Chương này được viết với mục tiêu là giúp đỡ những người làm việc với hệ phổ kế có thể xác định, và hy vọng là cả giải pháp, cho các vấn đề thường xảy ra với hệ phổ kế. Một nhà sản xuất nói rằng vấn đề thường gặp nhất là lỗi của chân không cryostat (nhưng người ta ít quan tâm đến việc kết nối mạch tự động hạ cao thế trong trường hợp sự cố cần phải chú ý). Mặc dù tôi (tác giả) cũng đã có kinh nghiệm với các lỗi của chân không cryostat, tuy nhiên, các vấn đề đến từ tiền khuếch đại mới là các vấn đề mà tôi có nhiều kinh nghiệm xử lý hơn – tẩn suất xảy ra các lỗi do tiền khuếch đại cũng cao hơn. Ngày nay, việc sửa chữa thường được tiến hành tại chỗ thay vì phải gửi trả lại nhà sản xuất như trước đây. Chương này bắt đầu với một bảng liệt kê các lỗi thường gặp. Bảng này bao gồm các lỗi trong một dải rộng các vấn đề có thể xảy ra, nhưng chắc chắn không thể đầy đủ hoàn toàn, nhất là các lỗi đối với các hệ thống được thiết kế đặc biệt dành riêng cho một mục đích nào đó. Tuy nhiên, tôi hy vọng rằng nó sẽ cung cấp tới độc giả nhiều thông tin hữu ích trong quá trình tìm lỗi. Nhà sản xuất được nhắc tới ở đoạn trước cũng nói thêm rằng, “ số lượng các lỗi có thể làm tồi độ phân giải của hệ phổ kế là không có giới hạn (rất nhiều không thể liệt kê hết)”. Tuy nhiên, thực tế, phần lớn các vấn đề đều có thể được nhận diện một cách dễ dàng và giải quyết nhanh chóng. Bảng bao gồm các thông tin mô tả chi tiết về lỗi, các triệu chứng nhận diện, cũng như lời khuyên về cách giải quyết
Trang 1CHƯƠNG 12
CÁC LỖI VÀ CÁCH KHẮC PHỤC
Chương này được viết với mục tiêu là giúp đỡ những người làm việc với hệ phổ kế có thểxác định, và hy vọng là cả giải pháp, cho các vấn đề thường xảy ra với hệ phổ kế Mộtnhà sản xuất nói rằng vấn đề thường gặp nhất là lỗi của chân không cryostat (nhưng người
ta ít quan tâm đến việc kết nối mạch tự động hạ cao thế trong trường hợp sự cố cần phảichú ý) Mặc dù tôi (tác giả) cũng đã có kinh nghiệm với các lỗi của chân không cryostat,tuy nhiên, các vấn đề đến từ tiền khuếch đại mới là các vấn đề mà tôi có nhiều kinhnghiệm xử lý hơn – tẩn suất xảy ra các lỗi do tiền khuếch đại cũng cao hơn Ngày nay,việc sửa chữa thường được tiến hành tại chỗ thay vì phải gửi trả lại nhà sản xuất nhưtrước đây
Chương này bắt đầu với một bảng liệt kê các lỗi thường gặp Bảng này bao gồm các lỗitrong một dải rộng các vấn đề có thể xảy ra, nhưng chắc chắn không thể đầy đủ hoàn toàn,nhất là các lỗi đối với các hệ thống được thiết kế đặc biệt dành riêng cho một mục đíchnào đó Tuy nhiên, tôi hy vọng rằng nó sẽ cung cấp tới độc giả nhiều thông tin hữu íchtrong quá trình tìm lỗi Nhà sản xuất được nhắc tới ở đoạn trước cũng nói thêm rằng, “ sốlượng các lỗi có thể làm tồi độ phân giải của hệ phổ kế là không có giới hạn (rất nhiềukhông thể liệt kê hết)” Tuy nhiên, thực tế, phần lớn các vấn đề đều có thể được nhận diệnmột cách dễ dàng và giải quyết nhanh chóng Bảng bao gồm các thông tin mô tả chi tiết
