado por el fabricante
para la sonda.
En lo posible, antes de ingresar a la zona a medir, verificar
con una fuente testigo el funcionamiento y la calibracin.
Cerciorarse de que la sonda empleada responda correctamente al tipo
de radiacin a medir. Durante la medicin tener la precaucin de no
contaminar la sonda. En el caso de detectores para radiacin beta o
gamma es conveniente colocarlos en bolsas de polietileno. En las
sondas para contaminacin alfa proteger el equipo y la sonda dejando
descubierta el rea activa de medicin.
Muchos equipos no poseen un indicador de saturacin y en caso de
que la medicin supere ampliamente el valor de escala su indicacin
puede ser nula, por lo cual, se debe tener la precaucin de medir
continuamente comprobando las tendencias en las mediciones.
En mediciones prolongadas verificar peridicamente el estado de
las bateras.
Precauciones y mantenimiento No guardar los equipos por perodos
prolongados con las bateras instaladas.
Mantener un juego de bateras nuevas, de repuesto, junto al
equipo.
Disponer de un registro de calibraciones peridicas. Como mnimo
realizar una calibracin semestral en un centro de
calibraciones.
Mantener junto al equipo una fuente radiactiva adecuada a los
distintos tipos de sonda a emplear, a efectos de chequear su
funcionamiento.
Realizar una verificacin de funcionamiento quincenal, revisando
el estado de los cables, conectores, portabateras, y la operacin y
calibracin de las sondas.
ANALIZADOR MONOCANALEl analizador monocanal es un instrumento,
que asociado a un detector adecuado, permite obtener el espectro de
energa de una muestra radiactiva. Los pulsos de tensin en la salida
del amplificador principal tienen una distribucin de amplitudes
proporcional al espectro de energa de las partculas ionizantes que
interactan con el detector. Para relevar el espectro en cuestin
bastara con analizar la distribucin de amplitudes elctricas de esta
seal.
Como tecnolgicamente es imposible analizar una distribucin
continua de tensiones, se lo hace en forma discreta. Para realizar
este anlisis se divide al rango de tensiones en bandas de ancho V
arbitrario, denominadas canales cuyo anlisis permite obtener un
histograma representativo del espectro de energa.
Si se conoce (mediante una calibracin adecuada) la
proporcionalidad entre energa y tensin, a cada V le corresponder un
cierto E.
Fijado un cierto tiempo de contaje,puede obtenerse el nmero de
pulsos cuyo valor pico de amplitud quede comprendido en un dado V,
que es la tasa de contaje para ese E. Aplicando sucesivamente el
procedimiento descripto para cada uno de los canales en que se
dividi el espectro, puede obtenerse el histograma buscado, y cuanto
menor sea el ancho de cada canal, mayor ser el grado de aproximacin
entre el histograma y el espectro de energa.
En la figura 19 se da un ejemplo de un espectro de energa. Cada
marca horizontal corresponde a un intervalo E.
Figura 19 - Espectro de energasEn la figura 20 se visualiza el
histograma asociado al concepto de canal. Aqu cada intervalo de
tensin representa el mismo intervalo de energa que en el grfico
anterior.
Figura 20Principio de funcionamientoEl histograma representativo
del espectro de energa de una muestra puede obtenerse con el
analizador monocanal. Con l, es posible realizar durante el tiempo
prefijado el contaje de pulsos cuyo valor pico de amplitud quede
comprendido en un canal de ancho V ajustable, para un cierto nmero
de canales prefijables por el operador. Cada canal debe ser
analizado para el mismo tiempo de contaje, y el barrido de los
mismos es de forma secuencial y debe ser efectuado manualmente por
el operador.
La figura 21 muestra un diagrama de bloques.
