tesis doctoral

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS
Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear

CARACTERIZACIÓN DE DETECTORES DE
FOTONES MEDIANTE EL MÉTODO DE
MONTECARLO Y APLICACIÓN A LA MEDIDA
DE EMISORES DE POSITRONES DE INTERÉS EN
MEDICINA NUCLEAR.
MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR
PRESENTADA POR

Virginia Peyrés Medina
Bajo la dirección del doctorEduardo García-Toraño Martínez
Madrid, 2010

ISBN: 978-84-693-8271-4

© Virginia Peyrés Medina, 2010

UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID
FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS
Departamento de Física Atómica, Molecular y Nuclear

CARACTERIZACIÓN DE DETECTORES DE FOTONES
MEDIANTE EL MÉTODO DE MONTECARLO Y
APLICACIÓN A LA MEDIDA DE EMISORES DE
POSITRONES DE INTERÉS EN MEDICINA NUCLEARMemoria para optar al grado de Doctora en Física
por la Universidad Complutense de Madrid
presentada por
Virginia Peyrés Medina

Bajo la dirección del Doctor
Eduardo García-Toraño Martínez
Madrid, 2010

A MIS PADRES

AGRADECIMIENTOS

En primer lugar quiero expresar mi agradecimiento al Doctor Eduardo García-Toraño,
por todo el esfuerzo y tiempo que generosamente hadedicado a este trabajo. Sus
amplios conocimientos y experiencia que ha compartido conmigo me han dado la
confianza necesaria para recorrer el camino que termino ahora. Han sido cinco años en
los que no sólo he aprendido, sino que además me he divertido trabajando.
A Miguel Roteta que ha leído la versión completa del manuscrito, por sus valiosos
comentarios, y por su compañerismo. A todos miscompañeros del Laboratorio de
Metrología de Radiaciones Ionizantes del CIEMAT, en especial a su director José Mª
Los Arcos. A Teresa y a Mónica, por la buena acogida que he tenido en el laboratorio.
A Alfonso Casado, responsable de la fabricación de las piezas mecánicas que he
necesitado.
A mis compañeros del CIEMAT, también amigos, que han estado a mi lado durante
todos estos años.A Miguel que creo que es el único amigo ajeno a la materia que ha
leído casi todo el documento, le agradezco sus comentarios.
Finalmente, a mi familia y amigos, en especial a mis padres, a mis hermanas, a Jesús y a
mis hijos, porque siempre me han escuchado y alentado, sobre todo, en mis momentos
de desánimo.

iii

iv

ÍNDICE

1.

INTRODUCCIÓN..........................................................................................................................1
1.1.
DETECTORES DE RADIACIÓN ......................................................................................... 4
1.1.1.
Interacción de los fotones con la materia........................................................................... 4
1.1.2.
Respuesta de un detector.................................................................................................... 7
1.1.3.
Detectores de Centelleo .................................................................................................... 12
1.1.4.
Detectores de Germanio ................................................................................................... 16
1.2.
SIMULACIÓN MONTECARLO........................................................................................ 20
1.2.1.
Primeras aplicaciones de la simulación Monte Carlo al cálculo de la eficiencia de
detección ........................................................................................................................... 20
1.2.2.
Conceptos básicos............................................................................................................ 22
1.2.3.
Simulación del transporte................................................................................................. 23
1.2.4.
Códigos de Monte Carlo................................................................................................... 25
1.3.
CARACTERISTICAS FUNDAMENTALES DE ALGUNOS EMISORES DE...