TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)
Trang 1PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ GHI ĐO BỨC XẠ
Chapter 1: INTRODUCTION
Thành viên:
Lý Nhật Minh Trịnh Nguyễn Yến Nhi
Trang 21.1 NĂNG LƯỢNG (E)
E là năng lượng một electron đạt được khi đi qua một hiệu điện thế V
Các đơn vị E thường được sử dụng là : J (jun), kg.m2/s2 hay eV
Một số cách đổi đơn vị thường dùng:
1eV = 1,6.10-19 J 1KeV = 103 eV 1MeV =106 eV 1GeV = 109 eV 1TeV = 1012 eV
Trang 31.2 KHỐI LƯỢNG
Khối lượng của một hạt proton: 1,672.10 -27 kg
với m có đơn vị là eV/C 2
Ngoài ra, đơn vị khối lượng nguyên tử là 1đvC = 1u = 1/12 khối lượng nguyên tử C
Trang 9Đại học Khoa Học Tự nhiên - ĐHQG HCM
Bộ môn Vật lý hạt nhân - Kỹ thuật hạt nhân
Giáo viên hướng dẫn: TS Võ Hồng Hải Sinh viên thực hiện: Trần Bảo Anh
Đỗ Văn Huỳnh
Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 10 năm 2017
Các tương tác của tia X và Gamma
trong vật chất
Trang 11Hiệu ứng quang điện fd
Photon truyền năng lượng cho electron và biến mất.
Phần
o năng lượng dư còn lại để tán xạ thành một electron Auger.
Trang 12e
Trang 13-Tán xạ Compton
Tiết diện vi phân tán xạ Compton trên một electron tự do được tính theo công thức Klein – Nishina
+ Chỉ áp dụng công thức tán xạ gamma cho một electron tự
do Nếu năng lượng gamma lớn hơn năng lượng liên kết thì hiệu ứng Compton do liên kết này gây ra sẽ nhỏ.
+ Nếu năng lượng gamma nhỏ thì có xác suất lớn khi nguyên
tử giật lùi vẫn còn bị giữ trong nguyên tử sau va chạm.
Nguyên tử làm mất đi năng lượng của Gamma tới và lực moment chuyển tới electron => Tán xạ Compton liên tục.
+ Nếu tương tác gamma đẩy electron ra khỏi nguyên từ => Tán xạ Compton không liên tục.
Trang 14Tạo cặp mạnh của hạt nhân nặng hạt hai hạt e- và e+
Phần
• năng lượng dư trở thành động năng Positron
và electron bay khỏi nguyên tử, hạt nhân giật lùi nhẹ
Positron
• bay ra hủy cặp với electron khác tạo hai photon 511 keV
E(e++e-) = Ee+ + Ee- = EP -2m0c2 = EP – 1,022
Trang 15Điều kiện năng lượng của
Trang 17Tài liệu tham khảo
(1) Trần Phong Dũng – Châu Văn Tạo – Nguyễn Hải Dương, 2005, Phương pháp ghi bức xạ ion hóa, Đại học Khoa Học Tự Nhiên – ĐHQG HCM.
(2) Stefaan Tavernier, 2010, Experimental Techniques in Nuclear and Particle Physics, Springer- Verlag Berlin Heidelberg.
Trang 18Cảm ơn các bạn đã lắng nghe
Trang 19Electron Auger
Một electron lấp đầy vào lỗ trống
•
ở mức năng lượng kế bên trong
• Electron khác từ vòng ngoài hơn
thì bị đẩy ra khỏi nguyên tử và năng lượng dư thừa mất đi
Trang 20Thắc mắc
Tại sao hủy cặp lại sinh ra hai photon
Trang 34Natural and Man-Made Sources of Radiation
CHAPTER 3
3.7 SECONDARY BEAM
Trang 35Radiation Natural
Sources
Made Sources Electrostatic
Man-Accelerators
Cyclotrons
Synchrotrons
Beams of Electrons, Protons, Nuclei
SECONDARY
BEAMS
Trang 36Gramma Rays
- STANDARD METHOD FOR PRODUCTION OF GAMMA RAYS
Trang 37Fig 3.25 Principle of the
production of secondary gamma ray beams or
Trang 39Anti- protons
• Very similar to the methods used for producing positrons
• A proton beam above 10 GeV 90% pions, 10% other hadrons and some anti-protons
• Very few anti-protons will be accepted by the storage ring or
accelerator
Trang 40Unstable Particles
PIONS, MUONS, NEUTRINOS
Trang 41Figure 3.26 Secondary beams
of pions, muons, and neutrons can be made with the help of a primary proton beam (2)
Trang 42accelerator complex provides protons up to 7 TeV and also provides a wide variety of
Trang 43Physics, Stefaan Tavernier , chapter 3, page 90, 92, 93
• Experimental Techniques in Nuclear and Particle Physics, Stefaan Tavernier.