Figura 21
Discriminador
El discriminador (ver figura 22) es el primer bloque del
analizador monocanal. Este recibe los pulsos de salida del
amplificador principal y realiza una comparacin con un nivel
predeterminado; su funcionamiento es tal que genera un pulso
rectangular digital toda vez que el pulso nuclear de entrada es de
amplitud mayor al nivel de comparacin Nb. Todo pulso nuclear cuya
amplitud sea menor que el nivel Nb ser rechazado por el
discriminador. El valor de Nb es prefijable por el operador.
Con este tipo de dispositivo se puede determinar solamente que
existen pulsos mayores que una cierta amplitud Nb, pero no se sabe
en cuanto se sobrepasa dicho valor. Para determinar cual es el
valor superior se coloca otro comparador que acta sobre el nivel de
base Nb, formando el discriminador de ventana.
Figura 22Discriminador de ventanaEl discriminador de ventana
recibe los pulsos de salida del amplificador principal y su
funcionamiento es tal que genera un pulso rectangular (conformado
digitalmente) toda vez que el pulso nuclear de entrada (conformado
analgicamente) es de amplitud tal que su valor mximo queda
comprendido entre los niveles prefijables Nb y Nb+v (ver figura
23).
Todo pulso nuclear cuya amplitud sea menor que el nivel Nb o
mayor que Nb+v ser rechazado por el discriminador. Los valores de
Nb y v son prefijables por el operador en unidades de tensin o
mediante una calibracin previa en energa. La seal v constituye el
ancho de canal que se encuentra superpuesto al nivel de base Nb; as
el barrido del espectro podr realizarse variando sucesivamente el
nivel de base Nb.
Figura 23Los pulsos de salida del discriminador se envan a una
llave que es controlada por el cronizador. Este permite prefijar el
tiempo de contaje en cada canal. El funcionamiento de la llave es
tal que los pulsos provenientes del discriminador se transferirn a
la salida solo cuando el cronizador los habilite; esto ocurrir
durante el tiempo de contaje prefijado.
Los pulsos conformados digitamente, entregados por la llave, se
almacenan en un contador cuyo contenido se visualiza en un
indicador numrico. Al conjunto contador-indicador numrico se lo
denomina generalmente escalmetro y su funcin es presentar el nmero
de pulsos que, durante el tiempo de contaje, han tenido una
amplitud pico mayor que el nivel inferior, y menor que el nivel
inferior mas el ancho de ventana, o sea que cumplieron con la
condicin de amplitud del discriminador. De esta forma puede
construirse canal por canal el histograma que representa el
espectro de energas.
Al analizador monocanal generalmente se le incorpora tambin un
mdulo denominado fuente de alta tensin para la polarizacin del
detector. El valor de la alta tensin y su polaridad ser ajustable
permitiendo la conexin de distintos tipos de detectores.
Calibracin de energas del analizador monocanalLa calibracin del
analizador monocanal consiste en encontrar la relacin canal energa.
Para ello se deben definir ciertas condiciones iniciales tales
como: tensin de operacin del detector, tiempo de medicin y ancho de
canal (v, ancho de ventana). En funcin del ancho de ventana queda
definido el incremento del nivel de base, Nb, de forma que se
solapen los canales entre s.
Con estas condiciones establecidas se procede a colocar una
muestra radiactiva de energa conocida y mediante el ajuste de Nb
obtener una tabla de valores de la siguiente forma:
Para Nb=0 se cuenta durante un tiempo establecido, por ejemplo
60 segundos, se lee el indicador numrico y se lo registra el valor
en una tabla. Se borra el indicador numrico, se coloca el Nb en la
nueva posicin, por ejemplo Nb=1 (si v = 1 ), y se realiza una nueva
medicin.
De esta forma se obtiene una tabla como la siguiente:
Nb cuentas/60segundos
010
15
29
34
420
560
620
74
Se grafica el contenido de esta tabla donde se observa que el
pico de mximo contaje est ubicado en el canal 5 (ver figura 24). Se
supone que la muestra patrn con la que se ha efectuado este paso
corresponde al Cs-137 con una emisin de 662keV.
