El organismo humano no puede percibir directamente muchos agentes físicos del mundo que le rodea, entre ellos figuran las radiaciones ionizantes entre las que están comprendidas las radiaciones nucleares y los Rayos X.
Para detectar y medir la radiación se han desarrollado muchos y variados equipos, con capacidades para determinar la exposición y la dosis que originan las radiaciones, así como el tipo y energía de la radiación existente.
Los principios de detección se basan en medir los distintos efectos que produce la radiación al atravesar la materia. Los principales de tales efectos son:
Ionización de los gases
Excitación de luminiscencia en sólidos
Termoluminiscencia
Formación de pares electrón hueco en semiconductores.
Ennegrecimiento de placas fotográficas.
1.1. Detectores de ionización gaseosa
El dispositivo más elemental es una cámara de ionización que es un recinto metálico lleno de un gas en el que se inserta un electrodo aislado. Por la influencia de la radiación ionizante y la aplicación de una diferencia de potencial de unos pocos centenares de voltios entre dicho electrodo y las paredes de la cámara se produce un paso de la corriente a través del gas. (Fig. 20).
En algunos modelos resulta más adecuado el modelo de las placas paralelas (Figura 20, (b)). Si la cámara se carga inicialmente y luego se aísla la ionización producida por la radiación producirá la descarga (electroscopios). Midiendo la disminución de la diferencia de potencial inicialmente establecida, se sabe el número de iones que han llegado al electrodo y, por tanto se tiene una medida de la actividad de la muestra.
El efecto del campo eléctrico
Una radiación nuclear constante en naturaleza, intensidad y energía llega a la cámara; al principio, si la polarización es cero (V=0) aunque al llegar las partículas se produzcan pares de iones, estos se recombinan y no se registran impulsos.
Al ir suministrando tensión a la cámara, aparece un campo de fuerzas radiales y los iones se van desplazando; si el campo eléctrico es muy pequeño, el movimiento será muy lento y los iones pueden recombinarse con facilidad; es el primer tramo de la Figura 20, que es una recta de pendiente constante porque va aumentando la recolección lentamente.
A partir de una determinada tensión, y si la ionización primaria se produce a velocidad constante, se alcanza incierto valor de saturación cuando todos los pares de iones son recogidos antes de que tenga lugar su recombinación. Esta es la segunda región, la denominada de cámara de ionización".
Al seguir aumentando el potencial empieza a ascender la altura de los impulsos, primero casi como una recta y después curvándose (zona de proporcionalidad); esto indica que se han recolectado más cargas que las originales, ya que los electrones (muy acelerados) en su trayectoria hacia el electrodo, pueden ionizar más átomos de gas por choque (ionización secundaria). El factor de multiplicación gaseosa, A, es el número de pares de iones producidos por cada par primario y es el factor por el que debe multiplicarse la ionización inicial para obtener la ionización secundaria.
Según los valores del factor de multiplicación se puede decir que:
- Si A = 1, se está en la zona de la cámara de ionización
- Si 1 < A < 104, se está en la zona de los contadores proporcionales; en esta zona el valor de A depende de la tensión, de la forma y dimensiones geométricas del contador y de la naturaleza y presión del gas de llenado.
- Si 104 < A < 107, se está en la zona de proporcionalidad limitada
- Si a >> 107, se está en la zona de los contadores Geiger-Müller.
Para valores demasiados elevados del voltaje, el equipo entra en una zona denominada de descarga continua, donde dejan de ser útiles al no ser proporcional el impulso detectado a la radiación incidente.
