Deposición y caracterización de materiales centelladores para su utilización en el detector FILD.

Abstract

La fusión nuclear se muestra como una posible opción de fuente de energ´ıa. Esta estaría bien distribuida globalmente y no mostraría emisiones de gases de efecto invernadero ni generación de residuos nucleares. Uno de los principales problemas que presenta la producción de energía eléctrica por medio de la fusión nuclear es; aun así, la pérdida de part´ıculas r´apidas que tienen lugar en los reactores de fusión (Tokamaks y Stellarators) y que se producen por distintos factores (como la asimetría del campo magnético del plasma, las colisiones entre partículas del mismo o las inestabilidades magnetohidrodinámicas). Con el propósito de estudiar estas pérdidas se ha dise˜nado el Detector de Pérdidas de Iones Rápidos o del inglés Fast Ion Loss Detector (FILD). Este dispositivo se vale de un material centellador que emite radiaci´on electromagn´etica en el espectro visible cuando es incidido por una de estas part´ıculas que han escapado del plasma. Estudios previos encontraron que el centellador ideal para realizar esta labor era el denominado TG-Green (SrGa2S4 : Eu2+) dada su alta eficiencia y su corto tiempo de respuesta. No obstante, actualmente no existe empresa que deposite este material en las placas metálicas utilizadas en FILD, mientras que s´ı es posible adquirirlo en forma de polvo. Se propone con este trabajo buscar una técnica de deposición viable y analizar las placas obtenidas mediante este procedimiento con la t´ecnica de ionoluminiscencia. Finalmente se ha elegido el método de sedimentación, estudiado previamente por el CIEMAT con el objetivo de revestir placas para el análisis de pérdidas de iones en reactores de fusión. Hemos estudiado el espectro de la luz emitida por los centelladores y su eficiencia, así como la degradación de la emisión y la respuesta lineal de la misma ante la intensidad incidente. El estudio ha mostrado buenos resultados que muestran que el método de sedimentación es óptimo para el revestimiento de placas con fósforo centellador.