Nghiên cứu về GAMMA và xây dựng hàm chuẩn năng lượng

Trong các nghiên cứu và ứng dụng liên quan đến bức xạ gamma, việc ghi đo bức xạ và tìm được chính xác các đỉnh năng lượng của mẫu đo là điều hết sức quan trọng, vì nó là bước khởi đầu cho việc phân tích mẫu. Để đáp ứng yêu cầu nghiên cứu cần mức độ tin cậy cao của số liệu thu được việc đó cần sự phát triển của thiết bị ghi đo bức xạ. Do đó hệ phổ kế trùng phùng ghi nhận bức xạ gamma ra đời. Khác với hệ phổ kế truyền thống sử dụng một đầu dò. Hệ phổ kế này cho số liệu có độ tin cậy cao hơn nên đáp ứng được các nghiên cứu về số liệu hạt nhân.Việc xác định năng lượng chính xác của phổ gamma là rất quan trọng đối với một hệ ghi nhận bức xạ gamma. Nhưng số liệu ghi đo bức xạ tìm được thường khó xác định năng lượng chính xác. Do đó cần tìm một hàm để có thể giúp chúng ta tìm được đỉnh năng lượng của phổ sau ghi đo và xác định được năng lượng của phổ cần phân tích.

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH MUC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH vi

LỜI MỞ ĐẦU viii

CHƯƠNG I HỆ PHỔ KẾ GAMMA 1

1.1 Hệ phổ kế đơn đầu dò ghi nhận bức xạ gamma 1

1.1.1 Đầu dò 1

1.1.2 Các khối điện tử khác của hệ phổ kế sử dụng một đầu dò 3

1.1.3 Tương tác bức xạ với đầu dò 3

1.2 Hệ phổ kế trùng phùng 4

1.3 Hệ phổ kế đối trùng phùng 7

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM ĐO TRÙNG PHÙNG GAMMA-GAMMA 8

2.1 Mục đích của bài thí nghiệm 8

2.2 Lò phản ứng hạt nhân ở Đà Lạt và kênh ngang số 3 8

2.3 Bố trí thí nghiệm 10

2.4 Hệ phổ kế trùng phùng gamma – gamma 12

2.5 Nguyên tắc hoạt động của hệ phổ kế trùng phùng sử dụng khối biến đổi thời gian thành biên độ TAC 14

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG HÀM CHUẨN NĂNG LƯỢNG CHO HỆ PHỔ KẾ TRÙNG PHÙNG GAMMA GAMMA, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 21

3.1 Phần mềm gacasd 21

iii

3.2 Xây dựng hàm chuẩn năng lượng tuyệt đối 243.3 Xây dựng hàm chuẩn năng lượng tương đối 27

3.3.1 Xây dựng hàm chuẩn năng lượng tương đối theo code số liệu của đầu dò A

273.3.2 Xây dựng hàm chuẩn năng lượng tương đối theo code số liệu của đầu dò B

29

KẾT LUẬN 31

TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, việc phát triển theo hướng nghiên cứu về khoa học vàcông nghệ hạt nhân trên thế giới đạt được nhiều thành tựu to lớn Do đó các phươngpháp để ghi đo bức xạ cũng dần trở nên tiên tiến hơn Lĩnh vực hạt nhân ở Việt Namtrong những năm gần đây đã và đang đẩy mạnh phát triển nghiên cứu ứng dụng côngnghệ hạt nhân vì mục đích hòa bình

Trong các nghiên cứu và ứng dụng liên quan đến bức xạ gamma, việc ghi đo bức

xạ và tìm được chính xác các đỉnh năng lượng của mẫu đo là điều hết sức quan trọng,

vì nó là bước khởi đầu cho việc phân tích mẫu Để đáp ứng yêu cầu nghiên cứu cầnmức độ tin cậy cao của số liệu thu được việc đó cần sự phát triển của thiết bị ghi đobức xạ Do đó hệ phổ kế trùng phùng ghi nhận bức xạ gamma ra đời Khác với hệ phổ

kế truyền thống sử dụng một đầu dò Hệ phổ kế này cho số liệu có độ tin cậy cao hơnnên đáp ứng được các nghiên cứu về số liệu hạt nhân

Việc xác định năng lượng chính xác của phổ gamma là rất quan trọng đối với một hệghi nhận bức xạ gamma Nhưng số liệu ghi đo bức xạ tìm được thường khó xác định nănglượng chính xác Do đó cần tìm một hàm để có thể giúp chúng ta tìm được đỉnh nănglượng của phổ sau ghi đo và xác định được năng lượng của phổ cần phân tích

Vì lí do đó, đề tài “xây dựng hàm chuẩn năng lượng cho hệ phổ kế trùng

phùng gamma-gamma” được tôi lựa chọn để thực hiện bài khóa luận này

CHƯƠNG I HỆ PHỔ KẾ GAMMA 1.1 Hệ phổ kế đơn đầu dò ghi nhận bức xạ gamma.