1.1.1. Cámaras de ionización
Las cámaras de ionización funcionan en la primera parte plana "plateau" (Fig. 20). Como los impulsos que dan son pequeños (puesto que no utilizan el efecto multiplicador del campo eléctrico) son ideales para medir grandes actividades o grandes exposiciones. Su utilización es adecuada para el empleo de partículas con alto poder de ionización, como las partículas alfa u otros iones pesados, que dan impulsos suficientemente elevados como para distinguirse del ruido de la instrumentación electrónica asociada. No discriminan entre partículas de diferente energía por lo que no son útiles para mezclas de radio nucleidos (técnicas espectrométricas), pero sí para la calibración de actividad en un nucleido dado. Es posible utilizar estas cámaras para medir partículas beta o gamma pero sólo permiten una estimación de la intensidad de radiación emitida por la muestra.
1.1.2. Contadores proporcionales
Son detectores de ionización que trabajan en la zona proporcional y que aprovechan, por tanto, el efecto multiplicador del campo eléctrico. Pueden ser utilizados para la detección tanto de partículas pesadas como ligeras y también para la detección de fotones.
En la Figura se muestran dos tipos de contadores proporcionales:
- Los de geometría cilíndrica que suelen emplearse para la detección de fotones X de baja energía, en cuyo caso el detector va provisto de una ventana de poco espesor másico (aluminio o berilio) para permitir el fácil acceso de la radiación.
- Los de geometría hemisférica, que se emplean, generalmente, en la detección de la radiación alfa y beta; o bien disponen de una delgada ventana o poseen una tapa removible que permite introducir la fuente dentro del detector.
En estos detectores no es posible utilizar como gas de llenado aire pues con él es prácticamente imposible que funcione el mecanismo de multiplicación por avalancha, por lo que, en los detectores desmontables, una vez introducida la fuente, es necesario evacuar el aire del interior y sustituirlo por un gas adecuado; también, a veces, en los detectores cerrados es preciso utilizar ciertos gases para algunas aplicaciones específicas; cuando se emplea esta técnica, el detector suele denominarse detector de flujo continuo.
La aplicación típica de los contadores proporcionales de geometría hemisférica es la medida simultánea de actividad alfa y beta de preparados radiactivos, ya que el detector puede distinguir entre la naturaleza de los dos tipos de partículas, incluso si ambas tienen la misma energía.
1.1.3. Contadores Geiger-Müller (GM)
Son detectores de ionización gaseosa que trabajan en la zona polarizada Geiger-Müller. El factor de multiplicación en estos detectores puede variar de 108 y 1010, de manera que los impulsos que suministra pueden ser de varios voltios, lo que simplifica enormemente los requisitos que debe cumplir la instrumentación asociada. Esto, junto con el hecho de que pueden trabajar en condiciones ambientales muy inhóspitas son sus principales ventajas.
Sus inconvenientes son el que sus impulsos no tienen relación ni con la naturaleza ni con la energía de las partículas detectadas y, en comparación con los anteriormente citados, es un detector lento que sólo puede acomodarse a tasas de radiación moderadas. La lentitud viene motivada porque después de cada detección de una partícula, el detector no se recupera hasta que ha sido barrida la enorme densidad de carga espacial que ha sido generada. El empleo de placas adosables a la ventana permiten una cierta discriminación (si la placa es opaca a las partículas alfa, éstas no entraran en el detector y por lo tanto no serán detectadas).
1.2. Detectores de centelleo
Estos detectores se clasifican, en general en dos tipos
a) detectores sólidos, como el de INa(Tl) usado, básicamente, para la
detección de rayos gamma y, en ciertos casos, X.
b) detectores líquidos (usando como líquido de centelleo diferentes
sustancias, como tolueno, antraceno, estilbeno y otros muchos productos).
Estos detectores se basan en que las partículas cargadas al atravesar distintos medios (cristales o soluciones) producen destellos luminosos (radio luminiscencia) que son "vistos" por un detector adecuado (un foto-tubo o célula foto-eléctrica). (Figura 21).