• Lectures on Atomic Physics, Walter R Johnson.
• Vật lý hạt nhân đại cương, Châu Văn Tạo, NXB ĐHQG
TPHCM 2013.
• Vật lý đại cương 2 (điện – từ - quang), Nguyễn Thành Vấn,
tủ sách trường ĐH KHTN TPHCM.
Trang 44GVHD: TS Võ Hồng Hải
TP.HCM 17/10/2017
Nguyễn Thị Thùy Linh
Trang 45Detectors Based on Ionisation in Semiconductor Materials
• Nội dung:
1.Introduction to Semiconductors
2.The Semiconductor Junction as a Detector
3.Silicon semiconductor detectors
4 Silicon strip detector
Trang 46Introduction to Semiconductors
Trang 47Introduction to Semiconductors
• Trong vật liệu bán dẫn rất tinh khiết
𝐸𝑔 2𝑘𝑇)
• Trong sự có mặt của tạp chất, mật độ electron và lỗ trong cân bằng nhiệt động lực được cho bởi
• 𝑛𝑒* 𝑛ℎ = 𝑛𝑖 2 = 𝐴𝑇 3 𝑒 (−𝐸𝑔𝑘𝑇)
Trang 48The Semiconductor Junction as a Detector
Trang 49-Chiều rộng của hai phần của vùng nghèo được viết bằng 𝑥𝑛
Trang 50Silicon semiconductor detectors
Trang 51Silicon semiconductor
detectors
Năng lượng bức xạ alpha tỉ lệ với
số lượng cặp e/lỗ trống(N) được tạo ra do tương tác của bức xạ
trong detector.
•E(eV)= 3.62N
Trang 52Silicon strip detector
Trang 53Tài liệu tham khảo
• 1 ‘’ Experimental Techniques in Nuclear and Particle Physics’’ của Stefaan Tavernier
• 2 ‘’Phương pháp ghi bức xạ ion hóa’’ của Trần Phong Châu Văn Tạo- Nguyễn Hải Dương, ĐH Khoa học Tự nhiên- ĐHQG-HCM
Trang 54Dũng-Detector base on
Scintillator
Vu Quang Nguyen
Luu Chi Thanh
Truong Cong Tuan Anh
Hoang Thi Nhung
Trang 55I.Giới thiệu về Detector nhấp nháy
Hình 1 Detector nhấp nháy trong thực tế
Sơ đồ 1 Cấu tạo của detector nhấp nháy
Trang 561.Detector nhấp nháy hữu cơ
Fig 1.1 Liquids scintillators Fig 1.2 Plastic scintillators Fig 1.3 Crystals scintillators
Fig 1.4 Wavelength Shifters Fig 1.5 Light Guides
Trang 572.Detector nhấp nháy vô cơ
Fig 2.1 NaI(TI) scintillators Fig 2.2 NaI(TI) detector
Trang 58Sơ đồ cấu tạo của ống nhân quang điện
Trang 59Photodetectors 06
Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
1 Các photon phát ra từ bản nhấp nháy đập vào photocathode K của nhân
quang điện,
Các photoelectron bật ra, và dưới tác dụng của điện trường, được tăng
tốc rồi đập vào dynode thứ nhất (d1)
Từ d1 phát ra số electron nhiều hơn số electron đập vào nó
2 Quá trình xảy ra liên tục trên các dynode thứ 2(d2), thứ 3 (d3)… cứ như
vậy tới anode A sẽ thu được một dòng electron rất lớn so với dòng phát ra
từ photocathode
3 Kết quả, do tương tác của một hạt mang điện, một tín hiệu ánh sáng phát ra
từ bản nhấp nháy (N) và ở lối ra của nhân quang điện xuất hiện có biên độ
khác lớn
Trang 60Hệ thống dynode – Hệ số khuếch đại
xạ thứ cấp 𝜎.
Các hợp chất thường có là Mg-Al-Si, Cu-Al-Mg hay Sb-Cs.
