Detectores Radiacion

Detectores de radiación
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La mayoría de los detectores de radiación presentan un comportamiento similar:
* La radiación entra en el detector e interacciona con los átomos de éste.
* Fruto de esta interacción, la radiación cede toda o parte de su energía a los electrones ligados de estos átomos.
* Se libera un gran número de electrones de relativamente baja energía que sonrecogidos y analizados mediante un circuito electrónico.
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Un detector de radiación es cualquier medio material activo o pasivo que nos permite registrar alguna propiedad de un campo de radiación ionizante.
• Llamaremos detector “activo” a aquel que necesita un sistema electrónico de lectura en funcionamiento mientras es irradiado para obtener la señal
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Cámara de ionizaciónShonka con paredes de
plástico conductor A-150
equivalente a tejido.
Electrómetro moderno (PTW) con lecturas
de fC hasta nC. Normalmente incluyen la
fuente de HV de polarización de hasta
(300V ó 400V) para la cámara de
ionización.

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Consideraremos detector “pasivo” a aquel que puede ser utilizado sin necesidad de registro electrónico durante el proceso de irradiación.
Ejemplos:Electrómetro antiguo de lápiz cuya
lectura se realiza ópticamente.
Placa radiocrómica.
Compuesta de una
película de polímero se
oscurece
proporcionalmente a la
dosis (sin revelado).

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Placa radiocrómica.
Compuesta de una
película de polímero se
oscurece
proporcionalmente a la
dosis (sin revelado).
Placa radiográfica. La
exposición total se
traduce endensidad
óptica al ser revelada.

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Podemos también dividir a los detectores dependiendo de si la señal que ofrecen es el resultado de integrar todos los efectos de múltiples interacciones individuales a lo que llamamos Integradores o bien detectores que funcionan en base a las interacciones de una sola partícula individual, llamados contadores.
Otra manera de dividir a los detectores esdependiendo de si la señal se detecta de modo directo a través de la ionización en el medio material, o bien se detecta indirectamente
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Detectores indirectos: fotosensores
En el caso de la detección indirecta necesitamos un elemento conversor de la señal de luz a señal eléctrica.
El tubo fotomultiplicador es el más antiguo de los fotosensores utilizados. Se basa en la emisión deelectrones por un fotocátodo (normalmente con un metal alcalino) y su
posterior multiplicación por colisiones y aceleraciones sucesivas (dinodos)
El material del fotocátodo determina la sensibilidad primaria del sensor en términos de la eficiencia de extracción del fotoelectrón. El electrón tiene que ser capaz de escapar del material del fotocátodo (work function)
La eficiencia (cuántica)estándar de un fotomultiplicador es del 20 – 30%
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Detector de radiación: Contadores
El proceso de detección de radiación en contadores (en detectores activos y en muchos detectores pasivos) consiste en la conversión de la señal del detector en una señal eléctrica que pueda ser digitalizada para su posterior análisis o procesado.
Normalmente el detector produce una señal de cargaeléctrica proporcional a la energía depositada en el medio activo del sensor. Esta carga eléctrica habitualmente es amplificada en una señal de voltaje cuya amplitud es proporcional a la carga inicial y esta amplitud es entonces digitalizada.
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Detectores de radiación: Señal
La señal de un detector proviene de algún proceso de interacción de la radiación que provoca la ionización y/oexcitación de átomos o moléculas del medio activo.
Si los cuantos de radiación incidente depositan suficiente energía en el medio material, entonces se produce la formación de un par electrón-ión en gases (y líquidos) y de un par electrón-hueco en semiconductores y metales.
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Dependiendo de la distancia entre la banda de valencia y la banda de conducción tendremos diferentes tipos de medios...