Dudas detectores

Foro de discusion Sobre RFH

Moderador: Alberto

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patricia_smeets
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Dudas detectores

Mensaje por patricia_smeets »

Buenas tardes a todos,

Estoy revisando la parte sobre detectores y espero que me podáis ayudar porque me estoy volviendo loca :bounce:

Os copio las preguntas y mi razonamiento para algunas de ellas.
Examen temático 16
4. ¿Cuál de los siguientes trabaja principalmente con ionización de aire?
1. Pantalla intensificadora
2. Dosímetro termoluminiscente
3. Fósforo fotoestimulable
4. Película radiográfica RC

¿Por qué? Para mí no hay ninguna verdadera. La película radiográfica trabaja con la ionización del material y no del aire no?

6. La condición de saturación en una cámara de ionización empleada para la medida de dosis absorbidas en un medio, se alcanza cuando:
1. Se colectan todos los pares de iones generados por la radiación en el volumen activo de la cámara.
2. La cámara ya no puede emplearse más para la medida de dosis al estar agotada su respuesta.
3. El campo de radiación ha alcanzado la estabilidad requerida para ser empleado en la irradiación del paciente.
4. La cámara se bloquea debido a que el campo de radiación es más intenso del que puede medir.

¿Es la 1 por qué para un nivel dado de radiación si saturamos la cámara aumentando el voltaje no recolectamos más carga y se dice que está saturada? Pero en realidad parece que la 1 describe una cámara de ionización perfecta, no? Me lío un poco la verdad...

14.Acoplamos en coincidencia un detector de transmisión (detector DE) y un detector grueso (detector E). El paso de una partícula produce una pequeña señal en el detectar DE y una señal proporcional a su energía en el detector E ¿Qué información nos proporciona el producto de ambas señales?
1. Nos da idea de la resolución energética del detector E.
2. Nos permite discriminar entre partículas directa o indirectamente ionizantes.
3. Nos indica el tipo de partícula incidente.
4. Nos informa sobre la linealidad de la respuesta del detector E con la energía.

¿Esto cómo se piensa? ¿Es magia? :drunken:

24.Se detectan las radiaciones emitidas en una transición nuclear. El detector proporciona información sobre el número de cuentas en un cierto intervalo de energía. En general se cumple que
1. A mayor energía de la radiación, mayor número de cuentas registra el detector
2. A mayor energía de la radiación, mayor anchura presenta el pico registrado
3. A mayor intensidad de la radiación, mayor altura alcanza el pico en el detector
4. A mayor energía de la radiación, menor anchura presenta el pico registrado

Entiendo que la RC sea la 3, si tiramos más partículas, el espectro se desplazará hacia arriba pues habrá más sucesos detectados para las energías del espectro. Bien.
Pero ¿por qué no es la 2 también? Cuando la energía de la radiación aumenta, aumentamos la resolución energética y el FWHM se hace más pequeño, pero la anchura absoluta del pico no, aumenta (aumenta la desviación típica). ¿Qué es lo que pienso mal?

65. Los emisores que se usan como patrones de calibración presentan:
1. Energías de emisión entre 4 y 6 MeV.

2. Espectro energético discreto con energías máximas del orden de 4 MeV
3. Una fuerte correlación entre su energía y su vida media de modo que a mayor vida media corresponde mayor energía.
4. Vidas medias muy largas del orden de años o superiores.

Para mí es la 4. O a lo sumo la 2. No hay emisores gamma (supongo que calibramos con gamma y no con alfas) a esas energías. Si calibramos con Cs, Co, Na-22 o Eu normalmente, ¿por qué es la 1?