Figura 24Se repite el proceso colocando otra muestra radiactiva,
por ejemplo de Co-60, y se obtiene otra tabla de valores, por
ejemplo, como la siguiente:
Nb cuentas/60segundos010
19
24
35
44
55
66
720
850
920
1048
1110
121
Si se grafica el contenido de esta tabla se observa que existen
dos mximos, uno est ubicado en el canal 8 y el otro en el canal 10
(ver figura 25). Estos mximos corresponden a las energas del Co-60:
1173keV y 1332keV.
Figura 25Dado que el nmero de canales utilizado es pequeo, en
estas condiciones el histograma que representa el espectro es muy
aproximado; de todas formas se puede inferir la siguiente
relacin:
Canal Energa [keV]
5662
81173
101332
Al graficar se obtiene:
Figura 26Cuando realizamos la identificacin de una muestra
incgnita obtenemos el canal por el mtodo antes descripto. Con las
mismas condiciones iniciales, en base a este canal se obtiene la
energa (o energas si la muestra no es monoenergtica) y mediante una
tabla obtenemos la identificacin del elemento incgnita.
ESPECTROMETRIA DE ENERGIA
ASPECTOS ESTADISTICOSSe considera una fuente que emite un nmero
x de partculas en un intervalo de tiempo [0,t). El modelo
probabilstico que se puede asociar a este fenmeno debe corresponder
a la aparicin de sucesos aislados sobre un continuo.
La funcin de probabilidad de Poisson describe, bajo ciertas
condiciones, estos casos y su funcin de probabilidad est dada por
la expresin:
donde es igual a la esperanza matemtica E(x), y nos da el valor
del promedio de apariciones de un suceso.
Las condiciones que se deben cumplir son:
Para una funcin de distribucin dada, las probabilidades de un
nmero de ocurrencias en dos intervalos de igual medida deben ser
iguales.
La distribucin del nmero de partculas emitidas durante un
intervalo de tiempo cualquiera depende solo de la longitud del
intervalo.
El nmero de ocurrencias en un intervalo puede ser tan grande
como se quiera.
Para intervalos suficientemente pequeos, la probabilidad de
obtener exactamente una emisin es directamente proporcional a la
longitud del intervalo.
La probabilidad de obtener dos o ms emisiones en un intervalo
pequeo es despreciable.
Bajo estas condiciones, el nmero es el promedio de ocurrencias
en [0,t) o sea que puede tomarse como el nmero de partculas
emitidas por intervalo de tiempo.
Aproximacin de la distribucin de Poisson por una distribucin
normalSi x es una variable aleatoria que sigue una distribucin de
Poisson con parmetro e y es otra variable aleatoria con distribucin
normal de parmetros, y adems es mayor que 10, haciendo:
se verifica que:
P(x = k) P(k-0,5 y k+0,5) con k>1
P(a x b) P(a-0,5 y b+0,5)
P(x = 0) P( y 0,5)
Por otra parte, dada una variable aleatoria distribuida
normalmente, con esperanza E(x) y desviacin ; se llama intervalo de
confianza al intervalo [E(x)-k, E(x)+k] en el que existe cierta
probabilidad de que se produzca el suceso que se estudia.
