El contador de centelleo consta de dos componentes, como un centelleador (fósforo) y un multiplicador de tipo fotoelectrónico. En la configuración básica, los fabricantes agregaron a este contador una fuente de energía eléctrica y equipos de radio que brindan amplificación y registro de pulsos PMT. Muy a menudo, la combinación de todos los elementos de este sistema se realiza mediante un sistema óptico, una guía de luz. Más adelante en el artículo, consideraremos el principio de funcionamiento de un contador de centelleo.
Características del trabajo
El dispositivo de un contador de centelleo es bastante complicado, por lo que se debe prestar más atención a este tema. La esencia del funcionamiento de este aparato es la siguiente.
Una partícula cargada ingresa al dispositivo, como resultado de lo cual todas las moléculas se excitan. Estos objetos se asientan después de un cierto período de tiempo y en este proceso liberan los llamados fotones. Todo este proceso es necesario para que ocurra el destello de luz. Ciertos fotones pasan al fotocátodo. Este proceso es necesario para la aparición de fotoelectrones.
Los fotoelectrones se enfocan y se envían aelectrodo original. Esta acción ocurre debido al trabajo del llamado PMT. En la acción posterior, el número de estos mismos electrones aumenta varias veces, lo que se ve facilitado por la emisión de electrones. El resultado es la tensión. Además, solo aumenta su efecto inmediato. La duración del pulso y su amplitud a la salida están determinadas por las propiedades características.
¿Qué se usa en lugar del fósforo?
En este aparato, se inventó un reemplazo para un elemento como el fósforo. Generalmente, los fabricantes usan:
- cristales de tipo orgánico;
- centelleadores líquidos, que también deben ser de tipo orgánico;
- centelleadores sólidos hechos de plástico;
- centelleadores de gas.
Si observa los datos sobre la sustitución del fósforo, puede ver que, en la mayoría de los casos, los fabricantes utilizan solo sustancias orgánicas.
Característica principal
Es hora de hablar de la principal característica de los contadores de centelleo. En primer lugar, es necesario tener en cuenta la salida de luz, la radiación, su llamada composición espectral y la duración misma del centelleo.
En el proceso de pasar varias partículas cargadas a través del centelleador, se produce una cierta cantidad de fotones, que transportan aquí u otra energía. Una parte bastante grande de los fotones producidos serán absorbidos y destruidos en el propio tanque. en lugar de fotonesque hayan sido absorbidas, se producirán otras clases de partículas, que representarán energía de naturaleza algo menor. Como resultado de toda esta acción, aparecerán fotones, cuyas propiedades son características exclusivas del centelleador.
Emisión de luz
A continuación, considere el contador de centelleo y el principio de su funcionamiento. Ahora prestemos atención a la salida de luz. Este proceso también se denomina eficiencia de tipo conversión. La salida de luz es la llamada relación entre la energía que sale y la cantidad de energía de la partícula cargada que se pierde en el centelleador.
En esta acción, el número medio de fotones sale exclusivamente al exterior. Esto también se llama la energía de la naturaleza media de los fotones. Cada una de las partículas presentes en el dispositivo no saca a relucir la monoenergética, sino solo el espectro como una banda continua. Después de todo, es él quien es característico de este tipo de trabajo.
Es necesario prestar atención a lo más importante, porque este espectro de fotones sale independientemente del centelleador que conocemos. Es importante que coincida o al menos se superponga parcialmente con la característica espectral del PMT. Esta superposición de elementos centelladores con características diferentes está determinada únicamente por el coeficiente acordado por los fabricantes.
En este coeficiente, el espectro del tipo externo o el espectro de nuestros fotones entra en el entorno externo de este dispositivo. Hoy existe algo llamado "eficiencia de centelleo". Es una comparación del dispositivo conotros datos PMT.
Este concepto combina varios aspectos:
- La eficiencia tiene en cuenta el número de nuestros fotones emitidos por el centelleador por unidad de energía absorbida. Este indicador también tiene en cuenta la sensibilidad del dispositivo a los fotones.
- La eficacia de este trabajo, por regla general, se evalúa comparándola con la eficacia de centelleo del centelleador, que se toma como estándar.
Varios cambios de centelleo
El principio de funcionamiento de un contador de centelleo también consta del siguiente aspecto no menos importante. El centelleo puede estar sujeto a ciertos cambios. Se calculan según una ley especial.
En él, I0 indica la intensidad máxima del centelleo que estamos considerando. En cuanto al indicador t0, es un valor constante y denota el tiempo de la llamada atenuación. Este decaimiento muestra el tiempo durante el cual la intensidad disminuye en su valor por ciertos (e) tiempos.
También es necesario prestar atención a la cantidad de los llamados fotones. Se denota con la letra n en nuestra ley.
¿Dónde está el número total de fotones emitidos durante el proceso de centelleo? Estos fotones son emitidos en un momento determinado y registrados en el dispositivo.
Procesos de trabajo de fósforo
Como escribimos antes, los contadores de centelleoactuar sobre la base del trabajo de un elemento como el fósforo. En este elemento se lleva a cabo el proceso de la llamada luminiscencia. Y se divide en varios tipos:
- El primer tipo es la fluorescencia.
- El segundo tipo es la fosforescencia.
