cámara de ionización
La cámara de ionización es el más simple de todos los detectores de radiación llenos de gas y se usa ampliamente para la detección y medición de ciertos tipos de radiación ionizante ; Rayos X , rayos gamma y partículas beta . Convencionalmente, el término "cámara de ionización" se usa exclusivamente para describir aquellos detectores que recogen todas las cargas creadas por la ionización directa dentro del gas mediante la aplicación de un campo eléctrico. [1] Solo utiliza las cargas discretas creadas por cada interacción entre la radiación incidente y el gas, y no involucra los mecanismos de multiplicación de gas utilizados por otros instrumentos de radiación, como el contador Geiger .o el contador proporcional .
Las cámaras de iones tienen una buena respuesta uniforme a la radiación en un amplio rango de energías y son el medio preferido para medir altos niveles de radiación gamma. Son ampliamente utilizados en la industria de la energía nuclear, laboratorios de investigación, radiografía, radiobiología y monitoreo ambiental.
Una cámara de ionización de gas mide la carga a partir del número de pares de iones creados dentro de un gas causado por la radiación incidente. Consiste en una cámara llena de gas con dos electrodos ; conocido como ánodo y cátodo . Los electrodos pueden tener la forma de placas paralelas (cámaras de ionización de placas paralelas: PPIC), o una disposición de cilindro con un cable de ánodo interno ubicado coaxialmente.
Se aplica un potencial de voltaje entre los electrodos para crear un campo eléctrico en el gas de relleno. Cuando el gas entre los electrodos se ioniza por la radiación ionizante incidente , se crean pares de iones y los iones positivos resultantes y los electrones disociados se mueven hacia los electrodos de polaridad opuesta bajo la influencia del campo eléctrico. Esto genera una corriente de ionización que es medida por un circuito electrómetro . El electrómetro debe ser capaz de medir la corriente de salida muy pequeña que está en la región de femtoamperios a picoamperios ., dependiendo del diseño de la cámara, la dosis de radiación y el voltaje aplicado. Cada par de iones creado deposita o elimina una pequeña carga eléctrica hacia o desde un electrodo, de modo que la carga acumulada es proporcional al número de pares de iones creados y, por lo tanto, a la dosis de radiación. Esta generación continua de carga produce una corriente de ionización, que es una medida de la dosis ionizante total que ingresa a la cámara. [1]
El campo eléctrico es lo suficientemente fuerte como para permitir que el dispositivo funcione continuamente absorbiendo todos los pares de iones, evitando la recombinación de pares de iones que disminuiría la corriente de iones. Este modo de funcionamiento se denomina modo de "corriente", lo que significa que la señal de salida es una corriente continua y no una salida de pulsos como en los casos del tubo Geiger-Müller o el contador proporcional. [1]Debido a que el número de pares de iones producidos es proporcional a la energía de la radiación incidente, esta corriente medida continuamente es proporcional a la tasa de dosis (energía depositada por unidad de tiempo) en la cámara de ionización. Con referencia al gráfico de recolección de pares de iones adjunto, se puede ver que en la región de operación de la cámara de iones, la carga de un par de iones recolectados es efectivamente constante en un rango de voltaje aplicado, ya que debido a su fuerza de campo eléctrico relativamente baja, la cámara de iones no no tiene ningún efecto de multiplicación. Esto se distingue del tubo Geiger-Müller o del contador proporcional en el que los electrones secundarios y, en última instancia, las avalanchas múltiples, amplifican en gran medida la carga original de la corriente de iones. [1]
Esta es una cámara abierta libremente a la atmósfera, donde el gas de relleno es aire ambiente. El detector de humo doméstico es un buen ejemplo de esto, donde es necesario un flujo natural de aire a través de la cámara para que las partículas de humo puedan ser detectadas por el cambio en la corriente de iones. Otros ejemplos son aplicaciones en las que los iones se crean fuera de la cámara pero son transportados por un flujo forzado de aire o gas.
.jpg/440px-Ionisation_chamber_made_by_Pierre_Curie,_c_1895-1900._(9660571297).jpg)
.jpg){kind=link}