Ngoài phụ thuộc vào vật liệu hệ số phát xạ thứ cấp 𝜎 còn phụ thuộc vào
năng lượng electron tới.
của bộ nhân quang điện
Trang 62Tia vũ trụ (với năng lượng cao 10^5 GeV – Vận
tốc 1- 3 triệu km/h), tương tác với bầu khí quyển
của Trái đất Detector nhấp nháy ( nitrogen air)
Tia vũ trụ tương tác tạo ra vô số hạt (ion +
electron + positron …) ánh sang phát ra phụ
thuộc vào phân tử khí
Trang 63Positron emission tomography (PET dectector) 10
PET: chụp xạ hình cắt lớp Positron là một trong những kỹ thuật y học hạt
1 Chất mang (Isotope): đặc hiệu với một số cơ quan trong cơ thể
2 Positron -> tương tác với electron -> [Tạo cặp] 2 gamma rays (511KeV) 1 Stefaan Tavernier - Experimental Techniques in Nuclear and
Particle Physics – Page 200- 210
2 Youtube.com: How does PET work?
References
Trang 65PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ GHI
ĐO BỨC XẠ
TS VÕ HỒNG HẢI
(Nuclear radiation detection: Methods and Instruments)
Tài liệu sử dụng:
1 Stefaan Tavernier, “Experimental Techniques in Nuclear and Particle Physics”,
Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010
1 Leo, William R., “Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments”,
SpringerLink, 1994
(Bài giảng 1)
Trang 66Bài giảng 1:
(1)- Giới thiệu vật chất (Introduction of matter)
(2)- Năng lượng và động lượng (Energy and Kinetic energy)
(3)- Tương tác bức xạ với vật chất (Interaction of radiations with matter)
(4)- Đáp ứng phổ năng lượng của detector (Detector response)
(5)- Sơ đồ mức năng lượng và phân tích phổ năng lượng
(Nuclear diagram level and energy spectrum analysis)
(6)- Chuẩn năng lượng – độ phân giải năng lượng
(Energy calibration – Energy resolution)
Trang 671 Bên trong vật chất (Exploring the interior of matter)
(high energy particles)
New mass states accessible:
Trang 682 Năng lượng, động năng
Trong điều kiện tương đối tính (Special Relativity):
Trong điều kiện không tương đối tính (Non-Relativity):
20
20
kin
m c v
c E m c
Mối liên hệ vận tốc của hạt với động năng:
Bài Tập 1 : Electron@1MeV v = 95% c
Proton@1MeV v = 5% c Alpha @ 1MeV v= ?? C Gamma@1MeV v=??
Nếu năng lượng của hạt rất lớn hơn so với khối lượng
Ekin E pc1
2
Trang 69Đơn vị (Units in particle physics):
Trang 70Lifetime (sec)Thời gian sống (sec) của hạt cơ bản.
Trang 713 Tương tác bức xạ với vật chất
Charged particles Photons, g
Ionisation (hard collision) and excitation
(soft collision) (Ion hóa và kích thích)
Transition radiation
Trang 72Tương tác bức xạ gamma với vật chất
e-e-
tot quangdien compton taocap
: Mật độ khối [g/cm 3 ]; µ: hệ số suy giảm [cm -1 ]
d : Bề dày vật liệu [cm]; A: Số Avogadro (6,022.10 23 )
: Tiết diện tương tác (cross section) [cm 2 ]; [barn]=10 -24 cmx,d,
quangdien
Compton
taocap
Trang 73Tương tác bức xạ gamma với vật chất
1/ Hiệu ứng quang điện (Photo-electric absorption; photo-effect )
2/ Tán xạ Compton (Compton scattering)
e-Ee Electron recoil
Trang 743/ Tạo cặp (Pair production)
2 0
e e
E E Eg m c Eg
Đỉnh thoát đôi
Đỉnh thoát đơn
Năng lượng đỉnh thoát đơn: h - m0c 2
Năng lượng đỉnh thoát đôi: h - 2m0c 2
Trang 754 ĐÁP ỨNG PHỔ NĂNG LƯỢNG CỦA DETECTOR
Khi gamma tương tác với môi trường detector, dạng đáp ứng của detector
PE: Hiệu ứng quang điện (Photo-effect)
CS: Hiện ứng tán xạ Compton (Compton Scattering )
PP: Hiệu ứng tạo cặp (Pair Production)
2 0
Đỉnh quang điện (PE)
Tán xạ nhiều lần
2 0
h m c
g g
Trang 76Bài tập 2.1 Xét năng lượng gamma tới 1 MeV Hãy tính vị trí bờ Compton.