En consecuencia, si B es el nmero de partculas emitidas en el
intervalo de tiempo [0,t), resulta que:
y el intervalo del 95% de confianza es entonces:
ESPECTRO DE ENERGIAS
Concepto y factores que intervienen en su formacionEn
aplicaciones radioqumicas, radiofsicas o de fsica nuclear es
necesario conocer la distribucin energtica (espectro de energas) de
las radiaciones electromagnticas emitidas por una muestra. Para
determinar el espectro de energa de un dado emisor, se debe contar
con un dispositivo detector y analizador, que entregue una
respuesta proporcional a la energa de la radiacin incidente. La
utilizacin de detectores de centelleo permite determinar la energa
y la intensidad de la radiacin incidente valindose de una
calibracin adecuada. Uno de los detectores ms empleado para la
identificacin de radiacin gamma es el detector de centelleo con
cristal de ioduro de sodio activado con talio INa(Tl)
Ya se ha visto que, cuando la radiacin gamma penetra en un
detector de centelleo (cristal centellador con fotomultiplicador
asociado), puede sufrir interacciones de tipo fotoelctrico, compton
o produccin de pares, dejando en el toda su energa, o parte de
ella. El conjunto cristal de centelleo y tubo fotomultiplicador,
proporciona una seal elctrica de salida. Si analizamos esta seal
elctrica mediante un espectrmetro, se observar una distribucin
continua, debido que existen fracciones de energas absorbidas en el
cristal por interaccin compton, adems se observar uno o ms puntos
de contaje predominante a causa de la absorcin total de energa por
efecto fotoelctrico ( absorcin total de energa ).
Si incide en un detector de centelleo un haz de fotones
monoenergticos, este acusar su absorcin por medio de un conjunto de
pulsos, en principio de igual amplitud. Si embargo,
experimentalmente se puede observar a la salida del fotomulplicador
un conjunto de pulsos cuya amplitud varia en un valor .
Figura 1Esta variacin de amplitudes se debe a las fluctuaciones
estadsticas que ocurren en los procesos involucrados en el sistema
centellador-fotomultiplicador siendo los principales:
Los fotoelectrones producidos en la interaccin son emitidos en
diferentes direcciones, por lo cual los fotones fluorescentes se
producen en diferentes partes del volumen y llegan al fotoctodo
directamente, por reflexin o son absorbidos en el centellador
alterando su estadstica.
No todos los fotones producen el mismo nmero de fotones
luminiscentes dado que no todos interactan con el mismo nmero de
tomos.
Los fotones fluorescentes tienen distinto recorrido en el
cristal.
El nmero de electrones producidos en el fotoctodo por fotn
incidente es variable.
Cada fotoelectrn puede producir un nmero diferente de electrones
secundarios en las etapas de multiplicacin del
fotomultiplicador.
Como consecuencia de la fluctuacin en la altura de los pulsos,
el analizador registra un cierto nmero de estos de diferentes
amplitudes. Se obtiene as una distribucin de alturas o espectro de
pulsos, que tiene la forma aproximada de una campana de Gauss
(figura 2). Al canal correspondiente al mximo se le asigna la
amplitud E0 del pulso, debido a la energa total absorbida. El ancho
del pico a mitad de altura E es una medida de la fluctuacin total
de la amplitud de pulsos y depende de la energa absorbida. Se
define en consecuencia, para un detector de centelleo dado, la
resolucin para una determinada energa como el ancho a mitad de
altura dividido la amplitud, expresada porcentualmente.
Para el clculo de la actividad de la fuente emisora es necesario
conocer el rea bajo la gaussiana (fotopico). Se utiliza para ello
el concepto de banda de integracin, tomndose en general 1,96 ( a
ambos lados del mximo, lo que nos da el 95% del rea.
Clculo de resolucin y banda de integracin
Figura 2
EMBED Equation.3El clculo del ancho de banda de integracin que
corresponde al 95% del rea del fotopico, se basa en la aproximacin
de este por una distribucin normal o gaussiana, o sea:
Figura 3En este caso se dice que x es una variable aleatria con
distribucin normal de valor medio y varianza 2 (N[,]). Si =0 y 2=1,
x tiene una distribucin N[0,1], su mximo est en x=0 y la ordenada
correspondiente es .