Hệ phố kế đơn đầu dò ghi nhận bức xạ gamma là hệ phổ kế chỉ sử dụng mộtđầu dò để ghi nhận bức xạ Đây là hệ phổ kế được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụnghoặc trong các nghiên cứu khác nhau vì sự thuận tiện của nó Hệ phổ kế đơn ghi nhậnbức xạ gamma có cấu tạo đơn giản gồm các khối như hình 1.1

Tiền

Cao thế

(HV)

Hình 1.1 Sơ đồ hệ phổ kế đơn đầu dò ghi nhận bức xạ gamma

1.1.1 Đầu dò.

Có 2 loại đầu dò thường sử dụng để ghi đo bức xạ gamma là đầu dò nhấp nháy

và đầu dò bán dẫn Căn cứ vào mỗi mục đích nghiên cứu và căn cứ vào ưu nhược điểm

ở mỗi loại đầu dò, người ta sử dụng 2 loại đầu dò trên vào các công việc khác nhau

Đầu dò nhấp nháy hoạt động ghi đo các tín hiệu điện được tạo thành khi các tiabức xạ đập vào tinh thể của chất nhấp nháy Các chất nhấp nháy được sử dụng có thể

là tinh thể nhấp nháy vô cơ hay hữu cơ, ở dang lỏng rắn hoặc khí Đầu dò nhấp nháy

có các ưu điểm là cường độ nhấp nháy và biên độ lối ra tỉ lệ thuận với năng lượng củahạt bức xạ Hiệu suất ghi lớn, hoạt động không cần sự làm lạnh nên đầu dò sử dụngtinh thể nhấp nháy rắn có độ hiệu dụng rất cao đối với tia gamma, hệ đo sử dụng đầu

dò này nhỏ gọn nên người ta thường dùng để đo bức xạ gamma trong trường hợp xácđịnh nhanh sự có mặt của bức xạ gamma hoặc để làm phổ kế đối trùng phùng trong hệ

phổ kế đối trùng phùng giảm phông Compton [4]

Hình 1.2 Hệ phổ kế gamma xách tay sử dụng đầu dò nhấp nháy NaI(Tl).

Đầu dò bán dẫn là đầu dò hoạt động dựa trên quá trình hình thành các hạt tảiđiện trong chất rắn Ưu điểm của đầu dò này là có biên độ tín hiệu lớn hơn và có độphân giải tốt

Hiện nay, đầu dò bán dẫn siêu tinh khiết HPGe được sử dụng rộng rãi hơn trongcác bài toán ghi đo bức xạ vì những ưu điểm nỗi bật của nó Đầu dò này không cầnphải bảo quản liên tục trong Nitơ lỏng như là đầu dò Ge(Li), đồng thời độ phân giảinăng lượng và hiệu suất ghi cao hơn hẳn các đầu dò bán dẫn có cùng thể tích

Hình 1.3 Cấu tạo của đầu dò bán dẫn HPGe và hệ thống làm lạnh bằng khí Nitơ

1.1.2 Các khối điện tử khác của hệ phổ kế sử dụng một đầu dò.

Khối tiền khuếch đại: Do tín hiệu đầu ra của đầu dò khá bé đặc biệt là đầu dòbán dẫn nên cần thêm bộ tiền khuếch đại để nâng tín hiệu rất nhỏ từ ngõ ra đầu dòthành tín hiệu đủ lớn để xử lí ở tầng khuếch đại phổ Ngoài ra bộ tiền khuếch đại nàycòn đóng vai trò là một mạch phối hợp trở kháng nhằm đảm bảo tải cho khối tiếp theo

Ở khối khuếch đại phổ, tín hiệu sẽ được khuếch đại biên độ đưa tín hiệu quangưỡng phân tích nhằm lựa chọn tín hiệu có biên độ đủ lớn để bộ chuyển đổi tín hiệuADC (bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số) phân tích biên độ xung

Bộ xử lí đa kênh MCA có nhiệm vụ thu nhận dữ liệu sau khi ADC biên đổi xong

và sắp xếp vào ô nhớ Giá trị năng lượng của lượng tử gamma mà đầu dò hấp thụ đượccũng chính là số lượng xung có cùng biên độ được tổng hợp bởi hệ ghi đo bức xạ

Sử dụng khối hiển thị hoặc máy tính dùng để lưu trữ và hiển thị dữ liệu bức xạghi nhận được

