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Detectores de CentelleoDetectores de Centelleo

CentelleadoresCentelleadores: Emiten luz visible por la : Emiten luz visible por la interacción con radiaciones ionizantesinteracción con radiaciones ionizantes

FLUORESCENCIA: RápidaFLUORESCENCIA: RápidaFOSFORESCENCIA: LentaFOSFORESCENCIA: Lenta

Orgánicos: Plásticos y disoluciones Orgánicos: Plásticos y disoluciones Inorgánicos: Cristales aislantes dopadosInorgánicos: Cristales aislantes dopadosAsociados a un FOTOMULTIPLICADORAsociados a un FOTOMULTIPLICADOR

Respuesta del detector y eficienciaRespuesta del detector y eficiencia

Centelleo en cristal inorgánicoCentelleo en cristal inorgánico

Rayo GammaElectrón primario rápidoElectrones secundarios excitadosFotón de Centelleo

FOTOMULTIPLICADORFOTOMULTIPLICADOR

FOTOCÁTODO: EFICIENCIA CUÁNTICA

LUZ VISIBLE producida por el DETECTOR

TRAYECTORIASTÍPICAS de los

FOTOELECTRONES

DÍNODOS: MULTIPLICACIÓN

deELECTRONES

GUIA deELECTRONES

delFOTOCÁTODO

al PRIMERDÍNODO

ENVOLTURA de

VACÍO

Respuesta detector de Respuesta detector de Centelleo Centelleo INa(TlINa(Tl))

Efecto fotoeléctricoEfecto Compton

Producción de paresen el cristal detector

Sección eficaz interacción R X y gamma con átomosSección eficaz interacción R X y gamma con átomos

A bajas energías domina el efecto fotoeléctricoEl efecto Compton domina a energías intermedias

Producción de pares domina a altas energíasDispersión elástica por todo el átomo (Rayleigh) σσσσel

Absorción por el núcleo

FUENTE EMISORA de RADIACIÓN GAMMA

RESPUESTARESPUESTADETECTORDETECTORGRANDEGRANDE:

Todos los fotonesceden totalmente su

energía a los electrones del cristal y se produce un único pico

RESPUESTARESPUESTADETECTORDETECTORPEQUEÑOPEQUEÑO

Los fotones secundarios

escapan del cristal fotopico, efecto

Comptony doble escape

RESPUESTARESPUESTADETECTORDETECTOR

INTERMEDIOINTERMEDIOAlgunos fotones

secundariosescapan del cristal fotopico, efecto

Compton sencillo y múltiple,

y escape simple

Efecto del Efecto del blindaje:blindaje:

Rayos X característicos

Rebotes ComptonPico de

aniquilación

RebotesRebotesComptonCompton

FotonesFotonesComptonCompton

20

' |1 2 ( / )

hhhv m cθ πνν = =

+ ⋅

20

'1 (1 cos ) ( / )

hhhv m c

ννθ

=+ − ⋅

ENERGÍA de los ENERGÍA de los fotones fotones ComptonCompton

en función del en función del ángulo de ángulo de dispersióndispersión

Energía Energía transferidatransferida

al al electrónelectrón

'e

E h hν ν− = −