Bài tập 2.2 Xét năng lượng gamma tới 3 MeV Hãy xác định vị trí thoát đơn và thoát đôi trong hiệu ứng hũy cặp
Trang 77Đáp ứng của detector phụ thuộc vào kích thước của detector
Trang 78 : Mật độ khối [g/cm 3 ]; µ: hệ số suy giảm [cm -1 ]
d : Bề dày vật liệu [cm]; A: Số Avogadro (6,022.10 23 )
: Tiết diện tương tác (cross section) [cm 2 ]; [barn]=10 -24 cm
Trang 79EFFECTS OF SURROUNDING
MATERIALS(sự ảnh hưởng của yếu tố bên ngoài –
do vật liệu che chắn bên ngoài)
ngoài vào detector
Trang 805- Sơ đồ năng lượng và phân tích phổ năng lượng
55 Cs 56 Ba e
Trang 81Năng lượng (keV) Cường độ phát (%) loại phát
661,657 (3) 84,99 (20) γ
32,1939 (-) 3,59 (7) XKα131,8174 (-) 1,95 (4) XKα236,4457 (-) 1,055 (22) XK'β14,8815 (-) 0,90 (5) XL
2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
A: Hiệu ứng quang điện B: Tán xạ Compton C: Bờ Compton D: Tán xạ ngược từ vật liệu ngoài E: Tia X từ nguồn Cs-137
F Tia X đặt trưng từ vật liệu ngoài
Trang 820 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 0
10000 20000 30000 40000 50000
Năng lượng (keV) Cường độ phát (%) Loại phát
1 332,492 (4) 99,9826 (6) γ
1 173,228 (3) 99,85 (3) γ
826,10 (3) 0,0076 (8) γ 347,14 (7) 0,0075 (4) γ 7,47824 (-) 0,0065 (3) XKα17,46097 (-) 0,00334 (12) XKα28,2967 (-) 0,00136 (5) XK'β1
2 158,57 (3) 0,0012 (2) γ 0,84 (-) 0,0002 (-) XL
2 505,692 (5) 0,0000020 (4) γ
NaI(Tl)RI
Trang 836 Chuẩn năng lượng – độ phân giải năng lượng
Cs-137; Na-22; Co-60
Kenh = 0.6349E(keV) + 14.025
R² = 1
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
Độ phân giải năng lượng
Bài toán: Đo phổ phông nền phóng xạ môi trường Xác định một số đồng vị phóng xạ
có trong môi trường (ví dụ: K-40)
Trang 84K-40 : 1460 keVAc-228 : 908 keVTl-208 : 583 keVAc-228 : 338-348 keVPb-212 : 239keV
Trang 85PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ GHI
ĐO BỨC XẠ
TS VÕ HỒNG HẢI
DETECTOR
Charge Sensitive Preamplifier
SHAPING AMPLIFIER
ENERGY
POSITION, IDENTIF TIMING
COUNTING
SHAPING TIME, GAIN THRESHOLDS
PEAK SENSING ADC
DISCRIMINATOR
TDC SCALER
LOGIC UNIT
Trigger, Coincidence
Fast Out
(Nuclear radiation detection: Methods and Instruments)
(Bài giảng 2)
Trang 86Bài giảng 2:
(1)- Detector khí
(2)- Detector nhấp nháy
Trang 87- Hầu hết đầu dò khí, cathode thành ống, anode là thiết kế là dạng dây, đặt giữa ống.
Trang 88Thế ion hóa (Ionization potential) [eV]
Năng lượng trung bình để tạo ra cặp ion+/e-
(Mean energy for ion-electron pair creation) [eV]
H2He
N 2
O2Ne Ar Kr Xe
CO2
CH4
C4H10
10.8 19.8 8.1 7.9 16.6 11.6 10.0 8.4 10.0
15.4 24.6 15.5 12.2 21.6 15.8 14.0 12.1 13.7 13.1 10.8
37 41 35 31 36 26 24 22 33 28 23
Mean energy for ion-electron pairs created
Trang 892 Detector nhấp nháy
1024…
4096… 410 = 1,048,576
Photocathode
Nguyên lý hoạt động:
- Khi bức xạ đi qua môi trường vật liệu nhấp nháy, nó sẽ kích thích hoặc ion hóa các phân tử.Khi các phân tử trở về trạng thái cân bằng, các photon ánh sáng (UV hoặc ánh sáng vùng thấyđược) được sinh ra
- Vật liệu dẫn sáng “dẫn” các photon ánh sáng vào ống nhân quang điện
- Ống nhân quang điện (PM or PMT) tạo xung tín hiệu điện
Vật liệu nhấp nháy Vật liệu dẫn sáng
Trang 90Cơ chế nhấp nháy - Phân loại detector nhấp nháy
Phân loại:
1/ Detector nhấp nháy hữu cơ:
- Nhấp nháy lõng (organic liquids)
- Nhấp nháy plastic (plastic scintillator)
- Dạng tinh thể (NaI, CsI, BGO…)
Phát quang (luminescence)
Huỳnh quang (Fluorescence)
<100ms
Lân quang (Phosphorescence)
>100ms
Nhấp nháy (scintillation, scintillator)
Trang 91Electron ground state
Electron trở về trạng thái
cơ bản, phát ra photon ánh sáng
Đỉnh phát quang khoảng 425 nm
•1 nm = 1 nanometer = 1 10 -9 meter
• For reference, 1 nm = 10 Angstroms
Cơ chế nhấp nháy của vật liệu nhấp nháy hữu cơ
Electron bị kích thich lên mức cao
hơn khi bức xạ đi qua Electron này
hấp thụ 1 phần năng lượng.