Para calcular el ancho a mitad de altura se recurre a:
EMBED Equation.3
Figura 4
Interesa ahora encontrar un valor x1 tal que el 95% del rea
quede comprendida en el intervalo [-x1 , x1]. En consecuencia x1
debe verificar que:
En una tabla de valores para una N[0,1] se obtiene x1 = 1,96
Figura 5Relacionando el ancho a mitad de altura con el ancho
correspondiente al 95% del rea se obtiene:
De acuerdo con la definicin de resolucin, resulta:
Ancho 95% = 1,67 * Resolucin * E0Calculo de eficiencia
La eficiencia de un sistema para una dada geometra de medicin se
define como:
Lmite de deteccinEs la actividad mnima significativa medida y
representa la menor medicin digna de reportarse como mayor que
cero. Para calcularla se establecen las siguientes hiptesis:
Se supone una distribucin de Poisson.
Existe un tiempo fijo de contaje para las observaciones
individuales (esto permite trabajar directamente con el nmero de
cuentas).
El tiempo de contaje es lo suficientemente largo como para
permitir una distribucin del nmero de cuentas que pueda aproximarse
por una distribucin normal de valor medio y varianza igual al nmero
de cuentas estimado.
Al conocer con exactitud el fondo (se entiende por fondo, el
contaje para la banda de integracin en ausencia de la fuente), el
valor de la muestra es (B + S ) - B, donde:
B es el fondo medido.
B es el fondo esperado.
(B + S) es el valor medido de la muestra.
S es el valor estimado de la muestra.
Dado que, por hiptesis, (B + S) se distribuya normalmente,
haciendo un cambio de variables se verifica que la cantidad se
distribuye como una variable N[0,1].
Figura 6Por lo tanto:
Si se considera S= 0, = (B + S ) - B como la mnima diferencia de
contaje significativa y B como la mejor estimacin de ( B + S )
resulta:
por lo tanto:
entonces se puede tomar
de donde
siendo t el tiempo de contaje
Para un nivel de confianza del 95%, k1 = k2 = 1,96
en consecuencia:
Forma del espectro para radiacin electromagntica hasta 100
keVPara un rango de energas entre 10 y 100 keV, el efecto
fotoelctrico es preponderante (ver fig. 14). Ocurrido este, el
fotoelectrn es absorbido en un espesor muy pequeo del cristal de
INa(Tl) dejando una energa final (Ef) dada por:
Ef = E0 - 33 keV
siendo E0 la energa del fotn incidente y 33 keV la energa de
ligadura de la capa k del tomo de iodo. Cuando E0 es menor que este
valor, el efecto ocurre en la capa L. De esta forma, el tomo de
iodo queda ionizado y se produce una reestructuracin con la
consiguiente emisin de radiacin. Por otra parte, el electrn
resultante excita gran cantidad de tomos que se desexcitan
emitiendo radiacin de fluorescencia. Si todas estas radiaciones
interactan dentro del cristal la energa total absorbida es:
Ea = (E0 - Bk) + (Bk - B1) + (B1 - Bm) + .......... = E0
siendo Bk ...... Bm la energa de ligadura de las capas k .....
m.
En consecuencia, dado que la probabilidad de que una radiacin de
50 keV no sea absorbida en 2 mm del cristal es del orden de e-7,
podemos considerar que la radiacin de fluorescencia no escapa del
cristal y la energa total absorbida es E0.
Figura 7Forma del espectro para radiacin electromagntica entre
0,1 y 1 MeVPara energas superiores a 0,1 MeV, el efecto compton es
apreciable, siendo preponderante para energas superiores a 1 MeV
(ver fig. 14). Por lo tanto, algunos fotones incidentes pueden
interactuar por efecto compton, otros por fotoelctrico y otros no
interactuar. Los que interactan por efecto compton, dan lugar a la
emisin de un fotn secundario dentro del cristal que puede: escapar
del cristal, interactuar por efecto fotoelctrico o producir
nuevamente efecto compton con la consiguiente produccin del fotn
secundario que generando una secuencia de sucesivas combinaciones
de efecto compton termine en la absorcin final por efecto
fotoelctrico.
