Los detectores utilizados para la detección Gamma aprovechan principalmente la propiedad de ser una radiación ionizante, es decir, los rayos gamma pueden ionizar el medio por el que pasan. El truco es contar el no. de ionización y evaluar la dosis de radiación.
Los detectores populares incluyen detectores llenos de gas, detectores de semidonductores y detectores de centelleo. En los detectores llenos de gas, el medio es gas (a baja presión) y los iones generados se recogen a través de electrodos colocados dentro y la corriente a través de los electrodos (ya sea continua o pulsada) es representativa de la dosis. El principio con detectores de semiconductores es idéntico al de los primeros, excepto el hecho de que aquí el gas es reemplazado por material semiconductor y en lugar de iones, el flujo de corriente está constituido por pares de electrones. Los detectores de centelleo utilizan cristales especiales llamados centelleadores que emiten luz cuando se les imparte la energía de la radiación. Los centelleadores más comunes utilizados son NaI (Tl) y CsI (Tl), aunque hay una variedad de centelleadores disponibles. Los fotones generados por centelleadores que normalmente están en el rango visible o UV se amplifican y se convierten en señales eléctricas utilizando tubos fotomultiplicadores (PMT).
Los detectores de recolección de carga tienen tres regímenes operativos principales: a) Región de la cámara de ionización, b) Región del contador proporcional yc) Región de Geiger-Muller. Los detectores funcionan en la región IC cuando el flujo de radiación es muy alto (Ej: en núcleos de reactor) donde la salida de señal se mide como corriente y en la región GM donde el flujo de radiación es muy bajo (Ej: en dispositivos de vigilancia o desechos de baja actividad) donde la lectura es en términos de conteos por segundo. La operación en la región PC es necesaria cuando la espectroscopía de energía de la radiación es de interés, es decir, se necesita estudiar la energía de los rayos gamma. La mayoría de las veces, estos detectores se utilizan para caracterizar radionúcleos basados en la espectroscopía de rayos gamma.
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