71. Los detectores de NaI(Tl) tienen
1. Mejor resolución y eficiencia que los detectores de Ge
2. Mejor resolución y peor eficiencia que los detectores de Ge
3. Peor resolución y mejor eficiencia que los detectores de Ge
4. Peor resolución y eficiencia que los detectores de Ge

¿Por qué es la 3? Yo miro la densidad de cada uno y veo que la del Germanio es mayor que la del NaI(Tl), luego yo diría la 4. En realidad, yo diría que para energía muy bajas o muy elevadas del fotón incidente, efectivamente el NaI(Tl) tiene mejor eficiencia (efecto fotoeléctrico y producción de pares domina y la sección eficaz depende de Z3/ Z4 para el primero y Z2 para el segundo) pero para las energías típicas de los tratamientos de radioterapia es el efecto Compton el que domina y es independiente del Z del medio...
Ay qué lío...

89.En un diodo detector de radiación, suele usarse la configuración en cortocircuito porque de esta forma la corriente inversa generada:
1. Es función de la energía y no de la intensidad de la radiación.
2. Es independiente de la temperatura.
3. Depende en forma directa de la intensidad de la radiación.
4. Depende en forma inversa de la energía de la radiación.

No tengo ni idea... ¿algún alma caritativa podría explicármelo o decirme alguna página donde lo explique?

95. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?
1. Para análisis espectroscópicos conviene utilizar señales rápidas.
2. Las señales lentas preservan mejor la información de la altura del pulso.
3. Las señales rápidas son de menor amplitud que las lentas.
4. Las señales lentas son de menor amplitud que las rápidas.

La 2 sería correcta si la electrónica fuese digital (perderíamos información si nuestra señal es muy rápida, pues cogeríamos solo algunos puntos de nuestro pulso separados por un intervalo de tiempo "t" y no serán representativos de la forma del pulso, me explico fatal...). ¿La 1 por qué no? Evitamos así el pile up no? ¿Y la 4 por qué no?

Muchísimas gracias! Prometo ayudar si algún tema se me da mejor que éste :mrgreen:

Patricia
PedroRet
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Re: Dudas detectores

Mensaje por PedroRet »

4. Yo tampoco lo entiendo... Creo que debía estar mal, porque no encuentro explicación, la verdad.

6. Esto lo veo como la definición de saturación de una cámara. Se colectan todos los pares debido al arrastre del campo eléctrico y a partir de ahí empieza la multiplicación de carga en la zona proporcional. Se satura, efectivamente, por la recolección de toda la carga, y a partir de ese punto, la carga recogida ya no tiene una relación lineal respecto a la energía depositada, es decir, deja de trabajar como cámara (igual me he liado :? ).

14. Siento no poder ayudarte.

24. Yo aquí entiendo que, cuando dicen "anchura del pico" se refieren a la FWHM, por tanto, como tu has dicho "Cuando la energía de la radiación aumenta, aumentamos la resolución energética y el FWHM se hace más pequeño" y la 2 podría descartarse. No se si es correcto, pero este es mi granito de arena jaja.

65. Aquí igual nos podrían decir para qué tipo de radiación queremos calibrar, porque no creo que se calibre todo igual. De hecho, esto podría ayudar http://www.ciemat.es/portal.do?TR=C&IDR=176
Según ese enlace, el IR-13 se encarga de la calibración de desintegración y emisión de radiación. Supongo que si buscas más a fondo encuentres algo.

71. Ni idea la verdad. Tu razonamiento parece estar bien... Igual tiene algo que ver con que el NaI está dopado con talio (?). A ver si alguien despeja la duda.

89. No estoy seguro de lo que es un "diodo detector de radiación". ¿Podría entenderse que es un fotodiodo?

95. :shock:


9. En los contadores proporcionales y detectores de centelleo, el tipo de radiación incidente determina:
1. El número de impulsos registrados.
2. La duración de los impulsos.
3. El valor medio de la corriente de impulsos.
4. La amplitud de los impulsos.

No la veo para nada... Si la 4 es la correcta también lo es la 3 no?
Veo que con algunos (todos?) detectores de centelleo se pueda identificar a la partícula incidente a partir de la forma del pulso. ¿Pero por qué es cierto para un contador proporcional?


