liczniki scyntylacyjne są używane do pomiaru radioaktywności obecnej w każdej próbce radioaktywnej lub każdej próbce biologicznej, która jest znakowana radioizotopem. Działa na zasadzie wzbudzenia fluorów (związków fluorescencyjnych) w obecności jakichkolwiek promieniowania, takich jak emisja cząstek β, emisja cząstek α lub promieni γ. Kiedy emisja uderza w mąkę, elektrony układu Pi fluoru osiągają stan wzbudzony. Kiedy elektrony ze stanów wzbudzonych docierają do stanu podstawowego, emitują światło o dłuższej długości fali, a zatem niższej energii, niż promieniowanie pochłonięte. Światło to przekształca się w sygnał elektryczny za pomocą fotopowielacza obecnego w tubie fotopowielacza i analizuje za pomocą analizatora wysokości impulsu.
istnieją dwa główne typy:
1. Stały licznik scyntylacyjny: stosowany do próbek stałych, które są umieszczone między stałymi fluorami, do wykrywania radioaktywności. Wykorzystuje różne kryształy do wykrywania innego rodzaju radioaktywności. Do wykrywania promieni γ ten rodzaj liczników najlepiej nadaje się. Dzieje się tak dlatego, że promienie γ mają bardzo wysoką moc penetracji i bardzo mniejszą moc jonizacji, a zatem kryształ (kryształ NaI ze śladową ilością Talu), który jest gęsto upakowany, daje większe szanse na zderzenie i wzbudzenie niż scyntylacja ciekła. Podobnie, dla α-cząstki możemy użyć kryształu ZnS, a dla β – emisji cząstek stosuje się kryształy złożone z antracenu.
Obraz
2. Licznik scyntylacyjny cieczy: Służy do wykrywania słabych cząsteczek β, które nie mogą przeniknąć do stałych fluorów (takich jak NaI). Stosowane Fluory to płyny aromatyczne lub mieszanina płynów zwana koktajlem. Dla precyzji stosuje się dwa Fluory. Jedna z nich nazywa się fluorem pierwotnym, a druga-fluorem wtórnym. Pierwotny fluor absorbuje promieniowanie z próbki i emituje światło o długości fali 200-300 nm, które leży w obszarze UV. Aby to światło padało pod widoczny obszar, używamy wtórnej fluory. Fluor wtórny absorbuje światło o długości 200-300 nm (emitowane przez fluor pierwotny) i emituje światło widzialne, które jest przekształcane w sygnał elektryczny przez fotopowielacz i analizowane przez analizator wysokości impulsu. Przykładami stosowanych fluorów są toluen, PPO (fluor pierwotny), POPOP dimetylowy & Bis MSB (fluor wtórny).
Obraz
istnieją pewne wady korzystania z liczników scyntylacyjnych, takich jak hartowanie i wysokie koszty. Kolejny problem związany jest z rurką fotopowielacza. Rura działa pod wysokim napięciem, a tym samym prowadzi do wykrycia impulsu tła w analizatorze wysokości impulsu, co daje błędne wyniki.
Referencje i sugerowane Lektury:
- Birks, J. B., 2013. The Theory and Practice of Scintillation Counting: International Series of Monographs in Electronics and Instrumentation (Vol. 27). Elsevier.
- Wilson, K. and Walker, J. eds., 2010. Zasady i techniki biochemii i biologii molekularnej. Cambridge university press.
- Liczniki scyntylacyjne. Pergamon Press.
- L ’ Annunziata, M. F. and Kessler, M. J., 2003. Liquid scintillation analysis: principles and practice (PP. 347-535). Elsevier Science, Nowy Jork, NY, USA.
Przypisy