về lỗi, các triệu chứng nhận diện, cũng như lời khuyên về cách giải quyết
- Để kiểm tra cầu trì (sử dụng dải điện trở thấp thích hợp)
- Để kiểm tra nguồn cấp chính (điện áp 250V hoặc cao hơn, sử dụng dải thế ACmột cách thận trọng)
- Để kiểm tra cao thế (sử dụng dải thế DC cao một cách thận trọng; để an toàn,kiểm tra mô-đun cao thế ở mức điện áp thấp trong dải thế của nó)
Trang 2• Một dao động ký để quan sát xung Nếu khuếch đại mà bạn sử dụng không có hệthống hiệu chỉnh tự động được tích hợp bên trong, bạn sẽ phải cần tới dao động ký
để tiến hành chỉnh triệt cực không Thông số kỹ thuật của dao động ký không cầnthiết phải cao, nhưng ít nhất phải có độ rộng dải 50 MHz, với khả năng đo thờigian tăng tới cỡ vài nano giây và có độ nhạy điện áp ở mức 5 mV mỗi vạch chia.Một dao động ký với tùy chọn bộ nhớ trong sẽ tiện lợi hơn, cho phép ta nghiên cứuxung kỹ hơn
• Một máy phát xung để giả lập các xung của đầu dò là không bắt buộc phải cónhưng nếu có thì sẽ giúp ích rất nhiều Máy phát xung phải có khả năng cấp cácxung có mặt tăng xung nằm trong dải từ 10 đến 500 ns và mặt giảm xung từ 10 đến
500 ) Lối ra của máy phát xung được nối với lối vào TEST của tiền khuếch đại
Nó cho phép ta nhận diện vấn đề là do đầu dò hay do hệ thống xử lý xung Một sốphòng thí nghiệm thường sử dụng máy phát xung để hiệu chỉnh thời gian chết vàtrùng phùng tổng Với các hệ thống sử dụng tiền khuếch đại TRP, máy phát xungđơn giản hơn, có khả năng cung cấp các xung vuông là phù hợp
Dĩ nhiên, trước khi có thể chuẩn đoán các lỗi của hệ phổ kế khi chúng xảy ra, nhưngngười sử dụng cần phải hiểu và biết về hệ phổ kế của mình Việc dành thời gian để xemxét các xung lối ra từ tiền khuếch đại và khuếch đại phổ bằng dao động ký sẽ giúp việc sửdụng thiết bị được thành thạo hơn và cung cấp nhiều kinh nghiệm để phán xét về các lỗicủa hệ phổ kế
12.1.2 Hướng dẫn tìm lỗi
Bảng 12.1 là một bản tổng hợp các thông tin từ các nhà sản xuất kèm theo một số kinhnghiệm của riêng tác giả Trước khi đi vào nhận định chi tiết lỗi của hệ phổ kế, kiểm trahai yếu tố đơn giản sau:
• Kiểm tra các nguồn cấp điện, kiểm tra các điểm kiểm tra điện áp của NIM
• Kiểm tra các cáp nối, các đầu nối đã được gắn chặt hay chưa, liệu có sự nhầm lẫnnào về vị trí nối của các cáp hay không
Nguyên nhân của vấn đề sẽ xuất hiện nhanh chóng, nhưng nếu vấn đề không phải ở trong
số các nguyên nhân trên, mà hệ phố kế lại bị tồi độ phân giải thì cần:
• Kiểm tra hệ thống với một máy phát xung và dao động ký ở tầng đầu tiên
Trong bảng 12.1, nếu bạn gặp một dãy số được tách nhau bởi đấu gạch chéo, tức là vấn đềđược liên hệ với một phần khác cũng nằm trong bảng Ví dụ 4/1/1 tức là xem Triệu trứng
Trang 3số 4, nguyên nhân khả dĩ số 1, và cách xử lý số 1 Còn các dãy số phân tách nhau bởi dấuchấm là chỉ các phần khác trong cuốn sách này.
