BR112016014635B1 - Aparelho submarino, e, método para varredura de uma estrutura submarina - Google Patents

Abstract

APARELHO E MÉTODO PARA DETECÇÃO DE RADIAÇÃO, E, MÉTODO PARA VARREDURA DE UMA ESTRUTURA. Um aparelho para detecção de radiação para obtenção de informação de densidade de uma estrutura, o aparelho compreendendo: pelo menos um detector (10), o detector (10) que compreende: um cintilador (12) compreendendo um material cintilante para emitir luz em resposta à radiação incidente ( 14), e um fotodetector (16) para receber a luz emitida pelo material cintilante (12) e emitir um sinal elétrico em resposta à luz recebida do material cintilante (12), em que o fotodetector (16) compreende pelo menos um fotomultiplicador de silício (16a). A invenção reduz o volume do aparelho e, por conseguinte, fornece vantagens particulares para uso em tubulações de varredura e outras estruturas localizadas profundamente sob a água.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho e método para a varredura de uma estrutura para detectar mudanças na densidade entre diferentes partes da estrutura. O aparelho e o método da invenção têm benefícios particulares para uso em um aparelho de inspeção de tubulação submarino.

[002] É conhecida o uso de radiação gama para estruturas de varredura, por exemplo, para obter informação sobre a densidade dentro da estrutura ou para identificar falhas, tais como fissuras ou corrosão em uma estrutura. Isto é particularmente útil para inspecionar tubos submarinos, onde não é sempre possível inspecionar o tubo a partir do interior. A varredura de gama também é usada para obtenção de informação sobre outras estruturas industriais, tais como colunas de destilação e semelhantes.

[003] Um aparelho para estruturas de varredura tais como uma tubulação um vaso de processo usando radiação gama é descrita em GB 2496736 A. Este aparelho compreende uma fonte de radiação gama e um arranjo de detectores. O aparelho é capaz de ser arranjado com a estrutura a ser varrida, tal como uma tubulação, posicionado entre a fonte e os detectores de modo que a radiação emitida pela fonte possa passar ao longo de uma pluralidade de trajetos através de uma porção da estrutura para os detectores. O número de detectores no arranjo pode variar de menos que 10 a mais de 100, por exemplo, até 150, dependendo da aplicação. Para obter dados de alta resolução, um grande número de detectores é usado, espaçados um do outro. Os detectores são arranjados na forma de um arco centrado sobre a estrutura a ser varrida. Em operação, a fonte e o arranjo de detectores são arranjadas em relação fixa uma em relação a outra, e são giradas em torno da estrutura a ser varrida. Desta maneira, a informação sobre a densidade da estrutura ao longo de uma pluralidade de trajetos é obtida, permitindo um mapa de densidade de alta resolução da estrutura a ser calculada. Esta técnica tem similaridades com técnicas de formação de imagem médicas, tais como tomografia por raio x.

[004] Ao implementar estas técnicas de varredura de gama em um ambiente submarino, existem desafios adicionais que não sejam devidas com as medições terrestres. Na operação submarina a uma profundidade de 1000 metros, a pressão é 100 atmosferas. Para cada 1.000 metros adicionais de profundidade abaixo do nível do mar, a pressão aumenta por 100 atmosferas adicionais. O aparelho deve ser capaz de resistir a esta pressão. Além disso, o aparelho deve ser compacto para implementação submarina usando veículos operados remotamente (ROVs) capazes de operar com a profundidade necessária. Isto é desafiante para acondicionar todos os elementos necessários do aparelho em um pequeno volume suficientemente. A fim de implementar esta técnica em profundidades ainda maiores, é necessário atender às exigências cada vez mais rigorosas, nomeadamente quanto ao tamanho do aparelho. A integração de um grande número de detectores de radiação para um aparelho para uso submarino é um dos principais desafios de configuração de um tal aparelho.

[005] Formas de realização preferidas da presente invenção procuram ultrapassar uma ou mais das desvantagens acima mencionadas da técnica anterior.

[006] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um aparelho para detecção de radiação para obter informação sobre a densidade de uma estrutura, o aparelho compreendendo: pelo menos um detector, o detector compreendendo: um cintilador compreendendo um material cintilante para emitir luz em resposta à radiação incidente, e um fotodetector para receber luz emitida pelo material cintilante e emitir um sinal elétrico em resposta à luz recebida do material cintilante, em que o fotodetector compreende pelo menos um fotomultiplicador de silício.

[007] Ao fornecer um fotodetector compreendendo pelo menos um fotomultiplicador de silício, a presente invenção fornece vantajosamente um aparelho compacto. Na técnica anterior, os tubos fotomultiplicadores convencionais são usados como um fotodetector e são preferidos devido à sua alta sensibilidade para baixos níveis de luz. No entanto, os tubos fotomultiplicadores são baseados em tubos de vácuo que são relativamente volumosos, devem ser protegidos contra pressões muito altas se usados sob o mar, e requerem uma fonte de alimentação de alta voltagem (~ 1KV), que deve ser isolada para operação submarina. Em contraste, os fotomultiplicadores de silício são compactos, robustos, e operam em baixas voltagens. Ao fornecer um fotodetector compreendendo pelo menos um fotomultiplicador de silício, da presente invenção, por conseguinte, reduz o espaço ocupado pelo fotodetector, requer menos proteção contra a altas pressões, e já não é necessário isolar as conexões de fonte de alimentação de alta voltagem a partir de outros componentes ou da água do mar. Todos estes fatores levam a uma redução do volume total do aparelho. Além disso, o tamanho compacto dos detectores permite que os detectores sejam acondicionados de forma mais estreita para melhorar a resolução de varredura do aparelho e/ou para o processamento de dados mais sofisticado a ser realizado adjacente a cada detector. Ainda outra vantagem da presente invenção é que os fotomultiplicadores de silício, embora exibindo alto ruído em temperatura ambiente, exibem baixo nível de ruído, em temperaturas de cerca de 4°C que são típicos em profundidades da ordem de um km submarino, o que significa que a presente invenção é particularmente adaptada para uso submarino. No entanto, o pequeno tamanho dos fotomultiplicadores de silício significa que é relativamente fácil de fornecer estabilização de temperatura, se necessário.

[008] O fotodetector pode compreender uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício.

