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DETECCION DE RADIACIONES IONIZANTES Radiodiagnóstico y Radioterapia Medicina Nuclear Facultad de Ingeniería - UNER.

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1 DETECCION DE RADIACIONES IONIZANTES Radiodiagnóstico y Radioterapia Medicina Nuclear Facultad de Ingeniería - UNER

2 Detectores. Clasificación. -Según el tiempo en que se obtiene la información - Según fenómeno físico - Inmediatos - Diferidos o retardados - Por ionización - Por excitación de niveles atòmicos o moleculares InmediatosDiferidos Ionización Gaseosos y de estado sólido De película radiográfica Excitación centelleadoresluminiscentes

3 DETECTORES GASEOSOS Esquema Recinto conteniendo un gas, sometido a campo eléctrico producido por HV. Cuando se expone a campo de radiación, las partículas ionizantes interactúan con gas generando pares de iones. Estos iones se aceleran en dirección a electródos polarizados con signo contrario. Se genera corriente eléctrica. Fig Cherry

4 Curva característica de Ionización Pares de iones colectados POR EVENTO vs. HV de polarizaciòn

5 IONIZACIÒN PRIMARIA ZONA I Si HV = 0, Ionización, los iones se recombinan. Al aumentar HV, los iones adquieren > aceleración en el campo E Y disminuye la probabilidad de recombinación. ZONA II, se satura la ionización primaria y puede colectarse una. CÀMARA DE IONIZACIÒN mide una la corriente proporcional a la ACTIVIDAD. IONIZACIÒN SECUNDARIA – AMPLIFICACIÒN GASEOSA ZONA III, zona proporcional, Ionización 1 RIA -> Ionización 2 RIA La amplitud de los pulsos obtenidos es proporcional a la energia transferida por la partícula ionizante CONTADOR PROPORCIONAL sirve para realizar espectrometría. ZONA IV, zona de proporcionalidad restringida. (SIN APLICACIÒN) ZONA V, zona Geiger o de AVALANCHA. Todo el volumen del gas se ioniza. La amplitud de los pulsos es independiente de la energía de la partícula ionizante y de la clase de partìcula. CONTADOR GEIGER ZONA VI, zona de descarga continua. (SIN APLICACIÒN) SE DESTRUYE EL DETECTOR

6 INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN SEGÚN ZONA DE IONIZACIÓN CÁMARA DE IONIZACIÓN CONTADOR PROPORCIONAL CONTADOR GEIGER

7 Diagrama en Bloques de Detectores Gaseosos RECORDEMOS: Esquema de carga y descarga del tubo CIRCUITO RC

8 El capacitor C bloquea la alta tensión de polarización No se modifican la amplitud Vp ni la duración

9 El STRETCHER aumenta la duraciòn y puede o no modificar la amplitud. El inversor es sólo a efectos didàcticos

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12 Tiempo de Recuperación: tiempo para que se entregue otro pulso de amplitud máxima Tiempo Muerto: tiempo desde un evento hasta que otro sea detectable Tiempo de Resolución: tiempo desde un evento hasta que otro sea de amplitud mayor a Vu. A actividades altas se pierden cuentas por tiempo muerto. Tm: useg para GM

13 Determinación del Tiempo Muerto. Corrección por Tiempo Muerto

14 Monitores Ambientales

15 CÁMARA DE IONIZACIÓN Sistema de Medición: V: Voltaje de Polarización de la CI A: electrómetro, mide la carga acumulada

16 CÁMARA DE IONIZACIÓN

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18 CONTADOR PROPORCIONAL Trabajan en zona de Ionización 2 RIA o Amplificación gaseosa. El número total de cargas despúes de la multiplicación es PROPORCIONAL al número inicial de cargas (iones 1 RIOS ) Mayor señal que en CI. Señal proporcional a la energía de la radiación incidente. -> útil para espectrometría.

19 CONTADOR GEIGER

20 QUENCHING o Apagado del Contador GM -Quenching Químico Gases órganicos o halógenos, que proveen e- al gas para recombinar iones positivos y recargar el tubo. Limita la vida útil del tubo aprox – 10 9 eventos, por agotamiento del gas quencher. -Quenching Electrónico Mediante una fuente de corriente se recarga el tubo luego de detectado un evento.

21 Eficiencia de los Detectores Gaseosos Eficiencia = N° de eventos detectados N° de eventos emitidos por la fuente Según la naturaleza de la radiación ionizante, la eficiencia de estos detectores: -Partículas Alfa: Ef = 100% (requieren ventana de mica en tubo) -Partículas Beta: Ef 90% -Fotones: Ef = 1 – 2 %

22 Contador GM. Ventajas y desventajas VENTAJASDESVENTAJAS

23 Detectores de Estado Sólido Materiales pueden clasificarse según su conductividad eléctrica en Aislantes / Semiconductores / Conductores.

24 Materiales Semiconductores

25 Esquema detector de Estado Sólido En Pizarrón

26 Ventajas – Lectura directa – Sensibles – Pequeñas dimensiones – Posible impermeabilidad al agua – Muy buena resolución en energías, por lo que se emplea en espectrometría de alta resolución. Desventajas – REQUIERE ENFRIAMIENTO que ES COSTOSO!! – Sensibilidad puede cambiar - -> necesaria re-calibración – Necesario observar procedimientos sistemáticos de QA – No se emplean en MN. Detector de Estado Sólido. Ventajas y desventajas

27 Sistema Detector de Estado Sólido de Germanio HiperPuro Enfriamiento por N 2 líquido Se utiliza en laboratorios para espectrometría gamma.

28 Dosímetros Son dispositivos que miden EXPOSICIÓN. Algunos dosímetros: -Película Radiográfica. -Luminiscentes (TLD y OSL). -Electrostático.

29 Película o Film Radiográfico Principio: una capa plástica fina (Base, 200 m) cubierta con una emulsión sensitiva de cristales de Ag-Br en gel (10-20 m) Durante la irradiación se ioniza el AgBr, y se reduce la plata. Imagen latente.

30 Revelado del film. Medición de la densidad óptica (OD) mediante un densitómetro OD es función de la Exposición!! Curva característica del film

31 Dosímetros Termoluminiscentes ( TLD) Principio físico

32 Curva de Glow o de termoluminiscencia Materiales empleados en TLDs de uso médico Lectura de TLD: Excitando al material con calor los e- salen de las trampas emitiendo luz. La luz emitida es función de la dosis absorbida por el dosimetro.

33 Sistema de lectura de TLD

34 TLD. Ventajas y desventajas VENTAJASDESVENTAJAS

35 Dosímetro OSL (optically stimulated luminescence) Similar a TLD, pero e- se liberan de las trampas excitando con luz (láser) emitiendo luz visible. Material Cristal OSL 0,4 mm x 3mmFibra óptica para lectura

36 Dosímetro electróstatico (o lapicera) Tiene forma de lápiz. Mide la exposición de la persona que lo usa. Se carga aprox a 200V. Al ser irradiado la CI se va descargando, moviendo la fibra de cuarzo. Por el lente, se observa la medición de la exposición desde la última recarga. La recarga reestablece la lectura a cero.

37 Dosimetros Cargador Para RX y R Gamma Escalas disponibles: 0 – 200mR 0 – 200R 0 – 600R

38 Dosímetros personales

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