1 Chuyển thang hiển thịcủa MCA sang thanglogarit
2 Hoàn toàn không có số
đếm trong MCA 1 Không có tín hiệu đi vàoMCA
2 Hoạt độ nguồn quá cao;
tiền khuếch đại phản hồitrở bị khóa
3 Phân cực xung bị sai
4 Các xung bị loại bỏ bởiđường trùng phùng
1 Kiểm tra tất cả các cáp;liệu đã được gắn chặt?
2 Kiểm tra lối ra khuếchđại phổ với dao động ký đểxác nhận
1 Kiểm tra đèn LED báobão hòa của tiền khuếchđại; dịch nguồn ra xa đầu
dò (không cần với tiềnkhuếch đại TRP)
1 Kiểm tra xem xung lối racủa khuếch đại có phải làxung dương hay không
1 Ngắt kết nối cáp trùngphùng hoặc kiểm tra côngtắc trùng phùng / phảntrùng phùng
3 Không có tín hiệu ở lối
ra của khuếch đại phổ 1 Lỗi do nguồn cấp điệncủa NIM
2 Không có tín hiệu ở lốivào của khuếch đại phổ
1 Kiểm tra điện thế củakhe NIM được dùng để lắpkhuếch đại phổ
1 Kiểm tra lối ra củakhuếch đại phổ bằng daođộng ký để kiểm tra lại (50
mV cm-1)
2 Kiểm tra 3/1/1, cáp cấp
Trang 43 Khuếch đại phổ bị lỗi
nguồn cho tiền khuếch đại,
và tiếp tục ở bước 4/5/6
1 Kiểm tra các thiết đặt
2 Kiểm tra các kết nối
3 Xem hướng dẫn sửdụng; kiểm tra các lối vào
vi phân
4 Dùng máy phát xungđưa xung vào lối vào TESTcủa tiền khuếch đại
5 Thay thế khuếch đại phổnếu cần
4 Không có tín hiệu ở lối
ra của tiền khuếch đại khi
2 Kiểm tra thế tại các điểmkiểm tra theo các giá trị caothế (Xem Phần 12.2)
3 Thử chu trình làm ấm (xem Phần 12.3)
5 Không có tín hiệu ở lối
ra của khuếch đại phổ với
mọi giá trị cao thế; đèn báo
tốc độ đếm cao nháy;
1 Lỗi nguồn nuôi
2 Lỗi tiền khuếch đại (lỗiFET; Đoản mạch cao thế
1 Xem phần 3/1/1 và 3/2
1 Liên hệ với nhà sản xuất
6 Như 5, nhưng đèn LED
không nháy đèn 1 Lỗi nguồn nuôi
2 Lỗi cryostat
1 Xem 3/1/1, 3/2/1 và 3/2/2
1 Liên hệ với nhà sản xuất
7 Tất các đỉnh đều có đuôi
năng lượng thấp 1 Hiệu chỉnh cực không bịsai
2 Thu thập điện tích kém(i) cao thế quá thấp
3 Thu thập điện tích kém(ii) thời gian tạo dạng xung
1.Kiểm tra xung lối ra trêndao động ký (Phần 10.3.4); vặn núm điều chỉnh PZ
1.Kiểm tra lối ra của khối cao thế bằng vôn kế (thận trọng!) – thay thế nếu cần
2.Kiểm tra cáp cấp nguồn
và các đầu kết nối của khối cao thế
1.Tăng hằng số thời gian
Trang 5quá ngắn tạo dạng xung, hoặc
1 Sự thu thập điện tích tồi
do sự hư hại của đầu dò do
bị chiếu nơtron
1 Sử dụng bộ công cụ sửachữa đầu dò khi bị chiếunơtron, hoặc
2 Liên hệ với nhà sản xuất
để sửa chữa; KHÔNGĐƯỢC ĐỂ CHO ĐẦU DÒ
ẤM LÊN; đầu dò ấm lên sẽlàm giảm khả năng sửachữa thành công
9 Tất cả các đỉnh đều có
đuôi năng lượng cao
1 Hiệu chỉnh cực không bịsai
2 Chồng chập xung (trùngphùng ngẫu nhiên)
3 Trùng phùng thực (xemChương 9)
1 Kiểm tra như trong phần10.3.4 Hiệu chỉnh lại PZbằng cách vặn núm PZngược chiều kim đồng hồ1.Tăng khoảng cách giữanguồn và đầu dò
2 Chuyển sang chế độPUR (nếu có)
1 Tăng khoảng cách nguồn– đầu dò
10 Chỉ một vài đỉnh xuất