[009] Este recurso fornece várias vantagens. A maioria de maneira importante, usando uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício para detectar luz emitida pelo material cintilante, a proporção sinal-ruído é melhorada, melhorando a resolução do sinal emitido. Esta melhora parece ser devida em parte ao fato de uma maior área do material cintilante pode ser coberta, assim detecta mais eventos de cintilação. No entanto, isto não é óbvio, uma vez que na técnica anterior um único tubo fotomultiplicador convencional é usado para detectar luz de uma área relativamente pequena do material cintilante. As superfícies do material cintilante, que não são opticamente acoplados ao fotodetector, são muitas vezes revestidas com uma superfície refletora de modo que mais do que os fótons de cintilação atingem o fotodetector. Seria, portanto, esperado que um fotomultiplicador de silício cobrindo uma área similar ao tubo fotomultiplicador convencional seria suficiente. Além disso, a melhoria não escalada simplesmente com a área coberta, e uma vez que o desempenho ótimo é alcançado não parece haver nenhuma melhoria no aumento adicional da área dos fotomultiplicadores de silício cobertos de material cintilante. Há também diversas vantagens em usar uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício, em vez de um único fotomultiplicador de silicone que cobre a mesma área. Quando a área de um fotomultiplicador de silício aumenta, torna-se mais difícil garantir a qualidade do sensor e a consistência entre os sensores. O tempo de resposta do sensor também aumenta com o tamanho. Por conseguinte, usar uma pluralidade de sensores de fotomultiplicador de silício garante melhor desempenho e uma velocidade mais elevada em comparação ao uso de um grande fotomultiplicador de silício, e também fornece redundância em caso de falha de um dos fotomultiplicadores de silício.

[0010] A pluralidade de fotomultiplicadores de silício pode ser arranjada em contato com uma ou mais superfícies do material cintilante.

[0011] Vantajosamente, a configuração de pastilha fina de fotomultiplicadores de silício significa que eles podem ser posicionados diretamente contra as superfícies planas de um cristal cintilante para obter um bom acoplamento óptico. Ao arranjar os fotomultiplicadores de silício contra uma superfície única do material cintilante, um arranjo particularmente compacto é obtido. Em alternativa, os fotomultiplicadores de silício podem ser arranjados em contato com mais do que uma superfície do material cintilante, a fim de detectar fótons cintilantes emitidos em diferentes direções.

[0012] A pluralidade de fotomultiplicadores de silício pode ser colocada em blocos ao longo de pelo menos uma superfície do material cintilante.

[0013] Vantajosamente, os fotomultiplicadores de silício podem ser fornecidos na forma adequada para cobrir eficazmente toda a superfície do material cintilante, por exemplo, fotomultiplicadores de silício quadrados ou retangulares podem ser usados para cobrir uma superfície retangular de um cristal cintilante. Ao colocar em blocos os fotomultiplicadores de silício sem espaço, a área da superfície de detecção é otimizada.

[0014] Os sinais emitidos da referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício podem ser combinados antes da amplificação.

[0015] Surpreendentemente, verificou-se que é possível combinar os sinais emitidos de uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício antes de amplificar o sinal para processamento adicional. Isto permite que o detector seja simplificado uma vez que apenas um estágio de amplificação seja necessário. Isto reduz de novo o espaço ocupado pelos componentes eletrônicos no aparelho.

[0016] O aparelho pode ainda compreender uma fonte de alimentação arranjada para abastecer potência à referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício.

[0017] É necessário aplicar uma voltagem de polarização para cada fotomultiplicador de silício e é possível sintonizar o ganho do fotomultiplicador de silício pelo ajuste da voltagem de polarização, em uma maneira similar à conhecida para tubos fotomultiplicadores convencionais. Verificou-se que é possível alimentar uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício usando uma única fonte de alimentação, que fornece uma redução significativa em hardware necessário para o aparelho, reduzindo assim o tamanho total do aparelho. Este foi um resultado inesperado uma vez que seria de esperar que a voltagem de polarização seja fixada ao do fotomultiplicador de silício tendo a voltagem de ruptura menor, de modo que apenas um dos fotomultiplicadores de silício seria operacional.

[0018] O aparelho pode ainda compreender pelo menos um analisador de multicanais para medir um número de partículas de radiação a partir da referida fonte detectada por pelo menos um referido detector, referido analisador de multicanais compreendendo um arranjo de portas programável em campo (FPGA).

[0019] Um analisador de multicanais (MCA) permite que os espectros de energia sejam gerados rapidamente a partir da saída de fotomultiplicadores de silício uma vez que os sinais emitidos elétricos são contados simultaneamente para todos os canais. Esses são tradicionalmente dispositivos de bancada. No entanto, tem sido desenvolvido um analisador de multicanais compreendendo um FPGA, que é muito compacto e opera com uma voltagem baixa. Por conseguinte, é possível fornecer um analisador de multicanais para cada detector e a integrar o mesmo em um aparelho compacto. A combinação de fotodetector e de analisador de multicanais é uma unidade de baixa potência que pode ser alimentada por bateria. Uma vantagem adicional é que a análise rápida de energia da radiação detectada permite mudanças no ganho do fotodetector para ser monitorado em tempo real, por exemplo, observando a posição de um fotopico correspondendo a uma energia característica da fonte de radiação. As derivações de temperatura podem, assim, ser rastreadas e/ou compensadas pelo ajuste da voltagem de polarização aplicada ao fotodetector para manter o fotopico dentro de uma faixa adequada de canais de MCA.

[0020] Referido ou cada analisador de multicanais possa ser localizado adjacente a um referido respectivo fotodetector.

[0021] É particularmente vantajoso localizar o analisador de multicanais adjacente ao detector fotoelétrico, quando este evita transmitir os sinais emitidos do fotodetector para um local central para processamento posterior, reduzindo assim o ruído elétrico no sinal. Tendo a maior parte da análise conduzida IN SITU pelo MCA significa que o volume adicional é economizado. Importantemente, o FPGA emite um sinal digital, o que pode ser transmitido para processamento adicional, ou para uma embarcação próxima, com menos suscetibilidade ao ruído e, por conseguinte, menor blindagem.

