Caracterização dos detectores de telureto de cádmio e zinco (CZT) e fotodiodo de silício tipo pin (Si-PIN) para a espectrometria de raios-x

Abstract

Um conhecimento detalhado do espectro de raios-X é essencial para a análise de equipamentos que emitem este tipo de radiação em unidades de radiodiagnóstico. As informações sobre vários parâmetros contidas neste espectro são importantes para o controle de qualidade dos aparelhos de raios-X. A espectrometria dos feixes de raios-X tem utilizado detectores de GeHP que apresentam boa eficiência de detecção e alta resolução. Contudo, eles necessitam de resfriamento com Nitrogênio líquido, o que dificulta a sua mobilidade e os torna dispendiosos em várias aplicações. Neste estudo foram utilizados detectores de Cd0,9Zn0,1Te (CZT) e Si-PIN refrigerados termoeletricamente para a construção de um sistema de espectrometria. A resposta dos detectores para fótons monoenergéticos foi investigada com raios-X e g emitidos por fontes calibradas de Am241, Ba133, Cd109 e Co57. Também foram obtidos espectros de raios-X contínuos a partir de irradiações com um gerador de raios-X industrial para tensões de aceleração na faixa de 40 kV a 120 kV, com e sem uso de filtros. A distorção nos espectros devida à transmissão de raios-X primários e ao escape de raios-X secundários vindos do cristal foi corrigida pela eficiência de detecção por meio do código Monte Carlo GEANT4. Os espectros de raios-X corrigidos apresentaram uma boa concordância com os espectros do catálogo de referência. Os resultados indicaram que os detectores de CZT e Si-PIN possuem desempenho compatível com os detectores de GeHP e portanto, são adequados para espectrometria de raios-X diagnóstico e fluorescência de raios- X, respectivamente, considerando-se que a correção apropriada seja aplicada