El equipo (foto-tubo) está formado, a su vez, por dos electrodos, ánodo y cátodo, contenidos dentro de una ampolla hermética de vidrio en el interior de la cual se ha practicado el vacío. El cátodo (llamado foto-cátodo en este tipo de dispositivos) está recubierto por un material que presenta un acusado efecto de foto-emisividad, es decir, de emisión de electrones por efecto de la incidencia de la luz. Cada vez que un destello luminoso arranca un cierto número de electrones del foto-cátodo, éstos son atraídos por el ánodo y esto da lugar a un impulso eléctrico (Figura 22).
Un problema que retrasó el desarrollo de este tipo de equipos es la baja relación señal/ruido. La solución está en aumentar el número de electrones recogidos por el ánodo del foto-tubo y esto se consigue a través de los foto-multiplicadores (Figura 23).
Un fotomultiplicador es un foto-tubo modificado por la interposición, entre el foto-cátodo y el ánodo, de una estructura multiplicadora del número de electrones, llegando a obtenerse que por cada electrón inicialmente arrancado del foto-cátodo el número de electrones que lleguen al ánodo sea mucho más grande (del orden de 107, o mayor). Los electrodos auxiliares interpuestos reciben el nombre de dínodos. El material que constituye los sínodos tiene un efecto de emisión secundaria, de forma que si sobre él impacta un electrón se arrancan varios electrones; la disposición de los sínodos es tal que los electrones que salen de cada uno sean atraídos y focalizados hacia el siguiente por un campo eléctrico establecido en el espacio entre ambos.
Para que un detector de centelleo resulte adecuado, éste se deberá producir en la zona de la luz visible o, como mucho, en las regiones próximas del ultravioleta o infrarrojo.
La desexcitación mediante la emisión de fotones compite con otros mecanismos que generan energía en forma de calor, por lo que un mecanismo de centelleo suele presentar rendimientos del orden del 12% (rendimientos de conversión), debiendo procurarse encontrar materiales donde este rendimiento sea lo mayor posible.
Además, para que un centelleador resulte adecuado:
- ha de ser transparente a su propia luz de centelleo
- el espectro de luz del centelleador ha de corresponderse, cuanto más mejor, con la curva de sensibilidad espectral del foto multiplicador
- el destello producido por una interacción ha de decaer rápidamente (10-8 y
10-9 segundos) a fin de que no se apilen los impulsos de detección.
Existe actualmente gran variedad de materiales de centelleo, algunos de los cuales pueden verse en la tabla siguiente:
1.2.1. Centelleo sólido
Los de mayor uso son dos cristales sólidos formados por haluros: el yoduro de cesio (CsI) y el yoduro de sodio (NaI), siendo este último es más utilizado. Al igual que en los semiconductores existen en los cristales de centelleo sólido las dos bandas características de los cristales: la banda de valencia y la banda de conducción, entre las cuales se encuentra la banda prohibida. Estos detectores son adecuados para determinaciones espectrométricas (cuali y cuantitativas) de emisores gamma. La radiación produce el paso de un electrón de la banda de valencia a la banda de conducción, siendo desexcitado el cristal por la emisión de luz (fotones) que es capaz de arrancar electrones del foto tubo; para que el contacto óptico sea continuo entre el centelleador y el foto-tubo se pone una lámina de silicona. El inconveniente estriba en que los fotones generados son capaces, a su vez, de producir nuevas ionizaciones y por tanto el cristal no es transparente a su propia luz.
Esta dificultad se obvia introduciendo en la red cristalina, en muy pequeña proporción, un tipo de átomo diferente de los que constituyen la red y que tenga el estado fundamental y excitados dentro de la banda prohibida. Este tipo de impureza se llama activador. El esquema resultante aparece en la Figura
En el INa el activador es el talio y los cristales se describen como NaI(Tl). Este tipo de detector da un espectro de emisión que se adecua casi perfectamente a la curva de sensibilidad de los foto multiplicadores estándar, a lo que se suma un alto rendimiento de conversión y la gran eficiencia de detección favorecidos por su alta densidad y por la posibilidad de obtener cristales de gran tamaño. En la figura 5 se muestra un montaje típico de un detector de centelleo sólido.