[0022] O aparelho pode compreender adicionalmente meio de estabilização de temperatura para estabilizar a temperatura da/ou de cada fotomultiplicador de silício.

[0023] Este aspecto permite que o aparelho seja utilizado em uma faixa de temperaturas operacionais. Pode não ser necessário incluir estabilização da temperatura para a operação do aparelho submarino, onde as temperaturas são em torno de 4°C, mas podem melhorar o desempenho do aparelho quando usado em temperaturas maiores, por exemplo, para medições terrestres.

[0024] A referida radiação pode ser radiação gama.

[0025] O referido aparelho pode compreender adicionalmente uma fonte de radiação.

[0026] O aparelho pode compreender uma pluralidade de referidos detectores.

[0027] Este aspecto permite que o aparelho para detectar radiação tendo percorrido ao longo de uma pluralidade de diferentes trajetos através de uma estrutura a ser varrida, a partir de uma fonte para o detector. A presente invenção fornece um arranjo particularmente compacto, quando uma pluralidade de detectores é usada.

[0028] O aparelho pode compreender adicionalmente uma fonte de alimentação arranjada para alimentar potência à referida pluralidade de detectores.

[0029] Como discutido acima, verificou-se que é possível aplicar uma voltagem de polarização para múltiplos fotomultiplicadores de silício em paralelo usando uma única fonte de alimentação. Uma outra economia de espaço pode, assim, ser alcançada alimentando os fotomultiplicadores de uma pluralidade de diferentes fotodetectores usando uma única fonte de alimentação. A redução do número de fontes de alimentação também reduz o requisito de isolamento.

[0030] A referida pluralidade de detectores pode ser arranjada em um arco em torno de um espaço adaptado para receber uma estrutura a ser varrida.

[0031] A vantagem deste aspecto é que é fornece um arranjo particularmente compacto para varredura de uma estrutura, tal como um tubo.

[0032] A pluralidade de detectores e da referida fonte pode ser arranjada em lados opostos do espaço para receber uma estrutura a ser varrida, e o aparelho pode adicionalmente compreender meios para girar referida pluralidade de detectores e referida fonte em torno de uma estrutura a ser varrida.

[0033] Ao girar a fonte e os detectores em torno de uma estrutura a ser varrida, a informação sobre a densidade da estrutura ao longo de uma pluralidade de trajetos de interseção é obtida, permitindo informação detalhada sobre a densidade da estrutura a ser calculada.

[0034] O aparelho pode ser um aparelho submarino. Por exemplo, o aparelho pode ser um aparelho submarino adequado para uso em uma profundidade de 1000 m. O aparelho pode ser um aparelho submarino adequado para uso em uma profundidade maior do que 1000 m.

[0035] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é proporcionado um método para varrer uma estrutura para detectar diferenças em densidade entre as diferentes partes da estrutura, o método compreendendo: fornecer um ou mais detectores, referido ou cada detector compreende: um cintilador compreendendo um material cintilante para emitir luz em resposta à radiação incidente, e um fotodetector para receber a luz emitida pelo material cintilante e emitir um sinal elétrico em resposta à luz recebida do material cintilante, em que o fotodetector compreende pelo menos um fotomultiplicador de silício; fornecer uma fonte de radiação arranjada para emitir radiação na direção de referido ou de cada detector através da estrutura a ser varrida; e medir um número de partículas de radiação a partir da referida fonte detectada pelo referido ou cada detector.

[0036] Pelo menos um referido fotodetector pode compreender uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício.

[0037] A pluralidade de fotomultiplicadores de silício pode ser arranjada em contato com uma ou mais superfícies do material cintilante.

[0038] A pluralidade de fotomultiplicadores de silício pode ser disposta em blocos ao longo de pelo menos uma superfície do respectivo material cintilante.

[0039] Os sinais emitidos da referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício podem ser combinados antes da amplificação.

[0040] O método pode compreender adicionalmente fornecer uma fonte de alimentação arranjada de modo a alimentar potência à referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício.

[0041] O método pode compreende adicionalmente fornecer pelo menos um analisador de multicanais para medir um número de partículas de radiação a partir da referida fonte detectada por pelo menos um respectivo detector, referido analisador de multicanais compreendendo um arranjo de portas programável em campo (FPGA).

[0042] Referido ou cada analisador de multicanais possa ser localizado adjacente a um respectivo referido fotodetector.

[0043] O método pode compreender adicionalmente estabilizar a temperatura da ou cada fotomultiplicador de silício.

[0044] A referida radiação pode ser radiação gama.

[0045] O método pode compreender adicionalmente fornecer uma fonte de alimentação arranjada de modo a alimentar potência à referida pluralidade dos referidos detectores.

[0046] Uma pluralidade de referidos detectores pode ser arranjada em um arco em torno de um espaço adaptado para receber uma estrutura a ser varrida.

[0047] Uma pluralidade de referidos detectores e da referida fonte pode ser arranjada em lados opostos de um espaço para receber uma estrutura a ser varrida, e o referido método pode compreender adicionalmente a rotação da referida pluralidade de detectores e da referida fonte em torno de uma estrutura a ser varrida.

[0048] O método pode compreender adicionalmente a etapa de posicionamento do aparelho no local de medição submarino, antes da realização das etapas acima na referida localização. Por exemplo, a localização de medição submarina pode ser em uma profundidade de até 1000 m. A localização de medição submarina pode ser a uma profundidade de 1000 m ou maior.