1.1.3 Tương tác bức xạ với đầu dò.

Tín hiệu gamma ghi nhận được của các đầu dò là do quá trình tương tác củagamma với vật chất bao gồm các hiệu ứng tương tác sau:

- Hiệu ứng quang điện: đầu dò hấp thụ hoàn toàn năng lương của gamma đến vậtchất

Hình 1.4 Phân bố năng lượng của đỉnh hấp thụ quang điện

- Hiệu ứng Compton: đầu dò chỉ hấp thụ được một phần năng lượng của tia gamma

do hiệu ứng Compton xảy ra khi tia gamma tán xạ với các electron nằm chủ yếu ở quỹđạo ngoài cùng của nguyên tử Do các góc tán xạ là khác nhau nên sẽ hình thành dải

năng lượng tương ứng Nếu hiện tượng tán xạ xảy ra nhiều lần đến khi tia gamma bị hấp thụ hoàn toàn thì phần năng lượng đó sẽ đóng góp vào đỉnh quang điện.

Hình 1.5 Phân bố nặng lượng của hiệu ứng Compton

- Bên cạnh đó còn có sự hình thành của đỉnh thoát đơn và đỉnh thoát đôi Khilượng tự gamma có năng lượng lớn, lớn hơn 1022 keV Quá trình va chạm sẽ hìnhthành nên electron và positron Electron sẽ nhanh chóng bị hấp thụ Còn positron sẽ bịhủy tạo ra photon có năng lượng 511 keV Trong phổ sẽ xuất hiện các đỉnh có năng

lượng 511 keV, E γ -511 keV (đỉnh thoát đơn) và E γ -1024 keV (đỉnh thoát đôi)

Hình 1.6 Phân bố năng lượng của đỉnh thoát đơn và đỉnh thoát đôi

1.2 Hệ phổ kế trùng phùng.

Hệ phổ kế trùng phùng là hệ phổ kế gamma sử dụng ít nhất 2 đầu dò ghi nhận bức

xạ Hệ phổ kế hoạt động dựa trên nguyên tắc các bức xạ gamma phát ra từ mẫu đi đếncác đầu dò trong khoảng thời gian ∆t thiết lập trước thì hệ đo trùng phùng sẽ ghi nhậncác bức xạ gamma này Các bức xạ gamma đi ra từ mẫu ngược chiều nhau và

cách nhau trong khoảng 1 thời gian nhất định hay còn gọi là gamma trùng phùng là

do sự chuyển dời nối tầng liên tiếp của 2 gamma trong khoảng thời gian rất nhỏ Sự

dịch chuyển liên tiếp của được thể hiện trong hình 1.7 [2]

Hình 1.7 Sơ đồ minh họa sự phân rã nối tầng

Khi sự chuyển dời xảy ra, 2 tia gamma sẽ đi ngược hướng nhau do định luật bảotoàn xung lượng, do đó ta đặt 2 đầu dò đối xứng nhau Còn mẫu được đặt chính giữatấm bia chứa mẫu, bia mẫu được đặt nghiêng một góc 45o so với mặt phẳng đi qua 2đầu dò để chùm neutron kích hoạt được mẫu và xung trùng phùng đến đều 2 đầu dò

Sơ đồ đặt mẫu được thể hiện ở hình 1.8

ChùmNeutron Trùng phùng

Bia chứa mẫu Cl36

Hình 1 8 Sơ đồ đặt mẫu của phương pháp cộng biên độ các xung trùng phùng

Thực chất, hệ phương pháp cộng biên độ các xung trùng phùng (SACP) làphương pháp trùng phùng γ- γ kết hợp với việc lưu trữ và xử lý số liệu theo phươngpháp cộng biên độ các xung trùng phùng Trong phương pháp này, sự ghi nhận bức xạ

là không xảy ra nếu chỉ có bức xạ đến một đầu dò hoặc bức xạ đến 2 đầu dò khôngtrong khoảng thời gian ∆t định trước do đó phương pháp này thường được sử dụngtrong thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu hoặc các nghiên cứu cần đo đạc yêu cầugiảm phông từ môi trường Hệ phổ kế trùng phùng đơn giản nhất là hệ phổ kế sử dụng

2 đầu dò ghi nhận bức xạ như là hệ phổ kế cộng biên độ các xung trùng phùng SACP.Một hệ phổ kế cộng biên độ các xung trùng phùng sử dụng khối biến đổi thời gian

thành biên độ TAC được trình bày đơn giản ở hình 1.9 [5]

