Centelleador
Un centelleador és un material que centellea, o siga, exhibix lluminiscència[1] quan per ell pansa radiació ionisant (electrons, positrones o atres partícules o ions més pesats). Açò es produïx perque el material absorbix part de l'energia de la partícula incident i la reemite en forma d'un curt centelleig de llum, típicament en el ranc de la llum visible. Si esta reemisión és ràpida (en menys d'uns 10–8 s), el fenomen es coneix com fluorescència. De lo contrari, si l'excitació és metaestable i dura de microsegons a hores, nos referim al fenomen com fosforescència.
Història
[editar | editar còdic]El primer dispositiu que va usar un centelleador va ser construït en 1903 per sir William Crookes i va usar una pantalla de ZnS para obervar el bombardeig per partícules alfa.[2][3] Els centelleos produïts per la pantalla eren visibles a simple vista i no es necessitaven microscopis ni una sala obscura; el dispositiu es coneixia com espintariscopio. La tècnica va conduir a una série de descobriments importants, pero òbviament era tediosa. Els centelleadores varen atraure més atenció en 1944, quan Curran i Baker varen reemplaçar la medició a simple vista en el PMT recentment desenrollat. Eixe va ser el naiximent del detector de centelleo modern.[2]
Detector de centelleo
[editar | editar còdic]Parlem d'un detector de centelleo o detector centelleador quan unim un material centelleador a un sensor de llum, com per eixemple un fotomultiplicador (photomultiplier tube: tubo fotomultiplicador) o un fotodiodo. El fotomultiplicador absorbix la llum emesa pel centelleador i la reemite com electrons per efecte fotoeléctrico, i a continuació fa que els electrons es multipliquen en una cascada de dinodos a major potencial elèctric i acaben per produir una corrent elèctrica. Els fotodiodos generen la corrent en un fragment de silici.
Principi de funcionament
[editar | editar còdic]Este està basat en una propietat denominada emissió de llum visible, més coneguda com a lluminiscència. Dita propietat es dona quan són expostes a radiació ionisant estes substàncies. L'excitació molecular produïda dona orige a una desexcitación ràpida coneguda com a fluorescència o centelleo.
Cada una de les emissions de llum visible o centelleigs/centellejos corresponent a un sol fotó pot ser detectat i, si es dispon d'un element transductor, transformat en una senyal elèctrica.
En produir-se l'incidència del fotó o partícula carregada en un mig material es crea el fenomen de lluminiscència. S'invertix una part de l'energia en ionisacions i excitació. Estes van seguides d'emissions d'ones electromagnètiques. La producció d'estes té lloc en la regió visible i el ultravioleta. [1]
Tipos
[editar | editar còdic]Poden ser orgànics o inorgànics. La diferència residix depenent de la radiació detectada. Si són fotons, el centellador estarà construït per un material de les següents característiques: una bona transparència lluminosa, un alt número atómico (Z) i un gran volum de detecció. Els més apropiats per a les partícules beta són els orgànics, ya que en tindre un número atómico baix favorix la penetració de la partícula en el detector. Per a les alfa no són necessàries condicions especials.
Centelleo en fase LIQUIDA: s'utilisen en aplicacions de mida de partícules beta i quan es requerix una extrema sensibilitat. En comparació als centelladores sòlits, en generar l'intensitat lluminosa que procedix d'una detecció tenen una resposta molt ràpida, lo que els permet realisar mides d'activitats elevades.
Tubo fotomultiplicador
[editar | editar còdic]És el dispositiu que s'encarrega de la transformació de l'intensitat lluminosa d'un centelleo en una senyal elèctrica proporcional. Un contacte òptic li unix al centelleador. Consistix en una célda fotoeléctrica de gran sensibilitat. S'origina l'impuls elèctric gràcies al choc dels electrons despresos d'un fotocátado que per mig d'una acció de llum llibera electrodos cridats dínodos. Tot queda tancat dins d'una ampolla en buit.
L'impuls elèctric guarda la proporcionalitat en la radiació incident quan esta cedix tota la seua energia al centelleador. No obstant, no tots els fotons arranquen electrons dels dínodos, sino que depenen d'una provabilitat que es basa en la sensibilitat del fotocátado a cada llongitut d'ona concreta.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Leo, W. R. (1994): Techniques for nuclear and particle physics experiments, segona edició, Springer-Verlag. (en anglés)
- ↑ 2,0 2,1 Leo , 1994, p. 157.
- ↑ Dyer, 2001, p. 920.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Centelleador» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.