[0049] Uma forma de realização preferida da presente invenção será agora descrita, a título de exemplo, e não em qualquer sentido limitativo, com referência aos desenhos em anexo, nos quais: A Figura 1 mostra (imagem esquerda) um exemplo de um arranjo detector incorporando um tubo fotomultiplicador para comparação com a presente invenção, e (imagem direita) um detector de acordo com uma forma de realização da presente invenção; A Figura 2 mostra um detector de um aparelho de acordo com uma forma de realização da presente invenção; A Figura 3 mostra um conjunto de circuitos de analisador de multicanais e detector para um aparelho de acordo com uma outra forma de realização da presente invenção; As Figuras 4A e 4B mostram superfícies frontal e traseira, respectivamente, de um arranjo de um arranjo de fotomultiplicador de silício e conjunto de circuitos de analisador de multicanais para um aparelho de acordo com uma forma de realização da presente invenção; A Figura 5 é uma representação esquemática de um circuito amplificador para um ou mais fotomultiplicadores de silício para um aparelho de acordo com uma forma de realização da presente invenção; A Figura 6 mostra um espectro obtido usando um arranjo de fotomultiplicador de silício de teste em temperaturas de 4°C (Figura 6A), 21°C (Figura 6B) e 40°C (Figura 6C); A Figura 7 mostra espectros obtidos usando arranjos de fotomultiplicadores de silício DE teste compreendendo 7 e 4 de fotomultiplicadores de silício, respectivamente, em 4-5°C (Figuras 7A e 7B) e usando arranjos de fotomultiplicadores de silício de teste compreendendo 7 e 2 fotomultiplicadores de silício, respectivamente, a 17-18°C (Figuras 7A e 7B); e As Figuras 8A e 8B mostram uma representação esquemática de componentes eletrônicos para um aparelho de acordo com uma forma de realização da presente invenção.

[0050] Com referência às Figuras 1 (imagem direita), 2 e 3, um aparelho de acordo com uma forma de realização da presente invenção compreende um detector de radiação 10 compreendendo um cintilador, na forma de cristal cintilante 12, para emitir luz em resposta à radiação incidente 14 e um fotodetector 16, na forma de um arranjo de fotomultiplicadores de silício 16a, para receber luz emitida pelo cristal cintilante 12 e emitir um sinal elétrico em resposta à luz recebida do material cintilante 12. O arranjo de fotomultiplicadores de silício é arranjado de modo que suas superfícies de detecção de cintilação recebem fótons emitidos através de uma superfície do cristal cintilante 12. De preferência, os fotomultiplicadores de silício 16a estão em contato com o cristal 12. O sinal elétrico emitido pelo fotodetector 16 é transmitido a um circuito de detecção 18 compreendendo um analisador de multicanais para contagem de um número de partículas de radiação, neste caso, fótons gama, detectados pelo detector 10.

[0051] Nesta forma de realização, a fonte de radiação é uma fonte de radiação gama, tal como 137Cs que tem uma emissão característica, a emissão em 661. 7keV e potência de penetração suficiente para varrer estruturas densas tais como tubulações submarinas. Um material cintilante adequado para detecção de fótons gama nesta energia é BGO (germanato de bismuto). No entanto, outras fontes e outros materiais cintilantes podem ser utilizados como conhecidos na técnica. Embora a presente forma de realização baseia-se na faixa de detecção de fótons, será apreciado que a presente invenção pode ser aplicada a outros tipos de radiação (por exemplo, nêutrons).

[0052] Nesta forma de realização, a célula fotoelétrica 16 compreende um arranjo de oito sensores de fotomultiplicadores de silício 16a arranjados em paralelo. Um exemplo de um fotomultiplicador de silício adequado 16a é de 6x6mm 35μm de série B disponível em SensL. Os sensores são menores que 1 mm de espessura.

[0053] Os fotomultiplicadores de silício são baseados em arranjos de diodos de avalanche com resistores de preensão integrais. Eles operam com voltagens de polarização relativamente baixas, tipicamente em torno de 30V, e produzir uma corrente emitida que é proporcional ao número de fótons incidentes. Quando combinar com materiais normais cintilantes, eles podem detectar uma ampla faixa de radiações.

[0054] Os tubos fotomultiplicadores convencionais são atualmente o padrão da indústria para a varredura de raios gama, porque eles são particularmente sensíveis a baixos níveis de luz. Uma das principais vantagens de fotomultiplicadores de silício sobre tubos fotomultiplicadores convencionais é o seu tamanho compacto. Isto é ilustrado pela Figura 1, que mostra dois detectores de lado a lado: o detector esquerdo é um exemplo de detector que compreende um cristal cintilante 2 e um fotodetector 6 na forma de um tubo fotomultiplicador, como é utilizado em um aparelho para varrer tubulações submarinas; o detector direito 10 é um detector de acordo com uma forma de realização da presente invenção, compreendendo um cristal cintilante 2, um fotodetector 6 na forma de um arranjo de tubo de fotomultiplicadores de silício, e adicionalmente compreendendo componentes eletrônicos de detecção 18. Como pode ser determinado, o detector 10 da presente invenção tem um tamanho determinado principalmente pelo tamanho do cristal cintilante 10. Outras vantagens de fotomultiplicadores de silício são aquelas não são afetadas por campos magnéticos e elétricos e são mecanicamente mais robustos.

[0055] Apenas um detector 10 é mostrado em cada uma das Figuras 1, 2 e 3. No entanto, varrer uma tubulação ou uma estrutura similar, um grande número de detectores 10 é preferido para a obtenção de dados de alta resolução com um tempo de varredura razoável. Em uma forma de realização do aparelho, noventa e cinco detectores 10 são arranjados espaçados ao longo de um arco de um círculo em um lado da estrutura a ser varrida, com a posição da fonte de radiação, em outro. O aparelho inclui meios para posicionar a fonte e os detectores 10 em estreita proximidade com a estrutura a ser varrida e para girar a fonte e os detectores 10 em torno da estrutura, sem alterar suas posições relativas. É um desafio integrar um tal grande número de detectores 10 em um tal aparelho, em particular, se o aparelho for implantado submarino. Em aplicações submarinas, o aparelho deve ser vedado contra a alta pressão e, por conseguinte, deve se encaixar em um volume particularmente compacto. Ao utilizar fotomultiplicadores de silício, em vez de tubos fotomultiplicadores convencionais, o espaço suficiente é economizado que é possível encaixar componentes eletrônicos de detecção 18 ao longo de cada um dos detectores 10. Nesta forma de realização, os componentes eletrônicos de detecção 18 foram adaptados para tirar vantagem do arranjo compacto do detector 10 e produzir ainda maior economia de espaço.