Si no me equivoco, esta también es una duda tuya.

Yo creo que podría tener que ver con que tanto contadores proporcionales como detectores de centelleo pueden usarse como espectrómetros. Registran cuántas partículas de una cierta energía se recogen. No se si te convence ni se cómo extenderme más en ésto...


Espero haberte ayudado un poquito. A ver si alguien más se anima a intentar resolverlo.

Un saludo,

Pedro.
patricia_smeets
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Re: Dudas detectores

Mensaje por patricia_smeets »

Hola Pedro,

Muchas gracias por tus respuestas, me siento menos sola ahora mismo :D . Efectivamente, la pregunta 9 que has añadido al final es una de mis dudas :oops:

Ok, tengo clara la 6 entonces.

La 4 y la 65 creo que no les voy a dar más vueltas. He mirado el enlace que me has puesto para la 65 y sin que especifiquen el tipo de radiación no creo ser capaz de responderla. Había pensado la 4 (la de las vidas largas) porque me parecía que era la única respuesta válida para cualquier tipo de radiación. No vas a comprar algo que a los 10 minutos ya no te sirva :wink:

Para la 89 tienes razón y nos hablan del fotodiodo. Miraré a ver si el Knoll me aclara algo porque voy pez...

Para la 9 no sé si me convence tu respuesta totalmente (con todos mis respetos!). Si tengo un fotón que me deja 1 MeV en el detector y un alfa que me deja 1 MeV en el mismo detector, con un CP tengo impulsos de formas diferentes y soy capaz de decir si ha sido un fotón o un alfa o lo que sea?

A ver si hay alguien que se anima a responder y terminamos de disipar las dudas. :cheers:

Un saludo y gracias de nuevo Pedro!

Patricia
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Laura Granado
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Re: Dudas detectores

Mensaje por Laura Granado »

Hola,

24. La respuesta 4 no es correcta, la anchura de pulso aumenta con la energía porque esta depende del número de pares generados en el detector. La definición de resolución:

R=FWHM/E=2,35√(w/E) = 2,35√(wE)/E , siendo w la energía necesaria para producir una ionización.

Si la resolución mejora al aumentar la energía es debido a que el numerador (FWHM) aumenta como √E y el denominador como E. De todas formas aunque teóricamente la resolución mejora con la energía esta mejora no es infinita, cada detector tiene su región óptima de operación y a partir de una cierta energía la resolución comienza a empeorar.

89. He encontrado esto: https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10 ... isAllowed=

Si no entiendo mal operar en cortocircuito es operar en modo corriente, donde la señal final es el promedio de corrientes individuales.

95. Creo que la 3 y la 4 no pueden ser porque en general no tiene por qué haber correlación entre la rapidez y la amplitud de una señal.
La 2 yo diría que es correcta por intuición, no encuentro una explicación. Y si la 2 es correcta la 1 es falsa porque para espectroscopía se necesita medir la energía de las señales, esta es proporcional a la amplitud y por tanto para medirla hay que preservar la altura de pulso.

Siento no poder ayudar en las demás.

Un saludo.
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Laura Granado
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Re: Dudas detectores

Mensaje por Laura Granado »

Perdón, no había leído bien tu razonamiento en la 24. Llegamos a la misma conclusión xD.

Laura Granado escribió: 31 Ago 2018, 19:11 Hola,

24. La respuesta 4 no es correcta, la anchura de pulso aumenta con la energía porque esta depende del número de pares generados en el detector. La definición de resolución:

R=FWHM/E=2,35√(w/E) = 2,35√(wE)/E , siendo w la energía necesaria para producir una ionización.

Si la resolución mejora al aumentar la energía es debido a que el numerador (FWHM) aumenta como √E y el denominador como E. De todas formas aunque teóricamente la resolución mejora con la energía esta mejora no es infinita, cada detector tiene su región óptima de operación y a partir de una cierta energía la resolución comienza a empeorar.

