wat is een scintillatiekristal?

Scintillatie ("lichtflits") is een begrip in verschillende wetenschappen, dat refereert aan bijzonder effecten die ontstaan rond de afbuiging, reflectie of refractie van licht.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Scintillatie

Het hangt er dus maar van af waarvoor je het wilt weten.
Want ook een "kristallen" kraal die licht reflecteert wordt wel
een scintillariekristal genoemd.
http://nl.aliexpress.com/item/Dionysus-princess-dream-acme-scintillation-crystal-pearl-royal-wind-formal-dress-necklace/735185921.html

Bij een scintillatiekristal denk ik eender aan een kristal van een sterk radioactieve stof die -door zijn radioactiviteit- licht (en radioactieve straling!!) afgeeft.
Ik kom bij deze gedachte omdat ik in biografieën van oa Becquerel van de Curies wat kristallen radium had meegekregen welke licht uitstraalden en duidelijk warmer waren dan hun omgeving.
Becquerel liep een brandwond in zijn been op, niet door het licht of de warmte maar door de intense radioactiviteit.
In wezen ontstond toen pas het besef dat radioactieve stoffen gevaarlijk/schadelijk zijn voor de gezondheid en hoeveelheden straling zowel in de eenheid Becquerel als Curie gedefinieerd worden.
Zeer radioactieve stoffen weegt men niet af maar bepaalt men de massa door de gemiddelde radioactiviteit meestal uitgedrukt in milli- of microcurie.

Zo werden scintillatie panelen gemaakt die gebruikt werden voor het doorlichten met Rontgenstralen en kregen onder Rontgen en Gamma oplichtende kristallen ook wel de naam scintillatiekristallen.

Je ziet dat met de andere antwoorden er bij de term scintillatiekristal niet eenduidig te beantwoorden is.

Scintillatie is het optreden van een lichtflitsje na een interactie (cq botsing) met een hoog energetisch deeltje (röntgen of gammafoton, hoog energetisch elektron ofwel beta-straling). Het werd veel gebruikt in ziekenhuisapparatuur voor PET scan als detector.

Het aardige bij radioactieve of hoog energetische gebeurtenissen is dat de energie zo hoog is dat je na versterking individuele gebeurtenissen kunt registreren. Bij scintillatie is de detectie met behulp van een uitgezonden lichtflitsje, dat versterkt kan worden met een serie fotocellen (fotomultiplicator). Het eerste flitsje vindt plaats in een kristal of soms in een vloeistof. De fotomultiplicator zet het om in een spanningspiekje dat je kunt analyseren of die je kunt optellen.

Bij een PET-scan moeten de spanningspiekjes bijna tegelijk in detectoren die ongeveer tegenover elkaar liggen optreden. Dat geeft dan aan dat vernietiging van het positron precies tussen twee detectoren is geweest. Bij dit verval ontstaan namelijk twee gammafotonen die in tegengestelde richting bewegen. Om je lichaam heen ligt een ring met scintillatiekristallen. Als je zeer veel gebeurtenissen hebt kun je goed afleiden waar de activiteit vandaan komt, zoals uit een kankergezwel of een actief hersengedeelte . Tegenwoordig worden er geen scintillatiekristallen meer bij gebruikt en gebruikt men Germanium detectoren, die direct een elektrisch effect hebben. De tussenstap met lichtflitsjes en fotomultiplicatoren is niet meer nodig.

In een scintillatiekristal zoals NaI (Natriumjodide) geeft dit kristal een lichtflits af wanneer het eerder energie onder de vorm van ioniserende straling heeft ontvangen. Dit foton valt in op een fotokatode in een PM (photomultiplier) waardoor het een elektron 'wegschiet'. Dit elektron passeert verschillende dynodes waar telkens een spanningsverschil op rust waardoor er steeds meer en meer elektronen zich verplaatsen tot men uiteindelijk een meetbaar signaal bekomt (voldoende elektronen).

Het nadeel van deze detectiemethode is dus dat er geen licht mag invallen op het kristal.

Er bestaan ook plastiekscintillatoren. Dat is exact hetzelfde principe maar de scintillatie vindt plaats in een polymeer ipv een kristal.

Germaniumdetectoren zijn een alternatief voor de NaI-scintilatoren. Deze werken echter niet volgens het scintillatieprincipe maar volgens het halfgeleiderprincipe. Het nadeel van germaniumdetectoren is dat ze gekoeld moeten worden (bijvoorbeeld met vloeibare stikstof) om geen lekstroom te hebben.

Of men Germaniumdetectoren of NaI-detectoren gebruikt moet men afwegen. Want beiden hebben voor en nadelen. Behalve het feit dat men ze niet moet koelen hebben NaI detectoren het voordeel dat ze erg gevoelig zijn (ze zullen makkelijker iets detecteren dan Ge-detectoren). Het nadeel is dat de resolutie hoger is waardoor de identificatie van radioactieve isotopen veel nauwkeuriger kan gebeuren bij Ge-detectoren.

In praktijk zal dit meestal tot gevolg hebben dat wanneer men weet wat men wil detecteren of wanneer dit minder belangrijk is (en het veel belangrijker is dat de MDA (minimal detectable activity) lager is), men het gebruik van het NaI-kristal zal verkiezen boven een Ge-detector. Wil men tal van isotopen kunnen identificeren zal men echter eerder een Ge-detector verkiezen.