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Detectores Cintiladores Equipe 4 Lucas Sadala Alessandro Quadrado Aldirley Costa Deise Bonifácio Raimundo Nonato Tennyson Neves Michael Luis Marcel Vitor Nelcy Rocha Nayara Farias Detectores Cintiladores PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO Detectores Cintiladores É um dos dispositivos de detecção de partículas mais frequentemente e amplamente utilizado em física nuclear e de partículas atualmente. Esse detector opera devido ao fato de que certos materiais, quando atingidos por uma partícula nuclear ou por radiação ionizante, emitem um pequeno raio de luz (fóton), ou seja, uma cintilação¹. O cintilador é um dos mais antigos tipos de detector de radiação, a detecção era feita através de um filme fotográfico. As imagens podiam ser recolhidas e as medições de intensidade podiam ser feitas. As medidas eram feitas com o olho humano observando o brilho da frequência de flashes no cintilador. O contador de cintilação, em seguida, passou por uma fase de estagnação tecnológica de 15 anos, enquanto o contador Geiger e os novos produtos eletrônicos dominaram a cena². O advento do tubo fotomultiplicador provocou o renascimento do contador de cintilação, e assim novos modelos de expressão e novos materiais foram desenvolvidos para substituir aqueles herdados do período clássico². Princípio de Funcionamento Um detector a cintilação é constituído geralmente por um material cintilador que está opticamente acoplado diretamente ou via uma guia de onda à uma fotomultiplicadora. Quando a radiação passa pelo cintilador, ela excita os átomos e as moléculas fazendo com que o material cintilador emita luz. Essa luz é transmitida à fotomultiplicadora onde esse sinal é convertido em uma fraca corrente de fotoelétrons que será posteriormente amplificada por um sistema multiplicador de elétrons. A corrente resultante é então analisada por um sistema eletrônico e dessa forma é possível obter uma variedade de informações a respeito da radiação incidente¹. Imagens de detectores cintiladores Fotomultiplicadora No contador a cintilação, a fotomultiplicadora desempenha a função muito importante de converter os flashes de luz a partir da cintilação em pulsos de corrente. A fim de obter os melhores resultados com um tal contador, é desejável que a fotomultiplicadora funcione como um amplificador linear rápido de alto ganho e baixo ruído. O sucesso da aplicação do método de cintilação é devido, em grande parte, ao fato de que hoje em dia a fotomultiplicadora consegue cumprir os requisitos anteriores. Os elementos básicos de uma fotomultiplicadora é um fotocátodo, que serve para converter uma fração dos fótons incidentes em elétrons, e uma série de dínodos, que amplificam o pulso inicial de fotoelétrons por emissão secundária. Os cintiladores Um cintilador é uma substância na qual a energia da radiação incidente é transferida aos elétrons do material, sendo depois emitida na forma de radiação eletromagnética de frequência menor. No geral, existem quatro classes de cintiladores: Cristais inorgânicos: usados na detecção de fótons gama; Cristais orgânicos: usado na detecção de fótons gama; Plásticos: usado para detecção de alfa, beta, gama e nêutrons; Líquidos: usados na detecção de partículas beta e fótons gama de baixa energia³. Tempo de resposta Detectores a cintilação são instrumentos rápidos no que diz ao seu tempo de resposta e de recuperação. Essa resposta rápida permite informações de tempo, ou seja, informações sobre a diferença de tempo entre dois eventos podem ser obtidos com uma boa precisão. Além disso, o rápido tempo de recuperação do dispositivo permite que o contador aceite altas taxas de contagens. Referências W.R Leo, "Techniques for Nuclear and Particles Physics Experiements", Springer-Verlag, 1987. J.B. Birks, "Scintillation Counters", McGraw-Hill Book Co, 1953. Glenn F. Knoll, ''Radiation Detection and Measurement'', Third edition. Arthur H. Snell, "Nuclear Instruments and their uses", John Wiley and sons. Obrigado a todos!!!! Tenham uma boa semana....