El problema de los centelleadores higroscópicos es que hay que tomar precauciones con respecto a la humedad ambiental, para lo que están protegidos por una ventana óptica de vidrio. Si la sustancia a medir es de muy poca actividad, el cristal de NaI(Tl) puede tener en una ventana un pozo en donde se introduce la muestra a medir para aumentar su eficiencia.
Otro detector todavía en uso es el de ZnS(Ag), que sólo puede usarse en forma de polvo cristalino cuya transparencia se mantiene sólo para espesores muy delgados. Son, sin embargo, adecuados para la espectrometría de partículas alfa más energéticas sin que se absorban significativamente partículas beta o fotones.
Otros centelleadores más recientes son el de BaF2 , CsF y el Ca F2 , este último activado con europio que, aunque tiene menor eficiencia que el NaI tiene la ventaja de no ser higroscópico.
En todos los centelleadores inorgánicos el mecanismo de transferencia de energía entre el cuerpo del cristal y los átomos del activador ralentiza el proceso de centelleo y contribuye, por tanto, a darle un cierto carácter fosforescente; salvo en los casos del BaF2 y CsF; por lo que, en general los centelleadores orgánicos resultan mucho más rápidos.
1.2.2. Centelleo líquido
En los cetelleadores líquidos se emplean mezclas centelleadoras apropiadas para contener la sustancia que se desea medir (puede estar disuelta o en suspensión).
Son adecuados para la detección de partículas beta aunque también es posible detectar otras partículas así como fotones. Las partículas beta al moverse dentro de una solución centelleadora excitan las moléculas del disolvente, las cuales transmiten su excitación a las moléculas del centelleador primario que, al desexcitarse, emite destellos luminosos. Generalmente, el espectro de emisión de los fotones emitidos por el centelleador no coincide con la zona de máxima sensibilidad del foto multiplicador, por lo que es necesario añadir un centelleador secundario cuyo espectro de absorción coincida, lo más exactamente posible, con el espectro de la emisión del centelleador primario y cuyo espectro de emisión concuerde con la zona de máxima eficiencia del foto multiplicador. Un centelleador líquido tiene una eficiencia del 98 al 100% y un tiempo de resolución del orden de 10-10 segundos.
También puede emplearse el método de calibración interna, que consiste medir la muestra y después añadir a la misma una actividad conocida de un patrón de actividad conocida.
1.3. Detectores de semiconductores
Según la teoría cuántica, los electrones de un átomo pueden poseer solamente ciertos valores discontinuos de energía. En una estructura cristalina, las órbitas de los electrones de diferentes átomos se solapan parcialmente e interaccionan entre sí e una forma que los niveles de energía de los electrones en átomos aislados, se convierten en bandas de energía en un cristal; estas bandas constituyen una gama continua de niveles próximos.
A la temperatura del cero absoluto, los electrones ocupan los niveles de energía más bajos posibles. A la banda de mayor energía que aparece completamente llena se la denomina banda de valencia y a la inmediata superior, completamente vacía, banda de conducción. Ambas están generalmente separadas por una banda prohibida para los electrones.
En los materiales conductores, ambas bandas están parcialmente solapadas y los electrones poseen gran movilidad. En los materiales aislantes la banda intermedia (banda prohibida) es muy ancha, es decir que hace falta un fuerte incremento de energía (del orden de 7 eV) para pasar un electrón a la banda de conducción. En los materiales semiconductores poseen una estructura similar a la de los materiales aislantes, pero el salto energético necesario es sensiblemente menor, del orden de 1 eV. Existen, básicamente, dos tipos de semiconductores: los intrínsecos, que conducen la corriente eléctrica debido a su estructura atómica, y los extrínsecos que resultan de añadir a un semiconductor intrínseco ciertas impurezas que aumentan la conductividad. Este segundo tipo de semiconductores es el más utilizado.