89. He encontrado esto: https://www.tdx.cat/bitstream/handle/10 ... isAllowed=

Si no entiendo mal operar en cortocircuito es operar en modo corriente, donde la señal final es el promedio de corrientes individuales.

95. Creo que la 3 y la 4 no pueden ser porque en general no tiene por qué haber correlación entre la rapidez y la amplitud de una señal.
La 2 yo diría que es correcta por intuición, no encuentro una explicación. Y si la 2 es correcta la 1 es falsa porque para espectroscopía se necesita medir la energía de las señales, esta es proporcional a la amplitud y por tanto para medirla hay que preservar la altura de pulso.

Siento no poder ayudar en las demás.

Un saludo.
patricia_smeets
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Re: Dudas detectores

Mensaje por patricia_smeets »

Hola Laura,

Creo que me he liado un poco explicando la 24 :oops: :oops: :oops:
Así que muchas gracias por tu explicación y tu aporte al resto de preguntas.

Un saludo,

Patricia
Isaac_T_R
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Re: Dudas detectores

Mensaje por Isaac_T_R »

71. Los detectores de NaI(Tl) tienen
1. Mejor resolución y eficiencia que los detectores de Ge
2. Mejor resolución y peor eficiencia que los detectores de Ge
3. Peor resolución y mejor eficiencia que los detectores de Ge

4. Peor resolución y eficiencia que los detectores de Ge

¿Por qué es la 3? Yo miro la densidad de cada uno y veo que la del Germanio es mayor que la del NaI(Tl), luego yo diría la 4. En realidad, yo diría que para energía muy bajas o muy elevadas del fotón incidente, efectivamente el NaI(Tl) tiene mejor eficiencia (efecto fotoeléctrico y producción de pares domina y la sección eficaz depende de Z3/ Z4 para el primero y Z2 para el segundo) pero para las energías típicas de los tratamientos de radioterapia es el efecto Compton el que domina y es independiente del Z del medio...
Ay qué lío...


Hola Patricia,
Yo creo que se refiere solo a la radiación gamma mayor de varios cientos de keV. Que al ser más denso tienen más probabilidad de interacción con la radiación gamma y como bien dices con la alta Z del yodo es más problable que absorba. Por tanto el Ge registrará menos cuentas, así que la eficiencia intrínseca del NaI será mayor que la del Ge.
Luego el Ge al tener una mayor sección eficaz en el ratio pico respecto al contínuo su resolución para distinguir los picos es mucho mayor.
patricia_smeets
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Re: Dudas detectores

Mensaje por patricia_smeets »

Hola Isaac,

¿Y eso cómo lo sé? ¿La eficiencia se mide siempre con respecto al fotopico?

¿No os pasa a veces que a pesar de las horas de estudio sentís como si retrocedierais? Bueno, imagino que esto son fases :banghead:

¿Te vas a presentar en Valencia? Me ha parecido entender por tu forma de escribir que eres del Levante, si es así supongo que nos veremos!

Gracias de nuevo por tu ayuda!

Patricia
patricia_smeets
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Re: Dudas detectores

Mensaje por patricia_smeets »

Hola a todos, actualizo el post con el estado de mis preguntas sobre detectores (para no tener que estar yendo al principio del post y también para que me quede todo más claro) y de paso pongo otra que me ha surgido.

Examen temático 16
4. Parece que la pregunta está mal planteada.
6. OK
14. Sin explicación hasta ahora.
24. No sé si la pillo del todo. Laura explicó que la resolución mejora (o sea el valor numérico disminuye) cuando aumenta la energía (aunque esta mejora no es infinita). Y que la anchura del pulso aumenta con la energía. Lo que me lleva a pensar que hay 2 respuestas correctas?
65. Parece que está mal planteada (faltaría contexto).
71. OK
89. Sigo sin verla.
95. OK

Examen temático 3

5. La identificación de radionucleidos mediante espectrometría gamma, se basa en la producción de picos espectrales característicos. Cuando se emplean detectores de centelleo, cabe afirmar lo siguiente sobre dichos picos:
1. Los picos que aparecen en el espectro son producidos por el efecto fotoeléctrico sobre el material.