hiện đuôi (đuôi vùng thấp
hoặc đuôi vùng cao)
1 Các đỉnh bị chập; haihoặc nhiều tia gamma cónăng lượng gần nhau
1 Vấn đề này không thểgiải quyết bằng hệ thốngthiết bị phần cứng; táchđỉnh bằng phần mềm trongquá trình phân tích phổ
11 Độ phân giải tồi ở tốc
độ đếm cao
1.Chỉ PZ sai
2.Hằng số tạo dạng xungkhông thích hợp
3.PZ của tiền khuếch đạisai
1 Kiểm tra lại PZ, nhưngtrong Chương 11 Phần11.3.4
2 Thử các giá trị hằng sốthời gian nhỏ hơn hoặc sửdụng tích phân cổng
1.Các giá trị của tiềnkhuếch đại thường đượcđặt trước bởi nhà sản xuất;Kiểm tra và điều chỉnh lại
ở tốc độ đếm cao để đápứng yêu cầu
12 Độ phân giải tồi với cả
các đỉnh từ nguồn phát
gamma lẫn các đỉnh thu
được từ máy phát xung;
1 Hệ thống phục hồiđường cơ bản không hoạtđộng
1 Kiểm tra BLR; tối ưungưỡng nếu hệ thống BLRđang được đặt ở chế độngười dùng (Xem Phần
Trang 6Đường cơ bản của xung lối
ra của khuếch đại rung
động (quan sát trên dao
xung; Sóng dạng sin xuất
hiện ở lối ra của khuếch đại
phổ (dao động ký)
1 Nhiễu trên đường cơ bản
2 Nhiễu do sóng radio(Xem 12.4.2)
3 Ground loop1; tần số
50-60 Hz (Xem Phần 12.4.1)
1 Loại bỏ bằng cách lọchoặc cách ly
1 Sử dụng loại bỏ ở chế độthông thường
2 Sử dụng che chắn EMI
bổ sung
3 Chỉnh lại dây nối
4 Di chuyển VDU ra chỗkhác
5 Di chuyển/ thay thế khốicấp cao thế
1 Bảo đảm rằng toàn hệthống đang chung mộtđường nối đất
2 Kiểm tra/thay thế cápnối
3 Ngừng kết nối với daođộng ký
4 Bổ sung thêm bộ triệtground loop
14 Độ phân giải tồi như
1 Đặt Dewar nên trênkhung chống rung
2 Xem xét tới vỏ cách âm
3 Thử hằng số thời gianngắn hơn
5 Lau và làm khô bìnhDewar; kiểm tra cần làmlạnh xem cần có bị chạmvào đáy của bình Dewarhay không
6 Xem xét tới đầu dò cóthiết kế chống rung vật lýtốt
7 Gửi đầu dò và tiềnkhuếch đại đi sửa chữa
15 Độ phân giải tồi: xuất
hiện các xung có phân cực 1.Cao thế bị mất Có thểmất từ trong khối cấp cao 1 Kiểm tra cao thế (xem4/2/2 và 4/2/3)
1 Dòng điện không mong muốn trong mạch điện, là nguyên nhân gây nhiễu trong các mạch điện tử
Trang 7ngược với phân cực của tín
hiệu ở lối ra của tiền
3 Liên hệ với nhà sản xuất
16 Độ phân giải tồi Xuất
hiện các tín hiệu xung nhọn
dương hoặc âm, xung
vuông dương hoặc âm khi
quan sát đường cơ bản
bằng dao động ký
1 Thế bị ngắt qua bề mặtcủa đầu dò hoặc qua mộtvật cách điện
1 Kiểm tra bộ câp cao thế
2 Giảm dần cao thế theobước 100 V cho tới khiđường cơ bản về trạng tháibình thường
3 Thử chu trình làm ấm(Xem phần 12.3)
17 Độ phân giải tồi
Không có xung bất thường
nhưng nhiễu lớn
1 Dòng dò của đầu dò lớn 1 Thử 16/1/1 và 16/1/2
2 Áp dụng chu trình làmấm
18 Đỉnh trên phổ bị trôi 1 Trôi hệ số khuếch đại
2 Các lỗi khác trong hệđiện tử
3 Kết nối giữa tiền khuếchđại và đầu dò không chắc
1 Sửa/thay thế khốikhuếch đại
2 Kiểm tra cáp/các đầu nối
1 Gửi đầu dò đi sửa chữa
2 Lau sạch tiếp xúc tiềnkhuếch đại với đầu dò nếu