Existen dos tipos de semiconductores:
- los de tipo n (Figura 25). Si a un semiconductor se reañade una porción ínfima de un elemento de valencia 5, se obtiene un cristal donde cada átomo del elemento añadido está perfectamente rodeado por cuatro átomos del semiconductor, quedando el quinto electrón muy ligeramente ligado al átomo, por lo que se encuentra próximo a la zona de conducción (banda de energía Ed) de la Figura. En estos semiconductores los electrones son mayoritarios y los huecos minoritarios.
los de tipo p. Si la impureza que se añade es de valencia tres, la situación es la inversa, siendo semiconductores donde los huecos son mayoritarios y los electrones minoritarios
Una partícula nuclear, al atravesar un semiconductor, crea abundantes pares electrón-hueco hasta que la partícula pierde toda su energía. La producción de pares
electrón-hueco se produce comunicando la partícula parte de su energía a electrones situados en la banda de valencia que pasan a ocupar la banda de conducción, creando el correspondiente hueco.
• Detectores de unión
Los detectores de semiconductores unen regiones semiconductoras tipo p con las de tipo n, por lo que los electrones migran de la región n a la región p hasta que se crea una barrera de potencial lo suficientemente elevada como para impedir cualquier movimiento posterior. De esta forma la capa entre ambas regiones, conocida como zona de carga del espacio, queda exenta de portadores, convirtiéndose en una capa de baja conductividad y alto campo que puede operar como cámara de ionización para una partícula cargada que creará pares electrón hueco en su interior. Estos pares que se producen son barridos por al campo existente a lo largo de la capa y pudiéndose registrar el correspondiente impulso en un circuito externo.
Existen varios tipos de detectores de semiconductores:
- De unión difusa. Este tipo de detectores se inicia a partir de un cristal homogéneo de material tipo p. Una de sus superficies se expone a un vapor de una impureza donadora, generalmente fósforo, convirtiendo una cierta región del cristal de tipo p a tipo n.
- De barrera de superficie. Se parte, generalmente, de un disco de silicio (de tipo n) y por la acción de un medio ácido sobre su superficie, se consigue una alta densidad de trampas de electrones que hacen el papel de material tipo p.
- De implantación iónica. Se emplea esta técnica (bombardeo con iones acelerados del material a tratar), para formar capas n ó p, con lo que se consiguen ventanas muy delgadas y mucho más estables y más resistentes a las condiciones ambientales que las obtenidas con la técnica de barrera de superficie. La impureza compensadora más utilizada es el litio. En la Figura 26 se ve es esquema básico de un detector de Ge(Li).
Este tipo de detectores debe estar continuamente a muy baja temperatura, por la elevada movilidad del litio, por lo que se refrigeran con nitrógeno líquido
- Detectores de germanio de alta pureza. Si la concentración de impurezas puede reducirse hasta unos 1010 átomos/cm3, la resistividad correspondiente es suficientemente elevada para que se alcance una anchura de zona de vaciamiento de 10 mm con una tensión inferior a los 1.000 voltios, consiguiéndose, por tanto, volúmenes activos comparables a los que se alcanzan con detectores de Ge(Li) sin necesidad del proceso de compensación con litio. Estos detectores se conocen como detectores de germanio de alta pureza o de germanio intrínseco (HPGe) y han venido a sustituir a los detectores de Ge(Li) con la ventaja de que pueden permanecer a temperatura ambiente sin sufrir deterioro alguno, aunque, para conseguir niveles bajos de ruido, es aconsejable mantenerlos a la temperatura del nitrógeno líquido. El uso de estos detectores permite un nivel de resolución mucho más alto en los espectros gamma que los obtenidos con detectores de NaI(Tl) como puede apreciarse de la comparación de los dos tipos en la Figura 14. Este tipo de detectores también pueden usarse para espectrometría de electrones y de rayos X.