Trang 92Nguyên lý phát sáng nhấp nháy của vật liệu nhấp nháy vô cơ
Scintillation mechanism in inorganic scintillators
Ionization/excitation by radiation creates unbound e-h pairs or bound e-h pairs called excitons.
Excitons can move rather freely in crystals, caught at impurities, defects, and soon, and the STE (self-trapped excitons) gives
luminescence upon radiative recombination.
Vùng dẫn Impurity activator (ví dụ Tl)
Ex.: NaI(Tl): Tl is impurity activator
photon Vùng hóa trị
Material Average energy loss
per scintillator photon for electron [eV/photon]
Anthracene
NaI Plastic
BGO
60 25 100 300
Trang 93Photomultiplier tubes
Đường đi của photon ánh sáng nhấp nháy
Scintillator
Bức xạ Photon ánh sáng nhấp nháy di chuyển trong vật liệu detector
Lớp phản xạ
Trang 94Ống nhân quang điện (PMT – Photo-Multiplier Tube )
Electron quang được sinh ra khi có photon ánh sáng đập vào photocathode (hiệu ứng quang điện)
Photocathode
(from scintillator)
Lượng electron được nhân lên qua từng dynode
Trang 95Hệ số Quenching of photon ánh sáng nhấp nháy
Tùy vào loại bức xạ (e, p, ,…), cùng một năng lượng tới, lượng photon ánh sáng nhấp nháy tạo ra có thể khác nhau (giảm theo khối lượng hạt)
Ví dụ: So sánh lượng photon ánh sáng sinh ra cho electron và alpha khi năng lượng của hạt là
20 MeV.
Giải:
Dựa vào hình bên, ta thấy:
e@20MeV: light yield ~ 0,15
@20MeV: light yield ~ 0,03
Trang 96Vật liệu nhấp nháy
Ống nhân quang điện
(PMT)
Vật liệu làm detector nhấp nháy cần phải có một số tính chất sau đây:
– Vật liệu cần phải “trong suốt” với photon ánh sáng nhấp nháy Tức là hệ số hấp thụ của vật liệu đối với photon ánh sáng nhỏ
– Hiệu suất sinh ra photon ánh sáng phải lớn
– Lượng photon ánh sáng tạo ra phải tỉ lệ với năng lượng bức xạ bỏ lại trong
detector
– Chiết suất của vật liệu cần phải khoảng 1,5; gần với chiết suất của cửa sổ PMT
Trang 97PLASTIC SCINTILLATOR
Tính chất của detector nhấp nháy plastic Kowaglass SCSN-32
Trang 98Nhấp nháy vô cơ
Tính của một số vật liệu nhấp nháy vô cơ
Trang 99Bài tập:
Sử dụng đầu dò NaI(Tl) ghi nhận bức xạ gamma 1 MeV Xét sự kiện hiệu ứng quang điện Cho biết (tính)
a Số photon ánh sáng tạo ra.
b Số photo-electron tại photocathod, giả sử hiệu suất số photon là 50% đi đến photocathode
và hiệu suất lượng tử của photocatod (Quantum efficiency) là 20%.
c Độ phân giải năng lượng (gây ra do thống kê).
Giải:
a Đối với đầu dò NaI, gamma@1MeV: 40.000 photon
b Số photo-electron sinh ra tại photo cathod: Nphoto-electron 40.000 x 50% x 20% = 4.000 photo-electron
c Rthongke = 2.35 x Sqrt(Nphoto-electron)/Nphoto-electron = 3,7%
d Số electron tại anode: ne = 4.000 x 107