¿Cómo evalúo la linealidad de un tubo fotomultiplicador?

He utilizado un contador de centelleo junto con un tubo fotomultiplicador para registrar los espectros gamma de sodio-22, cobalto-60 y cesio-137.

Necesito saber cómo evaluar la linealidad del tubo fotomultiplicador que utilicé. El tubo fotomultiplicador está en modo de pulso y en el proceso se utiliza un análisis de altura de pulso multicanal.

Ya sé que la linealidad del pulso en el modo de pulso depende principalmente de la corriente de señal máxima y que la linealidad está limitada por los efectos de la carga espacial en el modo de pulso. Sin embargo, todavía no sé cómo evaluar la linealidad en modo pulso, dados los datos que tengo.

Un artículo sobre esto también con algunas referencias arxiv.org/pdf/1108.3096v2.pdf

Respuestas (2)

Cada una de sus fuentes de referencia debe producir un (conjunto de) líneas de energía relativamente estrechas, cuya energía puede descubrir a partir de una referencia apropiada . En el espectro de su analizador multicanal, cada una de estas líneas de referencia debería aparecer como un pico de intensidad en un canal de amplitud particular, que puede leer a simple vista si es estrecho o ajustando si quiere ser más sofisticado.

Entonces, su conjunto de datos consiste en una lista de números de canal MCA, cada uno de los cuales corresponde a una energía de rayos gamma conocida.

Ajusta estos datos a una línea recta. La pendiente será la "ganancia" del sistema detector, con unidades como keV/canal, y la intersección le dará un canal de "pedestal" donde aparecerá un evento de energía cero si permite que su sistema se dispare en él.

Esto es suficiente para decirle si su sistema es lineal o si tiene una gran diferencia de ganancia entre eventos de baja y alta energía. La forma en que caracterice y responda a cualquier no linealidad observada depende de lo que esté tratando de hacer.

Podría valer la pena señalar que si solo experimenta con el hodoscopio como una unidad, solo obtiene la linealidad del sistema en su conjunto y no puede asignar a priori ninguna no linealidad vista al PMT o al centelleador solo.

Cualquier esquema de conteo de pulsos tiene una limitación de tiempo muerto, por lo que tiene una no linealidad fácilmente predecible para tasas de conteo altas, en ese tiempo muerto. Esto será determinado por el algoritmo de medición de pulso y/o cualquier preprocesamiento de línea de retardo para la restauración de la línea de base.

A tasas de conteo bajas, puede usar una fuente de calibración con múltiples filtros, o múltiples fuentes de calibración, para verificar la sensibilidad a diferentes tasas de conteo (conocidas).

Si tiene la intención de capturar un espectro mixto, es posible que el tiempo muerto para una especie incluya una modulación de ganancia de la sensibilidad para otra especie. Una buena regulación del voltaje del cátodo al primer dínodo en la fuente de alimentación de su fotomultiplicador puede ayudar.

Debido a que dice 'no linealidad en el PMT', asumo que conoce la sensibilidad de su centelleador a las diversas radiaciones incidentes.