[0056] Os fotomultiplicadores de silício produzem uma corrente emitida dependente do número de fótons incidentes. A fim de produzir taxas de contagem ou espectros, o sinal é geralmente convertido para uma voltagem e amplificado com um amplificador de alta velocidade. Verificou-se que é possível combinar os sinais emitidos da pluralidade de fotomultiplicadores de silício em paralelo antes da amplificação, ao invés de somar juntas as emissões depois de amplificar cada um usando um amplificador analógico como recomendado pelos fabricantes desses dispositivos. Isto fornece um arranjo mais simples, ocupando menos espaço. A Figura 5 mostra um amplificador para o fotodetector 16. O amplificador recebe a fotocorrente do arranjo paralelo de fotomultiplicadores de silício e usa uma resistência em série de 11 KH para converter a fotocorrente em uma voltagem. As fotocorrentes típicas de 180-200nA geram um sinal em torno de 2 mV através dos resistores de leitura que são então amplificadas por um fator de 10 pelo amplificador. Um capacitor de acoplamento de 100nF acopla o sinal de voltagem a componentes eletrônicos de amplificação. Os pulsos de sinal têm uma largura de cerca de 2μs e são amplificados usando um amplificador operacional de alta largura de banda. Dado o nível de sinal relativamente baixo, é importante que um primeiro estágio de amplificação é fornecido perto do fotodetector 16.

[0057] A voltagem de polarização inversa é aplicada a fotomultiplicadores de silício através desta resistência de leitura. Verificou-se que é possível utilizar uma única fonte de alimentação para aplicar a voltagem de polarização (cerca de 30V) requerida por cada um dos fotomultiplicadores de silício, conectando os mesmos em paralelo com a fonte de alimentação. Um capacitor pode também ser conectado em paralelo com a fonte de alimentação para estabilizar a voltagem de polarização. As voltagens de polarização aplicadas na faixa de 25.75V a 31V têm sido utilizadas. No entanto, mais do que 2V podem ser deixadas cair através das resistências de leitura, de modo que a máxima voltagem de polarização de diodo inversa aplicada para os fotomultiplicadores de silício tem sido 28.98V. Um gerador de polarização variável adequado é fornecido por um conversor de reforço, tal como o LT3494 disponível da Linear Technology.

[0058] O detector 10 é sensível, não só para o número de fótons gama detectado, mas também para as suas energias. A amplitude dos pulsos elétricos emitidos pelo fotodetector 16 depende da energia dos fótons recebida do cristal cintilante 12. Uma vez que a quantidade de luz produzida pelo cristal cintilante 12 é proporcional à quantidade de energia de raio gama absorvida no cristal cintilante 12, e segue que a amplitude dos pulsos elétricos emitidos pelo fotodetector 16 depende da energia dos raios faixa absorvida pelo cristal cintilante 12. Os componentes eletrônicos de processamento de dados 18 compreendem um analisador de multicanais para discriminação entre os pulsos de amplitudes diferentes, a atribuição de pulsos tendo uma amplitude dentro de uma faixa especificada para um canal correspondente da MCA, e contando o número de pulsos elétricos atribuídos a cada canal.

[0059] O analisador de multicanais usado nesta forma de realização compreende um análogo de alta frequência de conversor digital (ADC), seguido por um arranjo de portas programável em campo (FPGA). Os analisadores de multicanais são, tradicionalmente, dispositivos de bancada e, portanto, não é adequado para uso em um aparelho como este. No entanto, através do desenvolvimento de um MCA com base em um FPGA, os componentes eletrônicos de detecção 18 são suficientemente compactos para serem localizados ao longo de cada cristal cintilante 12, como mostrado na Figura 3. Nesta forma de realização, o FPGA foi programado para gerar um espectro de canal 256. A combinação do uso de um arranjo de sensores de fotomultiplicadores de silício 16a dispostos em bloco sobre uma superfície de cristal cintilante 12, acoplados com os componentes eletrônicos 18 utilizados na MCA com base em FPGA, resulta em um detector totalmente integrado e muito compacto 10, com uma impressão digital que é essencialmente determinada pelo tamanho do cristal cintilante 12. Em um ambiente submarino, isso é muito vantajoso que o volume total do aparelho seja reduzido, o que significa que o aparelho pode ser mais facilmente vedado para alta pressão. Além disso, a maior parte do processamento de dados pode ser realizada a bordo por meio da MCA, o que significa que menos ruído elétrico é introduzido na transferência de dados a partir dos componentes eletrônicos de detecção de 18 para uma CPU para análise. De um modo vantajoso, a emissão do MCA é um sinal digital que é muito menos sensível ao ruído que um sinal analógico, tal como os sinais emitidos pelos fotomultiplicadores de silício 16a.

[0060] A Figura 4 mostra as superfícies dianteira e traseira de um arranjo de fotodetector 16 e a placa de componentes eletrônicos de detecção 18. A imagem superior mostra a superfície de uma placa realizando componentes eletrônicos de detecção 18 e a imagem inferior mostra a superfície de uma placa transportando os sensores fotomultiplicadores de silício 16a. Em uso, esta superfície é posicionada contra uma superfície do cristal cintilante 12 como mostrado na Figura 3.

[0061] A Figura 6 mostra os espectros de energia exemplificativos de eventos de cintilação detectados por um fotodetector 16, compreendendo 7 sensores fotomultiplicadores operacionais 16a arranjados em paralelo. Em cada gráfico, o eixo vertical mostra o número de contagens (isto é, o número de pulsos elétricos emitidos pelo fotodetector 16), e o eixo horizontal mostra o canal de MCA para o qual os pulsos foram atribuídos. Cada canal corresponde a uma faixa de amplitude dos pulsos elétricos detectados. Nestes exemplos, apenas 64 canais foram usados para coletar cada espectro.

[0062] A fonte de raio gama utilizada para obter o espectro mostrado na Figura 6 é 137Cs que tem uma emissão característica em 661.7keV. No entanto, os espectros de energia não mostram um único pico estreito devido à forma como os fótons gama interagem com o cristal cintilante 12. A conversão de fótons visíveis feita pelo material cintilante 12 depende do de os fótons gama serem completamente absorvidos ou dispersos aleatoriamente. O pico 22 na direção da direita do espectro (em torno do número de canal 40 na Figura 6A) é chamado de fotopico e é devido a processos de interação, tais como o efeito fotoelétrico em que a energia total do fóton gama é depositada no material cintilante 12. O fotopico 22 parece como uma curva Gaussiana devido à ampliação de energia intrínseca dentro do próprio detector. A média e o desvio padrão do fotopico Gaussianos 22 dão informação relativa à energia dos fótons gama e a resolução do detector, respectivamente. O sinal 24 para a esquerda do fotopico 22 é devido a processos de interação, tais como dispersão de Compton que deposita apenas uma parte da energia de fóton gama no material cintilante 12 e leva a uma distribuição suave em energias mais baixas do que o fotopico 22. A radiação de fundo também contribui para o espectro em baixas energias.