2. Todos los mecanismos de interacción contribuyen a la producción de picos en el espectro.
3. Los picos se producen por el ajuste de la amplitud de los impulsos en el analizador multicanal.
4. Los picos se producen fundamentalmente por la dispersión Compton.

No lo veo. Para mí la 1 sería correcta a energías muy bajas (efecto fotoeléctrico predominante).
Pero la 2 también sería teóricamente si posible si tuviera un detector muy grande no? Imaginad un fotón que interacciona con el detector mediante Compton, x veces, perdiendo toda su energía, esta contribución la veríamos como un pico de energía igual a la suma de las energías depositadas en las sucesivas interacciones Compton y no como un borde Compton. Si tuviéramos pares electrón-positrón que interaccionan en el detector (que no escapan) también veríamos picos.
La 3 en sí es correcta, aunque no es la única forma de hacerlo.
La 4 es la única que descarto.

47. En los contadores proporcionales y detectores de centelleo, el tipo de radiación incidente determina:
1. El número de impulsos registrados.
2. La duración de los impulsos.
3. El valor medio de la corriente de impulsos.
4. La amplitud de los impulsos.

Esta sigo sin verla. Aparece en el post como pregunta 9.

Gracias de nuevo a todos!

Patricia
Isaac_T_R
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Re: Dudas detectores

Mensaje por Isaac_T_R »

patricia_smeets escribió: 17 Oct 2018, 19:26 Hola Isaac,

¿Y eso cómo lo sé? ¿La eficiencia se mide siempre con respecto al fotopico?

¿No os pasa a veces que a pesar de las horas de estudio sentís como si retrocedierais? Bueno, imagino que esto son fases :banghead:

¿Te vas a presentar en Valencia? Me ha parecido entender por tu forma de escribir que eres del Levante, si es así supongo que nos veremos!

Gracias de nuevo por tu ayuda!

Patricia
Buenas, lo supongo porque estos detectores se utilizan principalmente para esas energías, eso o en mis apuntes solo está explicado respecto ese intervalo. La eficiencia es solo la probabilidad de que la radiación sea absorbida, distinguir bien el foto pico sería la resolución.

Es normal que vayan apareciendo preguntas difíciles de responder que requieran tener el tema bien dominado. Eso sí, de dosímetria, mecánica análitica y física del estado sólido apenas hay preguntas en los exámenes, ¿no?

Patricia, no soy de Levante :wink: , soy de la provincia de Barcelona. Pero vamos, respecto al tamaño de España has fallado por poco. :mrgreen:

Hoy por la mañana me miro más el foro y veo si puedo ayudar en algo. :D
Isaac_T_R
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Re: Dudas detectores

Mensaje por Isaac_T_R »

5. La identificación de radionucleidos mediante espectrometría gamma, se basa en la producción de picos espectrales característicos. Cuando se emplean detectores de centelleo, cabe afirmar lo siguiente sobre dichos picos:
1. Los picos que aparecen en el espectro son producidos por el efecto fotoeléctrico sobre el material.

2. Todos los mecanismos de interacción contribuyen a la producción de picos en el espectro.
3. Los picos se producen por el ajuste de la amplitud de los impulsos en el analizador multicanal.
4. Los picos se producen fundamentalmente por la dispersión Compton.

No lo veo. Para mí la 1 sería correcta a energías muy bajas (efecto fotoeléctrico predominante).
Pero la 2 también sería teóricamente si posible si tuviera un detector muy grande no? Imaginad un fotón que interacciona con el detector mediante Compton, x veces, perdiendo toda su energía, esta contribución la veríamos como un pico de energía igual a la suma de las energías depositadas en las sucesivas interacciones Compton y no como un borde Compton. Si tuviéramos pares electrón-positrón que interaccionan en el detector (que no escapan) también veríamos picos.
La 3 en sí es correcta, aunque no es la única forma de hacerlo.
La 4 es la única que descarto.


