Que son bandas de energía

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Detectores de ionización gaseosa

La ionización gaseosa es el Fenómeno mediante el cuál se producen átomos o moléculas con una carga neta Predominante, ya sea positiva o negativa, es decir, iones.

Los detectores de ionización Gaseosa están constituidos por una estructura cerrada que contiene un gas no Conductor sometido a una diferencia de potencial que se aplica entre dos Electrodos.

Cuando el dispositivo se Somete a radicación, las partículas ionizantes interactúan con el gas y se Generan iones positivos y negativos que en presencia del potencial eléctrico se Dirigen hacia el electrodo del signo contrario.

La tensión, la naturaleza, la Presión del gas y el tamaño y forma de los electrodos influyen en el Funcionamiento de estos detectores.

Tipos: cámara de ionización, contador de Geiger-Muller y Detectores semiconductores

Detectores de semiconductores

En los gases los átomos se Están tan alejados que se pueden considerar aislados. Por el contrario, en los Sólidos, la distancia entre átomos es tan pequeña que sus capas externas se Someten a una interacción intensa con las de los átomos próximos, lo que Produce una alteración de los niveles y genera unas bandas denominadas bandas De energía.

Estas bandas de energía Corresponden a orbitales atómicos y se organizan en dos niveles de menos a Mayor energía: banda de Valencia y banda de conducción, separadas por la banda Prohibida, que los electrones no pueden ocupar y determinan el carácter Aislante, semiconductor o conductor del material.

·En un material aislante, la banda de Valencia Está totalmente llena y la banda de conducción vacía, además de que existe gran Separación entre ambas, por lo que la zona prohibida es infranqueable para los Electrones.

·En un material conductor la separación entre Bandas es pr´acticamernte nula y los electrones ocupan parcialmente la banda de Conducción por la que se desplaza libremente.

·En los materiales semiconductores, es una Separación intermedia entre los dos anteriores, en el que la pequeña separación Entre bandas puede ser salvada con una energía de activación para que exista Transferencia electrónica. Esta carácterística es la que hace ser buenos Detectores de radicación.

Detectores de centelleo

El funcionamiento de estos Detectores se basa en la propiedad que poseen ciertos materiales de emitir luz Visible en respuesta a la excitación producida por el paso de la radiación Ionizante a través de ellos. Los elementos fundamentales de este tipo de Detectores son:

1.Sustancia luminiscente: es el componente que responde al estímulo de la Radiación emitiendo luz. Es frecuente el uso del yoduro de sodio activado con Talio, yoduro de cesio activado con talio, yoduro de litio activado con europio Y sulfuro de cinc activado con plata. Estos compuestos deben presentar:

ØAlta capacidad Para convertir energía cinética de las partículas en energía luminosa

ØQue esta Conversión sea lineal dentro de un rango de energía.

ØDesexcitación Inmediata (fluorescencia).

ØDeben mostrarse Transparentes a la luz que ellos mismos emiten.

2.Fotocátodo y tubo fotomultiplicador: son dos dispositivos que convierten la luz que Procede de la sustancia luminiscente en impulsos eléctricos amplificados. En el Fotocátodo se liberan electrones dan respuesta a la luz producida en la Sustancia luminiscente. Estos electrones son acelerados y generan nuevos Electrones secundarios que progresan por el fotomultiplicador.

Los detectores de centelleo Se caracterizan por una respuesta muy rápida y buena sensibilidad a la Radiación.

Detectores de termoluminiscencia

Se fundamentan en el Principio de luminiscencia, pero en este caso el responsable de enviar  la energía depositada por la radiación es el Calor.

La radiación incidente excita Los electrones de la banda de Valencia y los dirige hacia la banda de Conducción. En el salto entre bandas, los electrones son atrapados en la zona Prohibida por las conocidas trampas de electrones.

A temperatura ambiente, los Electrones pueden permanecer en las trampas durante un tiempo prologando, pero Si se añade calor, los electrones recuperarán su energía regresando a la banda De Valencia.

La termoluminiscencia se Podría interpretar  como una Fosforescencia acelerada por el aumento de temperatura. Muchos sólidos Presentan esta propiedad peor los mas apropiados son el fluoruro de litio, el Fluoruro de calcio o el sulfato de calcio acelerados con magnesio para aumentar Las trampas o impurezas.

Existen diversos dosímetros Luminiscentes que presentan sensibilidad a diferentes condiciones ambientales y De irradiación. También estos dosímetros presentan algunos inconvenientes como Por ejemplo, que necesitan ser calibrados en un campo de referencia y tampoco Mantienen los registros de forma permanente.

Detectores de neutrones

Al carecer de carga Eléctrica, los neutrones no interactúan electrónicamente con la materia, por lo Que su detección se realiza mediante reacciones nucleares de choque en las que Se generan fotones que si pueden ser detectados.

 Los neutrones térmicos (lentos) pueden Detectarse con un contador proporcional añadiendo trifluoruro de boro al gas Del detector.
Para detectar neutrones rápidos, el contador se recubre de una Sustancia rica en hidrógeno que frena los neutrones antes de que estos entren En el contador.

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