calibre fijo o "filler" a los elementos que se utilizan en el mecanizado de piezas para la verificación de las cotas con tolerancias estrechas cuando se trata de la verificación de piezas en serie.
La galga también es una unidad de medida, ésta es utilizada para indicar el grosor (espesor) de materiales muy delgados o extremadamente finos; la galga se define como el grosor de un objeto expresado en micras multiplicado por 4. Así, por ejemplo, una lámina de polietileno que tenga 25 micras (0,025 mm) de grosor será de 100 galgas; por tanto, la galga equivale a un cuarto de millonésima de metro (2,5 × 10 -7 m).1 En el mundo anglosajón las medidas en los calibres fijos también se pueden encontrar indicadas en milésimas de pulgada.- ..............................................................:https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Calibre_fijo&printable=yes
Calutrón
Un calutrón es un espectrómetro de masa usado para separar los isótopos de uranio, desarrollado por Ernest Lawrence durante el Proyecto Manhattan y es similar al ciclotróninventado por el mismo Lawrence. Su nombre es una concatenación de Cal. U.-tron, en homenaje a la Universidad de California. Los pusieron en operación para el enriquecimiento de uranio a escala industrial en la planta de Oak Ridge, Tennessee Y-12 establecida durante laSegunda Guerra Mundial para obtener uranio para fabricar la bomba atómica Little Boy, que fue arrojada en Hiroshima en 1945.
En un espectrómetro de masa, una cantidad vaporizada de una muestra se bombardea con electrones de alta energía que los convierte en iones positivamente cargados, que luego son acelerados y desviados porcampos magnéticos, para chocar con una placa, produciendo una corriente eléctricamensurable. La masa de los iones se puede calcular según la intensidad del campo (conocida) y la carga de los iones.
Para maximizar la separación y el uso del gran electroimán requerido, los calutrones múltiples fueron colocados alrededor del imán en un óvalo masivo, que se pareció a un autódromo. Fueron creados dos tipos de calutrones, conocidos como alfa y beta, pues la tecnología fue mejorada. La separación magnética fue abandonada más tarde a favor del método más complicado, pero más eficaz, dedifusión gaseosa. Debido a la escasez de cobre durante la Segunda Guerra Mundial, los electroimanes fueron hechos con miles de toneladas de plata prestadas por el Departamento del Tesoro de los Estados Unidos.
Después de la Guerra del Golfo en 1990, la CENU determino que Irak había estado persiguiendo un programa de calutrón para enriquecer el uranio.
Cámara de ionización
Una cámara de ionización es un dispositivo usado con dos fines principales: la detección de partículas en el aire (como en un detector de humo) y la detección o medición de la radiación ionizante.
Una cámara de ionización es un instrumento construido para medir el número de iones dentro de una vasija lleno de gas entre dos placas de metal conductoras (o dos electrodos planos paralelos o cilíndricos coaxiales) separadas por un hueco, pudiendo ser una la propia pared del recipiente. Se aplica un voltaje (llamado corriente de calibración) entre ambas placas, lo que limpia los electrones de forma que el dispositivo no se sature. Cuando el gas entre los electrodos se ioniza por algún motivo, por ejemplo rayos X o emisiones radiactivas, los iones se mueven hacia los electrodos de signo opuesto, creando así una corriente de ionización, que puede ser medida por un galvanómetro o un electrómetro.
Las cámaras de ionización se usan ampliamente en la industria nuclear, pues proporcionan un valor proporcional a la dosis recibida y tienen una vida útil mayor que los tubos Geiger estándar. Las cámaras de ionización se usan en medicina nuclear para determinar la actividad exacta de los tratamientos radiactivos terapéuticos (llamándose tales dispositivos «calibradores de dosis de radioisótopos»).
Un tubo Geiger-Müller (usado en los contadores Geiger) es otro tipo de cámara de ionización. En él una de las placas está enrollada formando un cilindro. La otra se sustituye por un cable situado en el eje del anterior. Este tipo de tubo suele estar sellado y relleno de ungas inerte, de forma que no circule corriente en los dos electrodos aunque se mantengan a potenciales diferentes.
Si una partícula de radiación ionizante entra en el tubo (una partícula alfa, beta o un rayo gamma) crea una traza de iones en el gas. Dichos iones permiten durante un instante que se forma un camino conductor entre los electrodos, disparando un breve pulso de corriente. Si esta salida se conecta a un altavoz, puede oírse el familiar chasquido de un contador Geiger.