[0063] Para esta aplicação, a única informação útil vem do fotopico 22. As alterações na altura do fotopico 22 dão informação sobre alterações na densidade da estrutura através do qual a radiação tenha percorrido. A posição do fotopico 22 com relação ao número do canal depende da energia de fóton gama e do ganho do fotodetector. O ganho do fotodetector varia com a temperatura e a voltagem de polarização aplicada, e ainda depende das propriedades intrínsecas de cada sensor fotomultiplicador 16a. Uma vantagem de usar sensores de fotomultiplicadores de silício 16a é que o processo de fabricação é altamente reproduzível. Isto significa que é possível selecionar um grupo de fotomultiplicadores de silício 16a que, dadas as mesmas condições de limite (voltagem aplicada, temperatura, etc.), tem um ganho similar e, por conseguinte, sinais emitidos para o fotopico centrado sobre os mesmos ou número de canal muito similar. Por exemplo, fotomultiplicadores de silício fabricados na mesma pastilha são suscetíveis de ter propriedades muito semelhantes. Quando uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício 16a selecionados tendo ganho similar são agrupados juntos em um único fotodetector 16, que é, por conseguinte, possível para aplicar uma voltagem de polarização comum para todos os fotomultiplicadores de silício 16a no fotodetector 16 e combinar suas saídas para produzir um espectro usando um único analisador de multicanais.

[0064] A Figura 6A mostra um espectro obtido em 5,1°C que é similar a temperaturas submarinos que são tipicamente cerca de 4°C, e com uma voltagem de polarização aplicada de 26.5V. Em cerca de 5°C, um espectro de confiança é produzido com taxas de contagem muito altas em comparação com os tubos fotomultiplicadores convencionais, cerca de 9001300 contagens por canal. A esta temperatura, o fotopico é bem resolvido, o que é importante para determinar o número de contagens com precisão contribuindo para o fotopico. A resolução do detector 10 é de cerca de 17% a 4°C, o que é melhor do que obtido usando tubos fotomultiplicadores convencionais, que é tipicamente em torno de 21-30%.

[0065] A resolução do detector deteriora com o aumento da temperatura, na ordem de cerca de 0,25% K-1. As Figuras 6B e 6C mostram espectros obtidos em 17,0°C e 40,4°C, respectivamente (com voltagens de polarização aplicadas de 28.1V e 26.5V, respectivamente). A 17°C (Figura 6B) o fotopico 22 ainda é razoavelmente bem resolvido, embora ele comece a sobrepor a dispersão Compton. A 40°C (Figura 6C), o fotopico 22 não é resolvido a partir da dispersão de Compton. O controle da temperatura e a estabilização pode, por conseguinte, ser desnecessário quando o aparelho é usado submarino, mas pode ser necessário fornecer um bom sinal em temperaturas mais altas.

[0066] Em uso, as derivações de temperatura provocam os sinais emitidos do fotodetector correspondentes a fotopico para derivar para amplitudes maiores ou menores, de modo que a posição de fotopico altere em relação aos canais do MCA. Proporcionando um MCA a bordo para cada detector, a posição de fotopico pode ser usado para monitorar as derivações de temperatura e para fornecer retroalimentação em tempo real para ajustar a voltagem de polarização para compensar estas. Deste modo, a posição de fotopico pode ser mantida dentro de uma pequena faixa de canais da MCA.

[0067] A Figura 7 mostra espectros obtidos usando fotodetectores 16 compreendendo diferentes números de sensores fotomultiplicadores de silício 16a. As Figuras 7A e 7B comparam espectros obtidos usando 7 sensores e 4 sensores respectivamente, em temperaturas semelhantes (5,1°C e 6,1°C, respectivamente) e com a voltagem de polarização idêntica (27,5 V). A posição do fotopico 22 praticamente mudada, mas a taxa de contagem caiu cerca de 30% e houve alguma ampliação do fotopico 22 quando apenas quatro sensores foram usados. As Figuras 7C e 7D comparam espectros obtidos usando 7 sensores (Figura 8C) e 2 sensores (Figura 7D) em temperaturas semelhantes (17,0°C e 17,6°C, respectivamente) e com as voltagens de polarização semelhantes (28,0 V e 27,0 V, respectivamente). O uso de apenas 2 sensores 16a, a posição do fotopico 22 diminuiu significativamente e a taxa de contagem caiu em torno de 20%. Estes resultados são interpretados ao mostrar que, embora todos os sensores fotomultiplicadores de silício 16A do fotodetector 16 contribuem para as contagens registradas, um único evento gama não resulta, necessariamente, em um pulso de saída a partir de cada sensor 16a devido à posição da interação faixa dentro do cristal cintilante 12. As quedas da taxa de contagem quando um menor número de sensores é usado porque os eventos em algumas partes do cristal cintilante 12 não são registrados, ou alguns fótons gerados por um único evento gama estão faltando, eles abrangem mais do que a área dos sensores. A resolução do fotodetector 16 também depende do número de sensores usado. Havia muito pouca diferença em resolução entre 7 e 8 sensores e a amplitude do sinal permaneceu mais ou menos constante. No entanto, caindo para seis sensores teve um efeito perceptível sobre a posição do fotopico e a taxa de contagem.

[0068] Cinco diferentes pacotes de fotodetector 16 e componentes eletrônicos 18 foram testados, cada fotodetector incluindo 8 fotomultiplicadores de silício operacionais 16a. A consistência entre cada pacote foi encontrada para ser muito bom, com a variação principal é devido à qualidade do acoplamento óptico entre o fotodetector 16 e o cristal cintilante 12. A desmontagem e remontagem do fotodetector 16 e do cristal cintilante 12 levam a uma variação de 5-10 % na posição do fotopico. A consistência entre os fotodetectores significa que é possível montar fotodetectores tendo propriedades suficientemente semelhantes para que uma única fonte de alimentação possa ser usada para aplicar uma voltagem de polarização comum para mais do que um fotodetector. Isto economiza mais espaço no aparelho.

