La fluencia y energía de la radiación de haces de partículas cargadas se controlan utilizando diversos sistemas tales como células de ionización, películas radiocromáticas o pantallas de fósforo acopladas a fotodiodos. En general, se trata de sistemas de monitorización de la radiación que son empleados en equipos tales como aceleradores de partículas o ciclotrones donde se producen radiofármacos, tal y como ocurre en el Centro Nacional de Aceleradores. Otras instalaciones que requieren estos sistemas de detección de radiación son los reactores de fusión, donde las pérdidas de iones rápidos son claves para el correcto funcionamiento de estos reactores.
Un material luminiscente es aquél que emite en forma de luz, parte de la energía que se deposita en él. En el caso concreto del dispositivo desarrollado, cada capa luminiscente dentro del apilamiento consiste una lámina de alta calidad óptica formada por óxidos transparentes dopados con tierras raras con una emisión luminiscente característica (un color emitido característico).
De tal modo que, realizando el diseño conveniente de la multicapa (espesor de cada capa, tipo de luminiscente, etc.), podremos relacionar de manera unívoca la el color emitido con un determinado tipo y energía de partícula cargada.
Gracias a la colaboración entre el grupo Nanotechnology on Surfaces del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Centro Nacional de Aceleradores (España), se han diseñado y fabricado dos dispositivos para ilustrar las capacidades de estos nuevos tipos de detectores para evaluar la energía cinética de haces de electrones de unos pocos kilo-electronvoltios o partículas alfa de unos pocos mega-electronvoltios, si bien el concepto se puede extender a otras partículas y rangos de energía.
