Procesamiento digital de pulsos nucleares

Abstract

En los detectores de radiación capaces de discriminar energía (centelladores, detectores de estado sólido, cámaras de ionización, etc.) la interacción del detector con la radiación genera un pulso de corriente, cuya área es proporcional a la energía de la partícula detectada. Por consideraciones de ruido y de tiempo de respuesta del detector, es necesario conformar estos pulsos para resolver el compromiso entre: a) resolución de energía, que conllevan tiempos de integración largos para recuperar la toda la energía depositada en el detector y b) tasa de contaje altas donde se necesitan pulsos cortos para mitigar los fenómenos de apilamiento, que se producen por la naturaleza aleatoria de los pulsos. La solución estándar a este problema es ajustar el largo del pulso alterando lo menos posible la amplitud máxima de cada pulso. Este acortamiento de los pulsos detectados (pulse clipping) se realiza en el amplificador de la cadena de medición. Con el uso extendido de conversores analógicos digitales (ADC) de alta velocidad y con la disponibilidad de hardware de mayores prestaciones, esta técnica así como otras como la restauración de línea de base (BLR), gatillado, etc. se pueden realizar por medio de técnicas de procesamiento digital sin introducir tiempo muerto adicional en la cadena de instrumentación. En este trabajo se analizarán las ventajas y desventajas que presentan los sistemas digitales de espectrometría y se describe en detalle una implementación para un caso particular de espectrometría gamma.