Todos estos procesos dan lugar a una absorcin total o parcial de
la energa incidente. Como consecuencia, a la salida del
fotomultiplicador se observan pulsos correspondientes a la energa
total absorbida y pulsos correspondientes a la absorcin
parcial.
Cuando el analizador clasifica estos pulsos por su altura se
obtiene un pico de energa total E0 y un espectro continuo llamado
fondo compton.
Existe adems una zona del espectro que se denomina borde compton
y esta dada por la mxima energa que el fotn incidente puede
trasmitirle al electrn ( ver efecto compton, ngulo = 180().
Figura 8Forma del espectro para energas superiores a 1,022
MeV.
En este rango de energas existe ya la probabilidad de interaccin
por formacin de pares por lo tanto, el haz de fotones incidentes
puede interactuar por cualquiera de los tres procesos conocidos:
fotoelctrico, compton y formacin de pares (ver fig 14).
En este ltimo caso, cuando el positrn llega al reposo, se
aniquila dando lugar a dos radiaciones de 0,511 MeV, pudiendo estas
ser absorbidas dentro del cristal en forma parcial o total.
Los pulsos producidos por estas interacciones dan lugar a tres
picos de amplitudes bien definidas:
Un pico que corresponde a absorcin total de energa y que adems
esta formado por contribucin compton y fotoelctrico por lo que es
el ms intenso.
Un segundo pico debido al escape de una radiacin de aniquilacin
que corresponde a una energa E0 - 0,511 MeV.
Un tercer pico debido al escape de las dos radiaciones de
aniquilacin que corresponde a una energa E0 - 1,022 MeV.
Figura 9
Espectro acompaado por radiacin de aniquilacinSi los fotones
incidentes tienen energa inferior a 1,022 MeV, pero la fuente emite
en su desintegracin +, el positrn puede interactuar con el medio o
el cristal y dar lugar a las dos radiaciones de aniquilacin. Si una
de ellas es detectada por el cristal el analizador dar cuenta,
adems del pico de energa total y del fondo compton, de un pico cuya
energa es 0,511 MeV.
Si la fuente no se desintegra por emisin + pero su energa es
superior a 1,022 MeV, puede detectarse este pico dado que existe la
probabilidad que la radiacin gamma interactue por formacin de pares
con el medio o el cristal dando lugar a radiacin de aniquilacin,
que puede detectarse en forma similar a la radiacin incidente.
Figura 10Pico por deteccin de radiacin retrodispersada
Adems de penetrar en el cristal radiacin primaria proveniente de
la fuente radiactiva, tambin penetra radiacin secundaria generada
por interaccin compton de la primera en las inmediaciones del
cristal (fotones secundarios).
Estos fotones tienen una energa que depende del ngulo con
respecto a la direccin principal del fotn primario dada por:
con
Si solo consideramos los fotones retrodispersados entre 180( y
150( y una energa de 0,661 MeV (Cs137), reemplazando Eo y en la
formula anterior se obtiene:
0,185 MeV < E < 0,194 MeV
lo que indica que los fotones retrodispersados tienen una energa
aproximadamente igual dentro de una diferencia de 10 keV, dando
lugar a pulsos de una amplitud relativamente constante por lo que
el analizador acusar un pico de energa promedio de 0,19 MeV.
Figura 11Pico suma debido a la deteccin simultnea de dos
emisiones
Algunas condiciones geomtricas y la posible alta actividad de
una fuente dan lugar a que el cristal detecte en forma simultnea
dos emisiones gamma, generando un pulso de amplitud correspondiente
a la suma de las energas de esas radiaciones.
Este pulso, al ser analizado en el multicanal, registra un pico
de una energa superior a las emitidas por la fuente.
La deteccin simultnea de dos radiaciones puede tener dos orgenes
diferentes: deteccin de dos radiaciones emitidas en cascada y
deteccin de dos radiaciones emitidas por ncleos diferentes.