Estas dos especies difieren principalmente en el tiempo. Cuando el llamado parpadeo ocurre junto con otro proceso o durante un período de tiempo del orden de 10-8 seg, este es el primer tipo de proceso. En cuanto al segundo tipo, aquí el intervalo de tiempo es algo mayor que en el tipo anterior. Esta discrepancia en el tiempo surge porque este intervalo corresponde a la vida de un átomo en un estado inquieto.
En total, la duración del primer proceso no depende en absoluto del índice de inquietud de tal o cual átomo, pero en cuanto a la salida de este proceso, es la excitabilidad de este elemento la que lo afecta. También vale la pena señalar el hecho de que en el caso de la inquietud de ciertos cristales, la tasa de la llamada salida es algo menor que con la fotoexcitación.
¿Qué es la fosforescencia?
Las ventajas del contador de centelleo incluyen el proceso de fosforescencia. Bajo este concepto, la mayoría de la gente entiende solo luminiscencia. Por lo tanto, consideraremos estas características en función de este proceso. Este proceso es la llamada continuación del proceso después de la finalización de un tipo particular de trabajo. La fosforescencia de los fósforos cristalinos surge de la recombinación de electrones y huecos que han surgido durante la excitación. En ciertoobjetos de fósforo, es absolutamente imposible ralentizar el proceso, ya que los electrones y sus huecos caen en las llamadas trampas. De estas mismas trampas, pueden liberarse por sí mismos, pero para ello, al igual que otras sustancias, necesitan recibir un suministro adicional de energía.
En este sentido, la duración del proceso también depende de una temperatura particular. Si otras moléculas de naturaleza orgánica también participan en el proceso, entonces el proceso de fosforescencia ocurre solo si se encuentran en un estado metaestable. Y estas moléculas no pueden entrar en un estado normal. Solo en este caso podemos ver la dependencia de este proceso de la velocidad y de la propia temperatura.
Características de los contadores
Tiene un contador de centelleo ventajas y desventajas, que consideraremos en esta sección. En primer lugar, describiremos las ventajas del dispositivo, porque hay muchas.
Los especialistas destacan una tasa bastante alta de habilidad temporal. Con el tiempo, un pulso emitido por este dispositivo no excede los diez segundos. Pero este es el caso si se utilizan ciertos dispositivos. Este contador tiene este indicador varias veces menos que sus otros análogos con descarga independiente. Esto contribuye mucho a su uso, porque la velocidad de conteo aumenta varias veces.
La siguiente cualidad positiva de este tipo de contadores es un indicador bastante pequeño de un impulso tardío. Pero tal proceso se lleva a cabo solo después de que las partículas hayan pasado el período de registro. es lo mismole permite guardar directamente el tiempo del pulso de este tipo de dispositivo.
Además, los contadores de centelleo tienen un nivel bastante alto de registro de ciertas partículas, que incluyen neuronas y sus rayos. Para aumentar el nivel de registro, es imperativo que estas partículas reaccionen con los llamados detectores.
Producción de dispositivos
¿Quién inventó el contador de centelleo? Esto fue hecho por el físico alemán Kalman Hartmut Paul en 1947, y en 1948 el científico inventó la radiografía de neutrones. El principio de funcionamiento del contador de centelleo permite que se produzca en un tamaño bastante grande. Esto contribuye al hecho de que es posible llevar a cabo el llamado análisis hermético de un flujo de energía bastante grande, que incluye rayos ultravioleta.
También es posible introducir ciertas sustancias en el dispositivo, con las que los neutrones pueden interactuar bastante bien. Lo cual, por supuesto, tiene sus cualidades positivas inmediatas en la fabricación y uso futuro de un contador de esta naturaleza.
Tipo de diseño
Las partículas del contador de centelleo garantizan su rendimiento de alta calidad. Los consumidores tienen los siguientes requisitos para el funcionamiento del dispositivo:
- en el llamado fotocátodo es el mejor indicador de la captación de luz;
- en este fotocátodo hay un tipo excepcionalmente uniforme de distribución de la luz;
- las partículas innecesarias en el dispositivo se oscurecen;
- los campos magnéticos no tienen absolutamente ningún efecto en todo el proceso del portador;
- coeficiente enen este caso es estable.
Desventajas contador de centelleo tiene el más mínimo. Al realizar el trabajo, es imperativo asegurarse de que la amplitud de los tipos de pulsos de la señal corresponda a otros tipos de amplitudes.
Embalaje de mostrador
El contador de centelleo a menudo se empaqueta en un recipiente de metal con vidrio en un lado. Además, se coloca una capa de material especial entre el propio recipiente y el centelleador, que evita la entrada de rayos ultravioleta y calor. No es necesario embalar los centelleadores de plástico en contenedores sellados; sin embargo, todos los centelleadores sólidos deben tener una ventana de salida en un extremo. Es muy importante prestar atención al embalaje de este aparato.
Beneficios del medidor
Las ventajas del contador de centelleo son las siguientes:
- La sensibilidad de este dispositivo está siempre al más alto nivel, y su efectividad directa depende directamente de esto.
- Las capacidades del instrumento incluyen una amplia gama de servicios.
- La capacidad de distinguir entre ciertas partículas utiliza solo información sobre su energía.
Gracias a los indicadores anteriores, este tipo de medidor superó a todos sus competidores y se convirtió legítimamente en el mejor dispositivo de su clase.
También vale la pena señalar que sus desventajas incluyen la percepción sensiblecambios en una temperatura particular, así como las condiciones ambientales.
