Contador proporcional

Un contador proporcional és un detector de partícules ionisants o radiació ionisant, per eixemple rajos X, que també permet determinar la seua energia. Troba aplicació tant en Física de Partícules, Física Nuclear o Astronomia de rajos-X.

Consistix en una caixa de metal ompli d'un gas noble com argón o xenón, travessada en el seu centre per un fil conductor molt fi. El fil (ànodo) es posa a una alta diferència de potencial respecte a la caixa (entre 300 i 800 Volts, regió proporcional) de manera que un camp elèctric travessa constantment el gas.

Quan una partícula ionisant, com un electró, travessa el gas, llibera electrons dels seus àtoms (ioniza els àtoms) deixant arrere un ion positivament carregat i un electró lliure. A la seua volta, quan un raig X travessa eixe mateix gas, llibera un electró de les capes més interiors per efecte fotoeléctrico. En abdós casos, es generen electrons lliures en el gas que són accelerats cap a l'ànodo. Conforme guanyen energia ( a diferència de les cámara simples, la diferència de potencial usada en els contadors proporcionals és molt major, per lo que els electrons accelerats cap a l'ànodo tenen l'energia suficient per a produir ionisacions secundàries pero proporcionals, d'ahí el nom de l'equip), causant una "cascada" electrònica. El número total d'electrons que apleguen a l'ànodo es manté, no obstant, proporcional a l'energia inicial de la partícula o del raig X. La corrent elèctrica o el voltage generats en l'ànodo pot llavors medir-se i digitalisar-se. El voltage o la càrrega són proporcionals a l'energia de la partícula o el raig X incidents.

Quan la diferència de potencial entre el fil i la caixa és encara més elevada, es produïx una remugada d'electrons, el número dels quals cessa de ser proporcional a l'energia de la partícula incident. El detector consegüent solament servix per a detectar l'arribada de la partícula i no per a medir la seua energia. Parlem llavors d'un contador Geiger.