Figura 12Interferencia BremsstrahlungUn espectro de radiacin
electromagntica puede aparecer deformado por la deteccin simultnea
de radiacin X de frenamiento (Bremsstrahlung), en particular en
casos de radiacin gamma poco intensa en presencia de una emisin
beta intensa de alta energa.
En estos casos, al frenarse los electrones en el absorbente
interpuesto entre la fuente y el cristal, se produce un fenmeno de
superposicin de pulsos (apilamiento) entre la radiacin primaria y
la de frenamiento por lo que el pico de energa total se encuentra
superpuesto con un fondo que cambia la forma caracterstica del
fondo compton.
Figura 13
Interferencia del fondo naturalCuando se mide radiacin gamma
poco intensa, la presencia del fondo natural de radiacin puede
dificultar su deteccin. En estos casos, es indispensable conocer
bien el espectro de fondo para determinar que picos lo componen.
Los elementos naturales que en general interfieren pertenecen a las
cadenas naturales de torio y uranio, Pb212 ,Pb214, Bi214,etc. Adems
podemos observar otros interferentes naturales como el K40, y en
algunos casos elementos artificiales como el Cs137 y Co60 que se
encuentran en los materiales estructurales del blindaje o del
propio detector.
Figura 14Espectros compuestos por ms de una radiacinEs muy comn
registrar espectros de radiacin electromagntica compuesto por
varios picos. Cuando se trata de picos bien distanciados resulta
fcil asociar a su posicin una energa usando una relacin funcional
(lineal o cuadrtica) establecida experimentalmente sobre la medicin
de fuentes conocidas y luego calcular la actividad a travs del rea
bajo el pico.
Cuando los fotopicos estn parcialmente superpuestos esta tarea
resulta ms difcil dado que deben desarmarse los picos compuestos en
individuales. Actualmente existen cdigos computacionales que
facilitan mucho esta tarea.
Figura 15_1329744920.ppt
_1356555677.unknown
_1356555762.unknown
_1356555825.ppt
_1356555850.unknown
_1356555869.ppt
_1356555870.ppt
_1356555892.ppt
_1356555851.unknown
_1356555826.ppt
_1356555849.ppt
_1356555785.ppt
_1356555804.ppt
_1356555763.unknown
_1356555735.unknown
_1356555737.ppt
_1356555759.unknown
_1356555761.unknown
_1356555738.unknown
_1356555736.unknown
_1356555707.unknown
_1356555708.ppt
_1356555734.unknown
_1356555705.unknown
_1356555706.unknown
_1356555679.unknown
_1356555616.unknown
_1356555647.unknown
_1356555675.ppt
_1356555676.unknown
_1356555648.ppt
_1356555674.unknown
_1356555645.unknown
_1356555646.unknown
_1356555617.ppt
_1356555644.ppt
_1356555565.unknown
_1356555588.unknown
_1356555589.unknown
_1356555587.unknown
_1329744933.ppt
_1356555564.unknown
_1329744926.ppt
_1329744876.doc
n (x) = n
0
e
-
x
_1329744899.ppt
_1329744908.doc
DISCRIMINADOR
CONTADOR
INDICADOR
NUMERICO
CRONIZADOR
N
b
V
_1329744914.ppt
_1329744907.ppt
_1329744884.unknown
_1329744898.ppt
_1329744877.ppt
_1329744840.doc
Centellador
Tipo
Densidad
Indice de
refraccin
Punto de
ebullicin
soldadura
(en C)
Respuesta
luminosa
respecto del
antraceno (%)
Principal
componente de
decaimiento
constante - ns
Longitud de onda
de mxima
emisin - nm
Cociente entre el
ndetomos
de H y el n de
tomos de C
(H/C)
Aplicaciones
principales
Cristal
1. 25
1. 62
217
100
30
447
0. 715
,
,
Cristal
1. 16
1. 626
125
50
4. 5
410
0. 858
Plstico
NE 102
Plstico
1. 032
1. 581
75
65
2. 4
423
1. 104
,
,
NE 105
Plstico
1. 037
1. 58
75
46
2. 4
423
Dosimetra
NE 110
Plstico
1. 032
1. 58
75
60
3. 3
434
1. 104
,
,
NE 111
Plstico
1. 032
1. 58
75
55
1. 7
375
1. 096
NE 112
Plstico
1. 032
1. 58
75
60
3. 3
434
1. 108
NE 140
1. 045
1. 58
75
58
2
425
Piloto B
1. 032
1. 58
75
68
1. 8
408
1. 100
Piloto F
1. 032
1. 58
75
64
2. 1
425
1. 104
Piloto U
1. 032
1. 58
75
67
1. 36
391
1. 100
Piloto
1. 032
1. 58
75
60
3. 1
432
1. 102
_1329744855.unknown
_1329744867.ppt
_1329744848.ppt
_1329744815.doc
Material
Longitud de
onda de max.
