1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

TƯƠNG TÁC CỦA BỨC XẠ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GHI ĐO( GAMMA, PRORON, ĐIỆN TÍCH,..)

288 507 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 288
Dung lượng 20,09 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

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 1

PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ GHI ĐO BỨC XẠ

Chapter 1: INTRODUCTION

Thành viên:

Lý Nhật Minh Trịnh Nguyễn Yến Nhi

Trang 2

1.1 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 3

1.2 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 9

Đại 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 11

Hiệu 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 12

e

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 14

Tạo 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 15

Điều kiện năng lượng của

Trang 17

Tài 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 18

Cảm ơn các bạn đã lắng nghe

Trang 19

Electron 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 20

Thắc mắc

Tại sao hủy cặp lại sinh ra hai photon

Trang 34

Natural and Man-Made Sources of Radiation

CHAPTER 3

3.7 SECONDARY BEAM

Trang 35

Radiation Natural

Sources

Made Sources Electrostatic

Man-Accelerators

Cyclotrons

Synchrotrons

Beams of Electrons, Protons, Nuclei

SECONDARY

BEAMS

Trang 36

Gramma Rays

- STANDARD METHOD FOR PRODUCTION OF GAMMA RAYS

Trang 37

Fig 3.25 Principle of the

production of secondary gamma ray beams or

Trang 39

Anti- 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 40

Unstable Particles

PIONS, MUONS, NEUTRINOS

Trang 41

Figure 3.26 Secondary beams

of pions, muons, and neutrons can be made with the help of a primary proton beam (2)

Trang 42

accelerator complex provides protons up to 7 TeV and also provides a wide variety of

Trang 43

Physics, 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 44

GVHD: TS Võ Hồng Hải

TP.HCM 17/10/2017

Nguyễn Thị Thùy Linh

Trang 45

Detectors 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 46

Introduction to Semiconductors

Trang 47

Introduction 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 48

The Semiconductor Junction as a Detector

Trang 49

-Chiều rộng của hai phần của vùng nghèo được viết bằng 𝑥𝑛

Trang 50

Silicon semiconductor detectors

Trang 51

Silicon 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 52

Silicon strip detector

Trang 53

Tài 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 54

Dũng-Detector base on

Scintillator

Vu Quang Nguyen

Luu Chi Thanh

Truong Cong Tuan Anh

Hoang Thi Nhung

Trang 55

I.Giới thiệu về Detector nhấp nháy

Hình 1 Detector nhấp nháy trong thực tế

Sơ đồ 1 Cấu tạo của detector nhấp nháy

Trang 56

1.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 57

2.Detector nhấp nháy vô cơ

Fig 2.1 NaI(TI) scintillators Fig 2.2 NaI(TI) detector

Trang 58

Sơ đồ cấu tạo của ống nhân quang điện

Trang 59

Photodetectors 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 60

Hệ 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 62

Tia 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 63

Positron 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 65

PHƯƠNG 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 66

Bài 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 67

1 Bên trong vật chất (Exploring the interior of matter)

(high energy particles)

New mass states accessible:

Trang 68

2 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 69

Đơn vị (Units in particle physics):

Trang 70

Lifetime (sec)Thời gian sống (sec) của hạt cơ bản.

Trang 71

3 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 72

Tương 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 73

Tương 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 74

3/ Tạo cặp (Pair production)

2 0

e e

E   E   Eg  m cEg 

Đỉnh thoát đôi

Đỉnh thoát đơn

Năng lượng đỉnh thoát đơn: h - m0c 2

Năng lượng đỉnh thoát đôi: h - 2m0c 2

Trang 75

4 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 76

Bài 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 77

Đáp 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 79

EFFECTS OF SURROUNDING

MATERIALS(sự ảnh hưởng của yếu tố bên ngoài –

do vật liệu che chắn bên ngoài)

ngoài vào detector

Trang 80

5- Sơ đồ năng lượng và phân tích phổ năng lượng

55 Cs  56 Ba e   

Trang 81

Năng 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 82

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 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 83

6 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 84

K-40 : 1460 keVAc-228 : 908 keVTl-208 : 583 keVAc-228 : 338-348 keVPb-212 : 239keV

Trang 85

PHƯƠNG 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 86

Bài 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 88

Thế 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 89

2 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 90

Cơ 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 91

Electron 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 92

Nguyên 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 93

Photomultiplier 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 94

Ống 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 95

Hệ 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 96

Vật 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 97

PLASTIC SCINTILLATOR

Tính chất của detector nhấp nháy plastic Kowaglass SCSN-32

Trang 98

Nhấp nháy vô cơ

Tính của một số vật liệu nhấp nháy vô cơ

Trang 99

Bài 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

Ngày đăng: 04/04/2018, 16:01

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w