[0069] A Figura 8 mostra uma representação esquemática dos componentes eletrônicos de detecção usados para cada detector 10. O circuito amplificador de SPM 30 recebe e amplifica os sinais do arranjo fotomultiplicador de silicone 16, e digitaliza os pulsos para emissão ao FPGA 40 usando um ADC 32. O circuito amplificador de SPM 30 também inclui retenção/estabelecimento de amostra 34 e circuitos de restauração de CC 36 controlados pelo FPGA 40. O FPGA 40 inclui: uma temporização de amplificador de SPM e bloco de controle para a porta de sinal do amplificador de SPM 30; um barramento de SPI (40MHz) rápido 42 para ler a saída de ADC 34 do amplificador de SPM 30; um discriminador de altura de pulso 46 para discriminação de altura de pulso e pulso de contagem de emissão; 256 canais, acumuladores de espectro de 32 bits 48; acumulador de 32 bits 48 50 para contagem de número total de pulsos; contador de marcação de tempo de 32 bits 52 com resolução de 10 μs para amostras de contagem de marcação de tempo; uma interface de microcontrolador 54; e registradores de estabelecimento 56 para reter vários estabelecimentos requeridos pelo FPGA 40 (limiares de discriminador de pulso, ajuste de voltagem de polarização SPM, estabelecimentos temporizadores para sinais de retenção/restabelecimento/restauração, controle e estado de habilitar/limpar o estabelecimento para contadores de espectro 48, 50). A temporização de amplificador de SPM e o bloco de controle 42 produz sinais de controle de amplificador de SPM (retenção, restabelecimento, restauração de CC) sobre como receber um disparador de detecção de pulso do amplificador de SPM e produz um disparador para o circuito de SPI para iniciar uma amostra de ADC. As contagens acumuladas pelos contadores de espectro 48, 50 e a marcação de tempo contada pelo contador de marcação de tempo 52 são copiadas para amostrar registradores 49, 51, 53 prontos para leitura por um microcontrolador 60, para permitir a contagem para continuar enquanto o microcontrolador 60 lê a amostra. O microcontrolador 60 tem um barramento de endereço/dados para a escrita e a leitura de registradores 49, 51, 53, 54 no FPGA 40. O microcontrolador 60 realiza as comunicações com um hospedeiro através de RS485 para estabelecimento e leitura de contagens e dados de espectro. O microcontrolador 60 lê as contagens de FPGA e monta as mesmas em um pacote de dados para transmissão. Um barramento de SPI 62 transmite sinais para o circuito de amplificador de SPM 30 para ajustar limiar de polarização de SPM e detecção de pulso com base na voltagem de polarização de SPM monitorada e sinais de corrente recebidos do circuito amplificador de SPM 30.

[0070] Em resumo, a presente invenção fornece um espectrômetro de raio gama fino e compacto para aplicações em superfície e submarinas com componentes eletrônicos de baixa potência embutidos para o processamento e análise de pulso.

[0071] Será apreciado por pessoas habilitados na técnica que as formas de realização acima foram descritas por meio de exemplo apenas, e não em qualquer sentido limitativo, e que várias alterações e modificações são possíveis sem afastamento do escopo da invenção como definido pelas reivindicações anexas.

[0072] Os aspectos da invenção podem ser estabelecidos nas seguintes cláusulas numeradas: 1. Um aparelho para detecção de radiação para obtenção de informação de densidade de uma estrutura, o aparelho compreendendo: pelo menos um detector, o detector compreendendo: um cintilador compreendendo um material cintilante para emitir luz em resposta à radiação incidente, e um fotodetector para receber luz emitida pelo material cintilante e emitir um sinal elétrico em resposta à luz recebida do material cintilante, em que o fotodetector compreende pelo menos um fotomultiplicador de silício. 2. Um aparelho de acordo com a cláusula 1, em que o fotodetector compreende uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício. 3. Um aparelho de acordo com a cláusula 2, em que a pluralidade de fotomultiplicadores de silício é disposta em blocos ao longo de pelo menos uma superfície do material cintilante. 4. Um aparelho de acordo com a cláusula 2 ou a cláusula 3, em que os sinais emitidos da referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício são combinados antes da amplificação. 5. Um aparelho de acordo com qualquer uma das cláusulas 2 a 4, compreendendo adicionalmente uma fonte de alimentação arranjada para alimentar potência à referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício. 6. Um aparelho de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, compreendendo adicionalmente pelo menos um analisador de multicanais para medir um número de partículas de radiação a partir da referida fonte detectada por pelo menos um referido detector, referido analisador de multicanais compreendendo um arranjo de portas programável em campo (FPGA). 7. Um aparelho de acordo com a cláusula 6, em que o referido ou cada analisador de multicanais é localizado adjacente a um respectivo referido fotodetector. 8. Um aparelho de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, compreendendo adicionalmente meios de estabilização de temperatura para estabilizar a temperatura do ou de cada fotomultiplicador de silício. 9. Um aparelho de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a referida radiação é radiação gama. 10. Um aparelho de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, compreendendo adicionalmente uma fonte de radiação. 11. Um aparelho de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, compreendendo uma pluralidade dos referidos detectores. 12. Um aparelho de acordo com a cláusula 11, compreendendo adicionalmente uma fonte de alimentação arranjada para alimentar potência à referida pluralidade de referidos detectores. 13. Um aparelho de acordo com a cláusula 11 ou cláusula 12, em que a referida pluralidade de detectores é arranjada em um arco em torno de um espaço adaptado para receber uma estrutura a ser varrida. 14. Um aparelho de acordo com a cláusula 10 e qualquer das cláusulas 11 a 13, em que a referida pluralidade de detectores e a referida fonte são arranjadas em lados opostos de um espaço para receber uma estrutura a ser varrida, e o aparelho compreende adicionalmente meios para girar a referida pluralidade de detectores e a referida fonte em torno de uma estrutura a ser varrida. 15. Um método para varredura de uma estrutura para detectar diferenças em densidade entre diferentes partes da estrutura, compreendendo: fornecer um ou mais detectores, referido ou cada detector compreendendo: um cintilador compreendendo um material cintilante para emitir luz em resposta à radiação incidente, e um fotodetector para receber a luz emitida pelo material cintilante e emitir um sinal elétrico em resposta à luz recebida do material cintilante, em que o fotodetector compreende pelo menos, um fotomultiplicador de silício; fornecer uma fonte de radiação arranjada para emitir radiação na direção do referido ou de cada detector através da estrutura a ser varrida; e medir um número de partículas de radiação a partir da referida fonte detectada pelo referido ou cada detector. 16. Um método de acordo com a cláusula 15, em que pelo menos um referido fotodetector compreende uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício. 17. Um método de acordo com a cláusula 16, em que a pluralidade de fotomultiplicadores de silício é disposta em bloco ao longo de pelo menos uma superfície do respectivo material cintilante. 18. Um método de acordo com qualquer uma da cláusula 16 ou da cláusula 17, em que os sinais emitidos da referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício são combinados antes da amplificação. 19. Um método de acordo com qualquer uma das cláusulas 16 a 18, compreendendo adicionalmente o fornecimento de uma fonte de alimentação arranjada para alimentar potência à referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício. 20. Um método de acordo com qualquer uma das cláusulas 15 a 19, compreendendo adicionalmente o fornecimento de pelo menos um analisador de multicanais para medir um número de partículas de radiação a partir da referida fonte detectada por pelo menos um respectivo detector, referido analisador de multicanais composto por um arranjo de portas programável em campo (FPGA). 21. Um método de acordo com a cláusula 20, em que o referido ou cada analisador de multicanais é localizado adjacente a um respectivo referido fotodetector. 22. Um método de acordo com qualquer uma das cláusulas 15 a 21, compreendendo adicionalmente a estabilização da temperatura do ou de cada fotomultiplicador de silício. 23. Um método de acordo com qualquer uma das cláusulas anteriores, em que a referida radiação é radiação gama. 24. Um método de acordo com qualquer uma das cláusulas 15 a 23, compreendendo adicionalmente o fornecimento de uma fonte de alimentação arranjada para alimentar potência à referida pluralidade dos referidos detectores. 25. Um método de acordo com qualquer uma das cláusulas 15 a 24, em que uma pluralidade de referidos detectores é arranjada em um arco em torno de um espaço adaptado para receber uma estrutura a ser varrida. 26. Um método de acordo com qualquer uma das cláusulas 15 a 25, em que uma pluralidade de referidos detectores e a referida fonte são arranjadas em lados opostos de um espaço para receber uma estrutura a ser varrida, e referido método compreende adicionalmente a rotação da referida pluralidade de detectores e a referida fonte em torno de uma estrutura a ser varrida.