Habla en general, el efecto fotoélectrioco da picos siempre, Compton como bien dices solo si fuera suficientemente grande. Tampoco habla de que tenga que ser predominante o no el fotoélectrico.

47. En los contadores proporcionales y detectores de centelleo, el tipo de radiación incidente determina:
1. El número de impulsos registrados.
2. La duración de los impulsos.
3. El valor medio de la corriente de impulsos.
4. La amplitud de los impulsos.

Lon contadores proporcionales operan cuando la carga colectada es proporcional al número original de pares iónicos creados por la radiación incidente (todos los electrones creados tienen el mismo factor de multiplicación). La radiación influye en los originales y el voltaje aplicado en la multiplicación que habrá (el nº de pulsos que registrará).
De la misma manera la amplitud en los detectores de centelleo es proporcional a la energía original.
PedroRet
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Re: Dudas detectores

Mensaje por PedroRet »

Hola a todos. Os pongo una aclaración de esta pregunta en rojo.

5. La identificación de radionucleidos mediante espectrometría gamma, se basa en la producción de picos espectrales característicos. Cuando se emplean detectores de centelleo, cabe afirmar lo siguiente sobre dichos picos:
1. Los picos que aparecen en el espectro son producidos por el efecto fotoeléctrico sobre el material.
2. Todos los mecanismos de interacción contribuyen a la producción de picos en el espectro.
3. Los picos se producen por el ajuste de la amplitud de los impulsos en el analizador multicanal.
4. Los picos se producen fundamentalmente por la dispersión Compton.

No lo veo. Para mí la 1 sería correcta a energías muy bajas (efecto fotoeléctrico predominante).
Pero la 2 también sería teóricamente si posible si tuviera un detector muy grande no? Imaginad un fotón que interacciona con el detector mediante Compton, x veces, perdiendo toda su energía, esta contribución la veríamos como un pico de energía igual a la suma de las energías depositadas en las sucesivas interacciones Compton y no como un borde Compton. Si tuviéramos pares electrón-positrón que interaccionan en el detector (que no escapan) también veríamos picos.
La 3 en sí es correcta, aunque no es la única forma de hacerlo.
La 4 es la única que descarto.


Habla en general, el efecto fotoélectrioco da picos siempre, Compton como bien dices solo si fuera suficientemente grande. Tampoco habla de que tenga que ser predominante o no el fotoélectrico.

Primero, nos preguntan por PICOS ESPECTRALES CARACTERÍSTICOS, los cuales sólo son posibles mediante efecto fotoeléctrico.

Segundo, en un detector grande sólo se observa el fotopico. En detectores más pequeños se ven más picos y el continuo Compton porque son fotones que escapan sin interaccionar (picos de escape) o que han interaccionado más de una vez (continuo Compton). En detectores suficientemente grandes, estos fotones pierden toda su energía. Por internet seguro que hay gráficos de la función respuesta de experimentos de espectroscopia.


Un saludo.
PedroRet
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Re: Dudas detectores

Mensaje por PedroRet »

Hola.

Pongo otro mensaje para deciros que estos gráficos también están en los apuntes de Acalon,en la página 446 del primer tomo.
patricia_smeets
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Re: Dudas detectores

Mensaje por patricia_smeets »

Hola Pedro,

Yo lo que decía es que en un detector grande tu pico te lo pueden producir todos los tipos de interacciones, que por eso para mí podría ser la 2.
Pero si me dices que pico espectral característico = pico fotoeléctrico = fotopico entonces me callo y sin duda es la 1.

Gracias de nuevo por tu ayuda.

Patricia
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