1.4. Detectores de termo luminiscencia
El principio de detección por termo luminiscencia no debe confundirse con el basado en el empleo de centelleadores que emiten fotones de luz en el instante en que tiene lugar la interacción de la radiación ionizante. Los materiales termo luminiscentes almacenan de manera casi permanente, parte de la energía depositada por la radiación.
La radiación actúa, por una parte, sobre los electrones atómicos que, tras ser excitados, abandonan la banda de valencia hacia la banda de conducción hasta ser atrapados en centros de trampas creados por los defectos del reticulado del cristal (vacantes, intersticiales, etc.) o por la adición de impurezas capaces de crear más trampas o niveles de energía ocupables por esos electrones y huecos por debajo de dicha banda de conducción.
A la temperatura de irradiación, esta situación puede permanecer durante largos periodos de tiempo sin que se presente de forma apreciable una "des-excitación" o recombinación de electrones y huecos. Sin embargo, cuando el material termo luminiscente se calienta se produce una emisión de luz medible.
Los detectores de termo luminiscencia, son especialmente utilizados para medidas dosimétricas de trabajadores profesionalmente expuestos a las radiaciones, donde han ido sustituyendo a los detectores de película fotográfica por su mayor precisión.
Para analizar el comportamiento de un material TL, así como para evaluar la dosis recibida por un cristal TL, resulta de especial interés registrar la curva de misión (Glow curve) que representa la intensidad de luz emitida por el cristal en función de la temperatura del mismo, durante el proceso de calentamiento. Para cada cristal esta curva presenta picos característicos para temperaturas bien definidas.
Generalmente, la medida de la dosis absorbida por un material TL se realiza integrando la curva de emisión en la zona de interés, previa calibración del sistema (material, lector, protocolos de lectura, borrado, ....) irradiando el dosímetro a una exposición conocida e integrando su curva de emisión. En este tipo de detectores existe un fenómeno denominado "fading" que es la pérdida del contenido termo luminiscente acumulado en función del tiempo transcurrido desde la irradiación; este fenómeno es más intenso cuando aumenta la temperatura ambiente.
Los principales usos de la dosimetría TL son:
- Dosimetría personal; los dosímetros integran la dosis recibidas en un periodo de medida, por ejemplo, un mes
- medida de radiación ambiental; aquí los valores a medir son más bajos y las condiciones ambientales cambiantes, por lo que es una de las aplicaciones más exigentes
- usos médicos en radiodiagnóstico y radioterapia; por su pequeño tamaño, se puede determinar la dosis recibida por determinados puntos del cuerpo humano
- problemas de datación en estudios de arqueología
- usos en radio biología para determinar altas tasas de dosis absorbidas.
1.5. Instrumentos de detección visuales
Las técnicas de detección visuales son necesarias cuando se necesita determinar un proceso complicado, por ejemplo cuando se emiten varías partículas (como en la interacción de la radiación cósmica), y permiten una información óptica que permite confirmar los mecanismos de interacción.
• La cámara de niebla o cámara de expansión de Wilson, produce la condensación del vapor que la llena (una mezcla sobre-saturada de gas vapor ) en forma de gotas a lo largo del recorrido de una partícula ionizante. El gas y el vapor están contenidos en un cilindro con adecuadas ventanas transparentes; las trazas visibles se iluminan y fotografían a través de lasparedes. La condensación se debe a una expansión adiabática, producida de forma conveniente por el movimiento de un diafragma de caucho.
• La cámara de burbujas o cámara de Gaser, se basa en el empleo de un líquido sobrecalentado que llena la cámara, el cual, bajo ciertas condiciones, puede producir burbujas que crezcan a lo largo de la traza hasta alcanzar un tamaño tal que se puedan fotografiar.