1 Kiểm tra tốc độ mất nitơcủa toàn bộ hệ thống Tốc
độ mất nitơ từ cryostat vàbình Dewar thông thường
là từ 1.2 đến 1.8 L/ngày(1/3 do dewar và 2/3 docryostat) Mật độ nitơ lỏng
trường hợp đó hiện tượng
cryostat lạnh không được
1. Cryosta bị mất chân không;
trong trường hợp này việcbật cao thế là không antoàn
1. Như 19/1/1
2. Liên hệ với nhà sảnxuất
3. Nếu đầu dò có cửa sổ
Be, cần phải hết sứccẩn thận Nếu đầu dòđược làm ấm, áp suấtbên trong cao có thể sẽlàm cho cửa sổ Be bị
Trang 8coi là biểu hiện của một
tới nơi an toàn;KHÔNG LÀM ẤM;ngay lập tức liên hệ vớinhà sản xuất
21 Đường cơ bản lạ ở lối
ra khuếch đại phổ của hệ
phổ kế dùng tiền khuếch
đại xóa bằng bóng bán dẫn
1 Thiết lập PZ sai 1 Vặn núm vặn PZ theo
chiều kim đồng hồ để hiệuchỉnh
12.2 ĐIỂM KIỂM TRA TIỀN KHUẾCH ĐẠI VÀ DÒNG RÒ
Kiểm soát các điểm kiểm tra của tiền khuếch đại có thể đem lại các thông tin hữu ích vềtình trạng của đầu dò và tiền khuếch đại Không phải nhà sản xuất nào cũng cung cấp cho
ta các điểm kiểm tra Phần lớn các thông tin trong phần này được cung cấp bởi Canberra
12.2.1 Các tiền khuếch đại phản hồi trở (RF)
Hình 12.1 cho thấy cách các điểm kiểm tra theo dõi lối vào tích điện của tiền khuếch đại(Hình 4.9 (Chương 4) là một giản đồ của toàn bộ tiền khuếch đại) Khi không có nguồn,
các điểm kiểm tra có thể được sử dụng để đánh giá dòng rò của đầu dò; trong thực tế, sự
rò ở bề mặt của tinh thể Ge lớn hơn nhiều so với sự rò thông qua lõi tinh thể Hiệu ứngcủa (dòng rò) tới giá trị điện thế ở điểm kiểm tra phụ thuộc chủ yếu vào , trở phản hổi,như mô tả trong Chương 4, Phần 4.3.1 Điện trở lớn sẽ giúp giảm nhiễu nhưng lại giảmtốc độ xử lý xung, trở phản hồi nhỏ sẽ giúp hệ thống có hiệu năng cao khi làm việc ở tốc
độ đếm cao Giá trị thông thường là đối với đầu dò đồng trục, và đối với đầu dò phẳng
Trang 9Hình 12.1 Giản đồ đã đơn giản hóa
cho biết vị trí của điểm kiểm tra (test
point) của tiền khuếch đại và dòng rò
của đầu dò
HV input: cao thế
Detector; đầu dò
Leakage current: dòng rò
Pulse output: lối ra của xung
Không xét tới đóng góp của dòng rò, điện thế tại điểm kiểm tra sẽ được xác định bởi FETcủa tiền khuếch đại Giá trị điện thế tại điểm kiểm tra phải không đổi trong dải cao thế từ
0 V đến cao thế làm việc của đầu dò Giá trị điện thế của điểm kiểm tra sẽ được đưa ratrong bảng thông số kỹ thuật Giá trị này thông thường là -1 V, tuy nhiên nó có thể daođộng trong khoảng -0.5 V đến -2 V Dòng rò sẽ bổ xung một lượng không đổi vào điện thếcủa điểm kiểm tra khiến cho điện thế tại điểm kiểm tra âm nhiều hơn nếu cao thế dương
và dương nhiều hơn nếu cao thế âm Dòng rò được tính theo công thức sau:
Trong đó là thế tại điểm kiểm tra được đưa ra trong bảng thông số kỹ thuật, và là thế tạiđiểm kiểm tra mà ta đo được Hình 12.2 biểu diễn các giá trị dữ liệu thu thập được củađầu dò HPGe đồng trục 45% với các thông số đặc trưng như sau:
• Thế nghèo, +1500 V;
• Thế hoạt động, +3000V;
• Thế chuẩn tại điểm kiểm tra (trong bảng thông số kỹ thuật), , -1.5 V;
• Dòng rò ( ở cao thế được khuyến cáo, 0.01 nA;
Hình 12.2 Thế do được tại điểm kiểm tra,
, theo cao thế với (a) đầu dò tốt, và (b)
Trang 10đầu dò cùng loại nhưng bị dòng rò lớn
Hình 12.2(b) biểu diễn giá trị điện thế tại điểm kiểm tra cao thế Ta có thể thấy rằngđường cong biểu diễn giá trị điện thế của điểm kiểm tra ổn định cho tới khi cao thế trongvùng thế nghèo Ở điện thế làm việc bình thường, thế tại điểm kiểm tra là -2.4 V Sử dụngphương trình (12.1), ta thấy rằng dòng rò tăng từ 0.01 nA lên 0.45 nA Hiển nhiên đây làmột vấn đề Vấn đề này trở lên phức tạp hơn khi ta đặt vào đầu dò một nguồn 60Co(khoảng cách từ nguồn đến đầu dò đủ để thu được khoảng vài nghìn số đếm mỗi giây).Trong trường hợp này, điện thế của điểm kiểm tra “lên tới” -2.7 V
Trong trường hợp này, sẽ rất thuận tiện nếu ta có một bản sao lưu các giá trị điện thế tạiđiểm kiểm tra theo cao thế khi đầu dò hoạt động bình thường để đối chiếu Do vậy, bảnsao lưu nói trên cũng cần được đưa vào sổ theo dõi của đầu dò ngay khi ta mua một đầu
dò mới (Xem Chương 11, Phần 11.2) Với trường hợp mà dòng rò tăng do sự cô đọng cácvết khí bên trong vỏ chân không của đầu dò, chu trình nhiệt cần phải được tiến hành (xem
ở dưới, Phần 12.3) và độ phân giải tốt sẽ được phục hồi chu trình nhiệt giúp loại bỏ sựnhiễm bẩn bề mặt của tinh thể Ge
Một hiện tượng mà ta sẽ gặp phải khi quan sát sự thay đổi của điện thế điểm kiểm tra khităng dần giá trị cao thế là giá trị điện thế của điểm kiểm tra tăng vọt trong một khoảngthời gian ngắn sau đó lại trở lại bình thường Điều này xuất hiện mức cao thế thấp.Nguyên nhân của hiện tượng này là do điện dung đầu dò được nạp Nếu hiện tượng nàykhông xảy ra, thì có khả năng là tiếp xúc giữa đường cấp cao thế với đầu dò bị hỏng Nếu điện thế điểm kiểm tra có giá trị vào khoảng 22-23 V, tức là xấp xỉ giá trị điện thếnguồn nguôi, thì FET đã bị hỏng; Sự hư hỏng của FET có thể được nhận diện thông quađiện thế điểm kiểm tra (điện thế điểm kiểm tra cao và không bị ảnh hưởng khi thay đổicao thế)
Trong các đầu dò cũ, khi cao thế đạt tới giá trị điện thế nghèo, dòng rò bắt đầu tăng nhẹnhưng vẫn nằm trong mức chấp nhận được Bắt đầu từ giá trị cao thế lớn hơn điện thếnghèo khoảng 2 kV, mức tăng của dòng rò là quá lớn, và không thể được chấp nhận Dảicao thế làm việc sẽ được xác định bởi điện thế nghèo và giá trị cao thế mà ở đó dòng ròtăng nhanh Với sự phát triển của vật liệu Ge, điện thế điểm kiểm tra hầu như là một giátrị không đổi trong suốt dải cao thế kéo dài từ giá trị điện thế nghèo đến khoảng 8000 V
12.2.2 Các tiền khuếch đại xóa bằng bóng bán dẫn hoặc xóa bằng xung quang học
