En la zona alrededor del pico de 511 keV, el CZT
registra sucesos en los que algún fotón ha dejado una energía comprendida
entre los umbrales marcados con el ‘Timing SCA’ (entre 100 y 550 keV,
aproximadamente), y el HPGe, una energía de alrededor de 511 keV. Los pulsos
registrados pueden tener distinta procedencia:
(a) Un fotón de 1.28 MeV que haya dejado energía en ambos detectores, tras sucesivos rebotes de un detector a otro o en el material de alrededor. Este caso es poco probable, dada la distancia entre los dos detectores.
(b) Un fotón de 1.28 MeV que haya dejado una cantidad incompleta de energía en el CZT (debido a scattering Compton, colisiones antes de llegar al CZT o interacciones sufridas en la muestra) y llegue simultáneamente con uno de los fotones de 511 keV al HPGe, o viceversa. Estos fotones pertenecen al fondo Compton de 1.28 MeV en el espectro de CZT o de HPGe, respectivamente.
Hay que hacer notar que tanto en el caso (a) como (b), las dos señales en ambos detectores se registran realmente (y no por azar) en coincidencia. Así, por cada fotón de 1.28 MeV emitido por la fuente, se emite casi simultáneamente un positrón que al aniquilarse da lugar a dos fotones de 511 keV.
Sin embargo, estos fotones (1.28 MeV y 511
keV) no
están correlacionados angularmente y se emiten en direcciones arbitrarias. Así,
el ángulo sólido subtendido para ambos detectores y por lo tanto, la distancia
fuente-detector, determina el número de coincidencias de este tipo.
(c) Dos fotones de 511 keV asociados a la aniquilación de un positrón. Son las coincidencias que interesan.
En este caso, la distancia a la cual se sitúe el detector también es importante. Si el ángulo sólido subtendido por uno de los detectores es menor que el subtendido por el otro detector, un porcentaje de fotones de 511 keV ‘escaparán’ sin ser registrados.
Así, cuando los ángulos sólidos subtendidos por ambos detectores no son los mismos, los fotones de 511 keV que llegan según la generatriz del cono que abarca el mayor de los ángulos sólidos no entrarán en el ángulo sólido del otro detector y no será contado.
Influencia de la geometría en los espectros de coincidencias Verdaderas
Para estudiar esta posible influencia de la distancia en los espectros de
coincidencias auténticas, se representan y analizan los espectros de
coincidencias corregidos, es decir los obtenidos restando al espectro de
coincidencias el espectro de coincidencias retardadas (aleatorias):
Figura
1. Espectros de coincidencias corregidos (coincidencias auténticas). Estos
espectros se han obtenido restando a los espectros de coincidencias los
espectros de coincidencias aleatorias, para una distancia entre muestra y
detector de 100 cm y 33 cm en cada caso.