EFFICIENZA INTRINSECA DEL SENSORE

Non si ha la certezza che una particella venga rivelata quando colpisca il sensore. La grandezza che definisce la frazione delle particelle che verranno rivelate è l’efficienza intrinseca del sensore ei:

I parametri che influenzano l’efficienza intrinseca di una sonda sono:

Dimensioni della sonda. L’efficienza di una sonda aumenta al crescere della probabilità di un’interazione tra la radiazione incidente e il materiale di cui è composta la sonda stessa. Tale probabilità ovviamente aumenta al crescere delle dimensioni della sonda ma si deve tener conto che anche la radiazione di fondo aumenta anch’essa.

Densità della sostanza rivelatrice. La probabilità di interazione aumenta all’aumentare delle densità del materiale. Poiché i solidi e i liquidi hanno densità migliaia di volte superiore a quella dei gas, le sonde la cui sostanza rivelatrice è un solido (NaI) o un liquido sono molto più efficiente di quelle che usano un gas (Geiger-Muller) come rivelatore.

Energia della radiazione. Particelle cariche (raggi alfa e beta) che si muovono attraverso la materia hanno sempre un’interazione colombiana con gli elettroni e i nuclei del mezzo e quindi l’efficienza di una sonda per tali particelle è vicina all’unità. Quindi, per le particelle cariche l’efficienza è praticamente indipendente dalla loro energia, basta che la sonda sia abbastanza lunga tale che tutte le particelle vengano fermate per permettere loro di depositare la loro energia.
Invece i fotoni (raggi X e gamma) e i neutroni che attraversano un mezzo mostrano un’attenuazione di tipo esponenziale, vale a dire che vi è sempre una probabilità non nulla che attraversino il rivelatore senza alcuna interazione con esso. Pertanto per tali particelle l’efficienza del rivelatore dipende dalla loro energia e dalle dimensioni della sonda.

L’efficienza intrinseca di una sonda di sensibilità nota.

I costruttori delle sonde riportano l’efficienza in termini di sensibilità(sensitivity). Ecco 2 esempi.

Le misure ottenute con i due contatori sono in accordo tra loro, ciò indica che i due strumenti di misura sono correttamente tarati.

Determinazione dell’efficienza intrinseca
Il metodo più semplice per determinare l’efficienza intrinseca è quello di utilizzare una sorgente calibrata, cioè una sorgente di attività nota. Si assuma che la sorgente sia monoenergetica e che emetta A particelle per secondo. Il conteggio netto C sia definito da:

l’equazione che fornisce l’efficienza intrinseca sarà:

Esempio della misura di un’efficienza intrinseca con la sonda a cristallo