Muchos tipos diferentes de detectores y contadores de radiación están basados en dispositivos similares al tubo Geiger-Müller. Algunos contienen diferentes gases de rellenos, otros usan líquidos y otros están abiertos al aire. Son posibles diferentes medidas dependiendo del tipo de ventana del dispositivo (una ventana de cristal no dejará pasar las partículas alfa, mientras una ventana de mica sí) o de la diferencia de potencial entre los electrodos.
En un detector de humo el hueco entre las placas se deja expuesto al aire. La cámara contiene una pequeña cantidad de americio-241, que es un emisor de partículas alfa. Estas partículas transportan una considerable cantidad de energía, y cuando colisionan con el gas en la cámara de ionización (principalmente nitrógeno y oxígeno) el momento transferido puede ionizar las moléculas, es decir, las moléculas sin carga del gas perderán uno o más electrones y se volverán cargadas.
Debido a que las placas están a diferente voltaje (en un detector de humo típico, la diferencia de voltaje es de unos pocos cientos de voltios) los iones y electrones serán atraídos a éstas. Este pequeño flujo de iones entre las placas representa una corriente eléctricamedible. Si el humo entra en el detector, interrumpe esta corriente. Los iones golpean las partículas de humos y son neutralizados. Esta caída de la corriente dispara la alarma de humo.
 |  |
El detector más sencillo de este tipo es la cámara de ionización, que se puede considerar como un condensador plano-paralelo en la que la región entre los planos está rellena de un gas, usualmente aire. El campo eléctrico en esta región evita que los iones se recombinen con los electrones y se puede interpretar que en esta situación los electrones se dirigen al electrodo positivo, mientras que los iones cargados positivamente lo hacen al negativo.
Gas
|
W (eV/par)
|
H2
|
37
|
He
|
41
|
N2
|
35
|
O2
|
31
|
Aire
|
35
|
Ne
|
36
|
Ar
|
26
|
Energía media necesaria para formar un par electrón-ión
La energía media necesaria para producir un ión en aire es de unos 35 eV , por tanto una radiación de 1 MeV, produce un máximo de 3 x 104 iones y electrones. Para una cámara de ionización de tamaño medio, de unos 10x10 cm con una separación de 1 cm entre las placas, la capacidad es de 8.9 x 10-12 F y el voltaje del pulso recogido es de unos:
Este voltaje es bastante pequeño, por lo que debe ser amplificado (hasta un valor 10000) antes de que se pueda analizada normalmente.
La amplitud de la señal es proporcional al número de iones creados (y por tanto, a la energía depositada por la radiación), y es independiente del voltaje entre las placas.
El voltaje aplicado determina la velocidad de deriva de los electrones e iones hacia los electrodos de la cámara. Para un valor típico del voltaje de unos 100 V, los iones se mueven a velocidades de 1 m/s. Esto hace que tarden hasta 0.01 s en atravesar una cámara de 1 cm de grosor (Los electrones son más móviles y viajarán unas 1000 veces más rápido). Estos tiempos son excesivamente largos para los tiempos con los que normalmente se trabaja en la detección de radiaciones nucleares. Por ejemplo, una fuente débil de 1 mCi da un promedio de una desintegración cada 30 ms. Por tanto, la cámara de ionización no sirve como contador de señales individuales.
Normalmente se usa la cámara de ionización como monitor de radiación. La intensidad de la radiación se recogida como una corriente que representa la interacción de muchas radiaciones durante el tiempo de respuesta de la cámara. La corriente de salida es proporcional tanto a la actividad de la fuente y a la energía de las radiaciones (radiaciones de mayor energía dan una mayor ionización y por tanto, una mayor respuesta).
|  | |
| |
Para lograr observar pulsos individuales, debemos aumentar el voltaje aplicado (superando los 1000V). De este modo el mayor campo eléctrico es capaz de acelerar los electrones lo suficiente como para que éstos puedan generar ionizaciones secundarias. Los electrones secundarios acelerados producen nuevas ionizaciones, con lo que finalmente se genera una avalancha o cascada de ionizaciones.
Aunque hay un gran número de ionizaciones secundarias (~1000-100000), la cámara siempre trabaja de modo que este número es proporcional al número de sucesos primarios (de ahí el nombre de contador proporcional).
