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

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_1356555785.ppt

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_1356555735.unknown

_1356555737.ppt

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_1356555738.unknown

_1356555736.unknown

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_1356555734.unknown

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_1356555706.unknown

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_1356555645.unknown

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_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