Các tiền khuếch đại xóa tự động sẽ không có điểm kiểm tra bên ngoài Tốc độ xóa củatiền khuếch đại khi không có nguồn được xác định bởi dòng rò Khoảng thời gian giữacác lần xóa (TBR) có thể được sử dụng để tính giá trị dòng rò Tốc độ xóa có thể được
Trang 11xác định bằng cách phân tích xung lối ra của tiền khuếch đại bằng dao động ký Hiệntượng tốc độ xóa tăng đột ngột trong khoảng thời gian ngắn rồi lại quay trở lại giá trị ổnđịnh sẽ xuất hiện trong quá trình tăng cao thế do hiệu ứng điện dung như đã nhắc tới trongphần 12.2.1
Trong các điều kiện bình thường, TRP nằm trong khoảng từ 0.1 đến 1.0 giây, tùy theokích thước đầu dò, nhiệt độ, … và TBR sẽ không đổi khi giá trị cao thế tăng lên (So sánhhình 12.2(a)) Khi hệ có lỗi, TBR sẽ nhỏ hơn khi cao thế tăng do dòng dò tăng lên sẽ dẫntới tiền khuếch đại phải xóa nhiều hơn (tần số xóa cao hơn)
12.3 CHU TRÌNH NHIỆT CỦA ĐẦU DÒ
Nếu độ phân giải đầu dò bị tồi đi mà không có lý do nào rõ ràng và tất cả các phép kiểmtra và điều chỉnh thông thường, như điều chỉnh triệt cực không, đã được áp dụng nhưngvẫn không khắc phục được, thì khi đó ta có thể cần phải tiến hành chu trình nhiệt cho đầu
dò 2
12.3.1 Nguồn gốc của vấn đề
Các vấn đề về độ phân giải không xác định được có thể là do sự nhiễm bẩn của chính đầu
dò, gây ra các dòng rò bề mặt Sự nhiễm bẩn xuất hiện do sự giải hấp thụ của các khí củachất hấp thụ bên trong khoang chân không
Trong hình 12.3, tinh thể Ge được gắn với cần làm lạnh, tất cả được đặt bên trong khoangchân không Ở phần dưới của cần làm lạnh có gắn một gói chất thấm hút có diện tích bềmặt rất lớn, đôi khi là một bơm lạnh (cryopump); nó có thể là vật liệu lưới phân tử(molecular sieve) hoặc, trong các cryostat phông thấp là than hoạt tính Hình 3.16(Chương 3) mô tả cấu tạo của đầu dò có thể tháo rời trong đó chất hấp thụ được gắn vàosau đầu dò Sau khi đầu dò được gắn vào cryostat bởi nhà sản sản xuất, khoang chânkhông sẽ được hút chân không Tuy nhiên, một số chất khí vẫn còn có thể xót lại bêntrong Khi đầu dò đang ở nhiệt độ phòng được làm lạnh (Chương 11, Phần 11.2.5), bằngcách cấp dần dần nitơ cho bình Dewar hoặc gắn toàn bộ hệ thống với một bình Dewar đãchứa đầy nitơ lỏng, thì thứ đầu tiên được làm lạnh sẽ là gói chất hấp thụ, thành phần sẽhấp thụ phần lớn các vết khí còn xót lại, để tạo ra độ chân không hoàn hảo Thêm nữa, cáckhí bị hấp thụ ở các phần ấm hơn của cryostat và đầu dò cũng sẽ giải hấp thụ và bị bắt bởivật liệu hấp thụ Quá trình được hỗ trợ bởi việc tự bản thân đầu dò, là một khối tinh thể
Ge lớn, có nhiệt dung cao, và sẽ ấm hơn so với chất hấp thụ ở một số thời điểm Trong
2 NB: Thủ tục được mô tả trong phần này chỉ được áp dụng với các đầu dò HPGe hiện đại Thủ tục này không áp dụng được cho các đầu dò nuôi kéo Li (Ge(Li)) Nếu các đầu dò Ge(Li) bị làm ấm lên tới nhiệt độ phòng, nó sẽ bị phá hủy