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Flashcard FC284752

Como o tipo e a energia da radiação influenciam a eficiência intrínseca de um detector?

Questões sem classificação de assunto (Física)

IDECAN · 2014

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

Como o tipo e a energia da radiação influenciam a eficiência intrínseca de um detector?
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Resposta

Porque determinam as probabilidades de interação no material sensível (fotoelétrico, espalhamento Compton, criação de pares) e, portanto, a fração de partículas/fótons que depositam energia suficiente para serem detectados.

Explicação:
A eficiência intrínseca é definida por \( \varepsilon_i = \dfrac{N_{\rm detectados}}{N_{\rm incidentes}} \).
O tipo e a energia da radiação controlam as seções de choque: baixas energias favorecem o efeito fotoelétrico (mais captura em detectores de alto Z), energias médias predominam o espalhamento Compton (frequente deposição parcial de energia) e altas energias permitem criação de pares (>1,02 MeV).
Além disso, a espessura do cristal/semicondutor e a janela de entrada podem atenuar radiações de baixa energia, reduzindo \( \varepsilon_i \).
A eficiência absoluta relaciona geometria: \( \varepsilon_{abs} = \varepsilon_i \times \dfrac{\Omega}{4\pi} \).

Exemplo:
Suponha um detector com área ativa \(A=100\ \mathrm{cm}^2\) colocado a \(r=10\ \mathrm{cm}\) da fonte. Para pequenos ângulos pode-se aproximar \( \Omega \approx A/r^2 \):
\( \Omega \approx \dfrac{100}{10^2}=1\ \mathrm{sr} \), portanto \( \dfrac{\Omega}{4\pi}\approx\dfrac{1}{4\pi}\approx0{,}0796\).
Se, para a energia considerada, \( \varepsilon_i=0{,}60 \), então
\( \varepsilon_{abs}=0{,}60\times0{,}0796 \approx 0{,}0478 \) (≈4,8% de eficiência absoluta).




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