• La cámara de chispas. Es otro tipo de detectores visuales dotados de un disparador, en los cuales un conjunto de tubos de neón recibe un impulso de alta tensión inmediatamente después del paso de una partícula ionizante. En los tubos de neón que han recibido el impulso se produce una descarga, cuya luz se puede fotografiar. Estos detectores han sido usados frecuentemente en experiencias con radiación cósmica al nivel del mar. La imagen en bidimensional, es un detector relativamente complejo y de baja resolución. Una forma más simple, de detector tridimensional, que trabaja de forma análoga es la cámara de chispas provista de disparador
Detectores basados en emulsiones: Este sistema fue, históricamente, el primer detector utilizado. La emulsión fotográfica suele consistir en una sal de plata (generalmente AgBr) en una capa de gelatina montada sobre un material como acetato de celulosa o vidrio. Los granos de la sal de plata son ionizados por la radiación dando lugar a plata metálica y, consiguientemente a una imagen latente. Mediante un revelado puede reducirse la plata metálica, mientras los granos no afectados permanecen inalterados y son eliminados con un fijador. Es de gran importancia mantener siempre inalterables las condiciones de revelado a fin de evitar cambios en la eficiencia global.
El método densito métrico cuantifica el ennegrecimiento de la película por la absorción de un haz luminoso que la atraviesa.
Al igual que en la dosimetría termo luminiscente existe el fenómeno denominado "fading" que consiste en la desaparición progresiva de la imagen latente por la oxidación de los granos de plata con el oxígeno del aire en presencia de agua.
1.6. Instrumentación asociada a los detectores de radiación nuclear
Los detectores de radiación llevan asociados una serie de equipos electrónicos,
entre los que cabe citar los:
- Preamplificadotes y amplificadores de impulsos, cuya misión es aumentar la respuesta recibida primigeniamente en el detector.
- Discriminadores y conformadores de impulsos, cuya misión es diferenciar las señales producidas por la radiación de las producidas por el "ruido" del sistema
- Contadores de impulsos, cuya misión es totalizar digitalmente los impulsos detectados a lo largo de un intervalo de tiempo determinado
- Integradores de impulsos, con el mismo fin anterior, son convertidores frecuencia-tensión que proporcionan a la salida una tensión proporcional a la frecuencia de los impulsos aplicados a la entrada
- Fuentes de alta tensión, destinados a polarizar adecuadamente los diversos tipos de detectores, con una amplia gama que va desde los 100 a los 2.500 Voltios
- Cadenas de recuento. Todos los equipos señalados hasta ahora forman parte de una cadena de recuento que será más compleja o más simple en función del tipo de detector utilizado
- Analizadores mono canal. Los impulsos que proceden de un detector presentan una gran diversidad de amplitudes. Las señales que le llegan se llevan simultáneamente a dos discriminadores acondicionados para actuar como límite interior y superior, respectivamente, cuya salida está conectada a un circuito de anti-coincidencia, de forma que permite el paso de los impulsos sólo en el caso de que no lleguen simultáneamente a las dos entradas. El nivel más bajo se denomina umbral y la diferencia entre ambos, ventana.
- Analizadotes multi canal. Es un equipo capaz de contar los impulsos clasificados por amplitudes (y por tanto, por energías de la radiación incidente); consiste en un conjunto de analizadores mono canales con umbrales y ventanas ajustados de tal modo que cubran todo el espectro de amplitudes de impulsos de detección; cada señal se canalizada hacia un cierto número de contadores, cada uno de los cuales actúa como canal independiente. La calibración en energía (número de cuentas obtenidas a diferentes energías) es básica para obtener unos resultados aceptables.
Estos contadores han sufrido grandes avances, gracias al desarrollo de la técnica y ya existen equipos pre-calibrados para diferentes isótopos.
Medidas cuantitativas y cualitativas: espectrometría
Gran parte de los equipos anteriormente citados miden la actividad total de una muestra; si ésta está compuesta por un solo radio nucleido o el detector está dotado de una "ventana" calibrada para ver ese sólo radio nucleido, las medidas serán además cualitativas. Pero la técnica usada, habitualmente, para medidas cuanticualitativas es la espectrometría de la radiación.
1. DETECCIÓN DE RADIACIONES
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