La geometría del contador proporcional suele ser cilíndrica, tal como se muestra en la figura:
En este caso, el campo eléctrico es:
donde r es la distancia radial, b el radio interno del cátodo y a el radio externo del ánodo.
La avalancha ocurrirá obviamente en la región donde el campo es mayor cerca del cable de ánodo. Esta región, sin embargo, representa solamente una pequeña fracción del volumen de la cámara. La gran mayoría de los iones originales son creados lejos de esta región central, y la deriva de los electrones es lenta hasta que inician el proceso de avalancha. (Los sucesos primarios que ocurren dentro de la región de campo intenso, son poco amplificados, dado que no tienen la oportunidad de crear tantas colisiones).
Debido a que la señal de salida de un contador proporcional proviene principalmente del proceso de avalancha, el cual ocurre muy rápidamente, el tiempo viene determinado por el tiempo de deriva de los electrones primarios desde el punto de formación del ión original hasta la vecindad del ánodo donde ocurre la avalancha. Este tiempo es del orde de los microsegundos, y por tanto, el contador puede trabajar en modo pulsado hasta ritmos de conteo del orden de 10^6 por segundo.
Se emplea para detectar rayos X de baja energía y electrones de baja energía. También con gases como BF3 o ³He se detectan neutrones con energías en el rango (0.1 eV – 100keV).
| | |
|
| |
Si el campo eléctrico es aumentado aún más, se alcanza la región Geiger-Müller. En este caso, se pueden generar avalanchas secundarias en cualquier parte del tubo producidas por fotones emitidos por átomos excitados en la avalancha original.
Estos fotones pueden viajar relativamente lejos de la región de la avalancha original y en poco tiempo el tubo entero participa en el proceso. El factor de amplificación puede llegar a ser de hasta 10^10. Los contadores basados en este principio se conocen como contadores de Geiger-Müller.
Debido a que el tubo entero participa en cada suceso incidente, no hay información de la energía de la radiación original (todas las radiaciones incidentes producen idénticos pulsos de salida ~1V). Sirve, por tanto, como contador de pulsos.
La señal de salida de un contador Geiger consiste en los electrones recogidos de los muchos precesos de avalancha. La señal, como se ha dicho, es del orden de 1 V, por lo que no se requiere en general una amplificación adicional. El tiempo de recogida es del orden de 10^(-6), tiempo durante el cual los iones positivos no se mueven lejos de la región de la avalancha. Por tanto, alrededor del ánodo queda una nube de iones cargados positivamente que reduce la intensidad del campo eléctrico que finalmente finaliza el proceso de avalancha.
El ciclo será completado después de que los iones positivos hayan alcanzado el ánodo y hayan sido neutralizados [lo que lleva 10^(-4) - 10^(-3) s].
Existe un problema: durante su viaje los iones pueden ser acelerados y alcanzar el ánodo con la suficiente energía para liberar electrones y empezar el proceso de nuevo (debido a la naturaleza del proceso de avalancha múltiple en el tubo Geiger basta con un electrón para crear un pulso de salida). Para evitar que esto ocurra, se añade un segundo tipo de gas,denominado "quenching gas" (gas de extinción) compuesto por moléculas orgánicas complejas como el Etanol (mientras que el gas primario está generalmente formado por moléculas simples, como el Argón). Una mezcla típica será: 90% Argón y 10% Etanol. La naturaleza molecular de este gas añadido evita la aparición de estos electrones finales.
Detectores gaseosos de radiación
(Distintas regiones según el voltaje aplicado).
Las varias regiones de operación de los detectores gaseosos aparecen en la figura anterior. Para voltajes pequeños, los electrones y los iones primarios pueden recombinarse. Según el voltaje aumenta, se alcanza la región de la cámara de ionización, donde el pulso de salida el proporcional a la ionización primaria producida por la radiación y por tanto a su energía, pero independiente de V. En la región proporcional, la amplitud del pulso aumenta con V para hacer más sencillo el análisis, pero el pulso de salida es aún proporcional a la energía de la radiación a través de la ionización producida. Finalmente se alcanza la zona Geiger, donde todas las radiaciones dan la misma salida, independientemente de la ionización inicial o la energía de la radiación.
No hay comentarios:
Publicar un comentario