Diseño y construcción de un modelo de detector de rayos-X, de bajo costo, basado en la utilización de foto diodos PIN

Abstract

En el presente proyecto de trabajo especial de grado (TEG) se diseño y construyo un dispositivo electronico detector de la radiacion del tipo ionizante, Rayos-X y Rayos- con energías entre 10kev y 30keV , mediante la utilizacion de un arreglo de fotodiodos PIN. El mencionado arreglo permitio aumentar la respuesta del detector ya se que logro el aumento del area activa del detector y con ello un aumento de la tasa de conteo efectiva. El diseño del proyecto se hizo de la manera mas compacta posible, este fue alimentado con una batería recargable de litio de 3; 7V y mediante dos fuentes conmutadas se elevo el voltaje a los niveles que fueron requeridos para la alimentacion de los distintos componentes y de un circuito cabezal que contenía los fotodiodos, estos voltajes fueron 15V y 60V respectivamente. Cada fotodiodo esta conectado a una rama pre-amplicadora las cuales trasformaron la corriente entregada en voltaje, luego esta señal fue ampli cada mediante un modulo amplicador el cual entrega como salida un pulso de 10V como amplitud maxima, por ultimo se construyo un circuito detector de actividad que permite usar nuestro detector como un contador geiger. El detector construido fue sometido experimentalmente, tanto en protoboard como en PCB, a pruebas con pulsos de luz azul (longitud de onda 450nm) y luego con fuente radiactiva de fotones con energía de 14keV , la muestra de cobalto-57 pose a una actividad 12mCi, tambien se puso a prueba el detector con muestras (Co-60, Ba-133 y Cs-137) de actividades bajas por debajo de 1 Ci, en todos casos los resultados fueron satisfactorios encontrando que el equipo construido para este TEG puede funcionar como detector de radiacion visible y para fotones de energía del orden de rayos-x.