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Flashcard FC284263

Como a interação da radiação é convertida em sinal elétrico em detectores a gás e em leitores TLD?

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

De acordo com o assunto Física: Questões sem classificação de assunto (Física), responda:

Como a interação da radiação é convertida em sinal elétrico em detectores a gás e em leitores TLD?
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Resposta

Por ionização no gás (geração de pares de íons cuja carga coletada produz \(Q=N\cdot e\) e corrente \(I=dQ/dt\)) e pela termoluminescência (aquecimento libera portadores que emitem fótons detectados por PMT, convertidos em corrente).

Explicação:
Nos detectores a gás a radiação cria pares íon-elétron; a coleta dessas cargas altera a carga do circuito, gerando uma carga total \(Q=N\cdot e\) e um pulso de corrente \(I=\frac{dQ}{dt}\) que é amplificado para formar o sinal elétrico.

No leitor TLD o material aprisiona portadores após exposição; o aquecimento controlado libera esses portadores, que recombinam emitindo fótons. Uma PMT converte esses fótons em corrente elétrica, que é processada e relacionada à dose.

Exemplo:
Suponha que uma interação deposite \(E=5\ \text{keV}\) num detector a gás com energia média por par \(\,W=30\ \text{eV}\):
\(N=\dfrac{E}{W}=\dfrac{5000\ \text{eV}}{30\ \text{eV}}\approx167\) pares
\(Q=N\cdot e\approx167\times 1.6\times10^{-19}\ \text{C}\approx2.67\times10^{-17}\ \text{C}\)
Se essa carga for coletada em \(\Delta t=1\ \mu\text{s}\), a corrente média será \(I\approx\dfrac{Q}{\Delta t}\approx2.67\times10^{-11}\ \text{A}\), que então é amplificada para produção do sinal detectável.




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