Claims (11)

1. Aparelho submarino para varredura de uma estrutura submarina para detectar diferenças em densidade entre diferentes partes da estrutura, o aparelho compreendendo: uma fonte de radiação; e uma pluralidade de detectores (10), cada um dos detectores (10) compreendendo: um cintilador compreendendo um material cintilante (12) para emitir luz em resposta à radiação incidente da fonte, e um fotodetector (16) para receber luz emitida pelo material cintilante (12) e emitir um sinal elétrico em resposta à luz recebida do material cintilante (12), caracterizado pelo fato de que o fotodetector (16) de cada detector (10) compreende uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício (16a) e em que o aparelho é configurado de modo que os sinais emitidos de corrente da pluralidade de fotomultiplicadores de silício (16a) sejam combinados em paralelo antes da amplificação, cada detector (10) compreendendo um amplificador para receber e amplificar os sinais emitidos de corrente combinados.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de fotomultiplicadores de silício (16a) é disposta em blocos ao longo de pelo menos uma superfície do respectivo material de cintilante (12).

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fornecimento de uma fonte de alimentação arranjada de modo a alimentar potência à referida pluralidade de fotomultiplicadores de silício (16a).

4. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente pelo menos um analisador de multicanais, preferencialmente localizado adjacente a um respectivo fotodetector (16), para medir um número de partículas de radiação a partir da fonte detectada por pelo menos um detector (10), o analisador de multicanais compreendendo um arranjo de portas programável em campo (FPGA).

5. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a radiação é radiação gama.

6. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fornecimento de uma fonte de alimentação arranjada de modo a alimentar potência à pluralidade de detectores (10).

7. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de detectores (10) é arranjada em um arco em torno de um espaço adaptado para receber uma estrutura a ser varrida.

8. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de detectores (10) e a fonte são arranjadas em lados opostos de um espaço para receber uma estrutura a ser varrida, e o aparelho compreendendo adicionalmente meios para girar a pluralidade de detectores (10) e a fonte em torno de uma estrutura a ser varrida.

9. Método para varredura de uma estrutura submarina para detectar diferenças em densidade entre diferentes partes da estrutura implementado por um aparelho como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, o método compreendendo: fornecer uma pluralidade de detectores (10), cada detector (10) compreendendo: um cintilador compreendendo um material cintilante (12) para emitir luz em resposta à radiação incidente, e um fotodetector (16) para receber luz emitida pelo material cintilante (12) e emitir um sinal elétrico em resposta à luz recebida do material cintilante (12), fornecer uma fonte de radiação arranjada para emitir radiação na direção de cada detector (10) através da estrutura a ser varrida; e medir um número de partículas de radiação a partir da referida fonte detectada por cada detector (10); caracterizado pelo fato de que o fotodetector (16) de cada detector (10) compreende uma pluralidade de fotomultiplicadores de silício (16a) e em que sinais emitidos de corrente daquela pluralidade de fotomultiplicadores de silício (16a) são combinados em paralelo antes da amplificação, cada detector (10) compreendendo um amplificador para receber e para amplificar os sinais emitidos de corrente combinados para produzir um espectro representativo do número de pulsos elétricos emitidos pelo fotodetector (16) versus uma faixa de amplitude dos pulsos elétricos, o espectro compreendendo um fotopico (22), em que mudanças de altura do fotopico (22) são utilizadas para detectar diferenças de densidade entre partes diferentes da estrutura submarina.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de detectores (10) e a fonte estão dispostos em lados opostos de um espaço para receber uma estrutura a ser varrida, e o método compreende ainda girar a pluralidade de detectores (10) e a fonte em torno de uma estrutura a ser varrida.

11. Método de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o método é realizado em uma localização submarina a uma profundidade de 1000 m ou maior.

Images