Datos técnicos de los detectores
Las planchetas de LB 790 (Ø 60 mm) están dispuestas en 2 filas, 5 planchetas cada una y con una bandeja hecha de cobre, mientras que el tubo contador proporcional LB 761 tiene un diámetro de 200 mm y una altura de aproximadamente 8 mm. La parte posterior de los detectores está sellada por una delgada placa de cobre (2 mm) (contador de protección detrás de ella), el lado que mira hacia la muestra está cubierto por una lámina de Hostafan muy delgada (aproximadamente 0,5 mg/cm2), con aluminio vaporizado en un lado, y conectado al potencial de tierra. El tubo contador más grande incluye dos cables de conteo, el más pequeño solo uno (cable de tungsteno, diámetro aprox. 50 µm); los cables de conteo de todos los detectores suspendidos por separado a través de soportes de teflón son suministrados por un voltaje de polarización positiva común (filtrado RC). A través de un condensador de alto voltaje de 1 nF, los portadores de carga negativa creados en el cable de conteo se transmiten a un preamplificador sensible a la carga. El diagrama de funciones adjunto ilustra el método para la separación alfa/beta.
La capacidad de retroalimentación efectiva del preamplificador es de aproximadamente 1,5 pF; junto con la resistencia de carga conectada en paralelo de 681 kΩ, se obtendrá así una constante de tiempo de aproximadamente 1 ps. El aumento de la señal de salida positiva del preamplificador es proporcional al tiempo de deriva de la portadora de carga en el detector; la amplitud es una medida del número total de portadoras de carga creadas por la amplificación de gas.
Separación de los pulsos alfa y beta
La separación de los impulsos alfa y beta que difieren significativamente con respecto a su amplitud se realiza ahora en las siguientes etapas del amplificador (canal alfa, canal beta). La entrada del canal alfa consiste en un circuito de diferenciación pasiva (constante de tiempo aproximadamente 0,12 m s), de modo que dentro del punto de funcionamiento HV los impulsos Beta, debido a su baja amplitud, tienen solo una ligera posibilidad de superar el umbral discriminador subsiguiente en el canal alfa, lo cual no es problema para los impulsos alfa grandes diferenciados.
En el canal Beta, los pulsos Beta bajos se amplifican primero por un factor de 20, antes de llegar a la etapa discriminadora. Los pulsos Alfa que entran en el canal Beta obtendrán, por supuesto, la misma amplificación; estos pulsos Alfa tendrán que ser suprimidos más tarde de nuevo mediante disposiciones adecuadas. Las etapas discriminadoras mencionadas anteriormente incluyen un umbral integral cada una. Todos los pulsos que exceden este umbral generan un pulso estándar en la salida, el ancho de ese pulso se ajusta a través de un flip-flop monoestable.
Los pulsos alfa se eliminan ahora del canal Beta de la siguiente manera:
El canal alfa incluye 2 discriminadores integrales, uno con un umbral bajo y otro con un umbral más alto. Si un pulso Alfa, que entra en el canal Alfa así como en el canal Beta, excede el umbral integral bajo en el canal Alfa, se genera un veto en el canal Beta y no aparece ningún pulso estándar en la salida del canal. Sin embargo, no es posible una supresión completa de los pulsos alfa en el canal beta, porque las partículas alfa, debido a su preabsorción en el aire y la lámina del detector, están sujetas a una distribución de altura de pulso, y las amplitudes más bajas se encuentran en el intervalo de las amplitudes beta. Seleccionar un umbral integral demasiado bajo para la generación de veto implicaría una pérdida demasiado alta de pulsos Beta, ya que las partículas Beta con una mayor altura de pulso también excederán el umbral integral de este discriminador en el canal Alfa y generarían una señal de veto. En cualquier caso, el desbordamiento de Alfa en el canal Beta, por ejemplo, con 210Po es solo un pequeño porcentaje (menos del 3 %).
El segundo discriminador integral en el canal alfa con un umbral más alto sirve para crear la tasa de recuento alfa. El umbral se establece de tal manera que se detectarán tantos eventos alfa como sea posible, pero no se registran partículas beta (supresión de 10-5) en el punto de operación de alta tensión.
Los pulsos suministrados por los conformadores de pulsos monoestables se aplican a la salida del amplificador a través de controladores con una resistencia de salida de aprox. 50 Ω.
La supresión de la radiación cósmica que proviene esencialmente de muones o protones de alta energía se realiza por medio del contador de guardia. La radiación alfa o beta no será registrada por este contador de guardia, ya que está rodeada por todos los lados por gruesas paredes de cobre electrolítico.
Dado que la radiación cósmica que pasa a través del sistema de detección pasará a través de la guardia, así como el contador de medición en un gran rango de ángulo sólido que desencadena una avalancha de iones en ambos contadores, la participación cósmica en el canal Beta se puede eliminar en un grado sustancial a través de un circuito anti coincidencia. En el canal alfa esta cuota es insignificante, ya que no se creará suficiente altura de pulso por esta radiación.
La señal de anticoincidencia suministrada por el amplificador contador de guarda también se alimenta al canal Beta como una "o" con la señal de veto. La supresión de la radiación Gamma ambiental por medio de este método no funciona, porque la probabilidad de que un Gamma desencadene un evento en ambos detectores al mismo tiempo es extremadamente baja. La única manera de suprimir este fondo es rodear todo el detector con un blindaje adecuado para el plomo.
Contador de bajo nivel LB 790 / LB 761 Alfa-Beta
El contador de bajo nivel de 10 canales LB 790 permite mediciones simultáneas y separadas de bajas actividades para radionúclidos emisores de radiación alfa y beta con un límite de detección de aproximadamente 12 mBq para Alfa (Am-241) y aproximadamente 22 mBq para Beta (Sr-90).
El sistema de medición LB 761 Alfa-Beta Contador de bajo nivel para planchas de 200 mm permite la medición simultánea de la actividad alfa y beta de una muestra en dos canales de medición separados. Las tasas de recuento de fondo del sistema LB 761 son extraordinariamente bajas, de modo que se pueden lograr buenos límites de detección.