emisin
m (nm)
Constante de
decaimiento
s
Indice de
refraccin para
m
Densidad
(gr/cm
2
)
Eficiencia relativa
al
NaI (TI)
NaI (TI)
410
0. 23
1. 85
3. 67
100 %
CsI (TI)
565
1. 0
1. 80
4. 51
45 %
LiI (Eu)
470-485
1. 4
1. 96
4. 08
35 %
ZnS (Ag)
450
0. 20
2. 36
4. 09
130 %
CaF
2
(Eu)
435
0. 9
1. 44
3. 19
50 %
Bi
4
Ge
3
0
12
480
0. 3
2. 15
7. 13
8 %
_1329744833.doc
Centellador
Tipo
Densidad
Indice de
refraccin
Punto de
ebullicin
soldadura
(en C)
Respuesta
luminosa
respecto del
antraceno (%)
Principal
componente de
decaimiento
constante - ns
Longitud de onda
de mxima
emisin - nm
Cociente entre el
ndetomos de H
y el n de tomos
de C (H/C)
Aplicaciones
principales
NE 213
Lquido
0. 874
1. 508
141
78
3. 7
425
1. 213
NE 216
Lquido
0. 885
1. 523
141
78
3. 7
425
1. 171
,
NE 220
Lquido
1. 036
1. 442
104
65
3. 8
425
1. 669
,
NE 221
Gel
1. 08
1. 442
104
55
4
425
1. 669
.
NE 224
Lquido
0. 877
1. 505
169
80
2. 6
425
1. 330
NE 226
Lquido
1. 61
1. 38
80
20
3. 3
430
0
NE 228
Lquido
0. 735
1. 403
99
45
385
2. 00
n
NE 230
0. 945
1. 50
81
60
3. 0
425
0. 984
(D/C) aplicacin
esp.
NE 231
Lquido
0. 88
1. 50
80
58
2. 8
425
0. 984
aplicaciones
especiales
NE 232
0. 89
1. 43
81
60
4
430
1. 96
(D/C) aplicacin
esp.
NE 233
Lquido
0. 874
1. 506
117
74
3. 7
425
1. 118
,
NE 235A
(235H)
Lquido
0. 858
1. 47
350
40 (50)
4
420
2. 0
NE 250
Lquido
1. 035
1. 452
104
50
4
425
1. 760
,
NE 260
Lquido
40
425
,
NE 311
311A
B (
10
B)
0. 91
1. 411
85
65
3. 8
425
1. 701
n,
NE 313
Gd
0. 88
1. 506
136
62
4. 0
425
1. 220
n
NE 316
Sn
0. 93
1. 496
148. 5
35
4. 0
425
1. 411
, rayos X
NE 323
Gd
0. 879
1. 50
161
60
3. 8
425
1. 377
n
_1329744784.ppt