T E

F CFD B DELAY

A C

Hình 1.9 Sơ đồ hệ đo SACP tại VNCHN

Nguyên tắc hoạt động của hệ đo: tín hiệu xác định thời điểm bức xạ gamma đếnđầu dò ở lối ra của hai khối gạt ngưỡng hằng được đưa đến hai lối vào (START vàSTOP) của khối biến đổi thời gian thành biên độ Đường tín hiệu đưa vào lối STOPcủa TAC được làm trễ nhằm nâng cao biên độ tín hiệu ở lối ra của TAC với các sựkiện xuất hiện đồng thời ở hai đầu dò Khi khối giao diện nhận được tín hiệu ValidConvert từ TAC thì khối giao diện sẽ gửi tín hiệu đến Gate của các ADC để cho phépcác ADC thu nhận và biến đổi các tín hiệu ở lối vào của các ADC thành các giá trịcode biên độ ở lối ra Sau khi các ADC biến đổi xong tín hiệu, thiết bị giao diện sẽ đọccác số liệu này và lưu trữ chúng vào bộ nhớ hoặc trong các tập tin trên đĩa cứng

Sau khi máy tính ghi xong số liệu, các ADC trở về trạng thái chờ tín hiệu ValidConvert tiếp theo Các ADC sẽ không làm việc khi chưa có tín hiệu tác động vào Gate cho

dù có xung đến ở lối vào của các ADC Trong tập tin số liệu, số liệu được ghi thành

bốn cột Cột 3 và cột 4 lần lượt là các code biên độ của hai xung tới từ các đầu dò A vàđầu dò B tương ứng (Hình 2.5).

1.3. Hệ phổ kế đối trùng phùng [5]

Cấu tạo của hệ phổ kế đối trùng phùng giảm phông Compton được trình bàyđơn giản ở hình 1.10 Ở hệ phổ kế này gồm 1 đầu dò chính thường là dầu dò bán dẫnsiêu tinh khiết và báo quanh là các đầu dò, thường là đầu dò nhấp nháy, và các hệthống điện tử điều khiển quá trình ghi đo bức xạ

AC: khối cộng xung; LG: khối khóa tuyến tính; MCA: khối phân tích biên độ Hình

1.10 Hệ phổ kế đối trùng giảm phông Compton

Nguyên tắc hoạt động của hệ đo ở hình 1.10 là khi các lượng tử gamma tán xạCompton đi ra khỏi đầu dò chính sẽ được các đầu dò phụ bao quanh ghi nhận Xungđiện từ các đầu dò bao quanh sẽ khoá không cho phép ghi nhận xung từ đầu dò chínhtrong một khoảng thời gian nào đó tuỳ thuộc vào độ phân giải thời gian của hệ Nếu từcác đầu dò xung quanh không có xung ra, thì xung từ đầu dò chính sẽ được ghi (đượccoi là tương ứng với sự hấp thụ hoàn toàn) Như vậy, khóa tuyến tính hoạt động ở chế

độ thường mở để khi có xung từ các đầu dò bao quanh, khóa tuyến tính sẽ đóng lại,không cho xung từ đầu dò chính đi tới hệ phân tích Để nâng cao khả năng giảm phôngtrong phổ cần chú ý đến hai vấn đề quan trọng sau:

- Hệ đầu dò bao quanh có hiệu suất ghi càng cao càng tốt

- Hệ cần được che chắn kỹ vì phông gamma cao sẽ dẫn tới giảm khả năng ghi đo

sự kiện có ích do trùng phùng ngẫu nhiên Đồng thời cũng phải tăng độ phân giải thờigian của hệ để giảm trùng phùng ngẫu nhiên

CHƯƠNG II THỰC NGHIỆM ĐO TRÙNG PHÙNG GAMMA-GAMMA

2.1 Mục đích của bài thí nghiêm.

- Ghi đo bức xạ gamma bằng phương pháp trùng phùng 35Cl (n,2 ) 36Cl

Thông qua thí nghiệm làm quen với hệ thống của hệ phổ kế trùng phùng sử dụng

2 đầu dò, làm quen với các khối điện tử chức năng của hệ phổ kế và cách thức tiếnhành ghi đo bức xạ bằng phương pháp trùng phùng gamma gamma

- Xử lí số liệu từ các code thu nhận được:

+ Code thu nhân được là các code tương ứng với năng lượng của bức xạ gamma

đi vào đầu dò

+ Thống kê các code biên độ đối với từng đầu dò

Xác định hàm chuẩn năng lượng đối với từng số liệu đầu dò

+ Nhân các code biên đọ với đường hiệu chuẩn năng lượng tương ứng sẽ đươc code năng lượng tương ứng

- Xử lí chuẩn năng lượng

- Trong xử lí chuẩn năng lượng chúng tôi sử dụng 2 phương pháp là chuẩn tương đối và chuẩn tuyệt đối:

+ Chuẩn tương đối: lấy số liệu code biên độ thu được từ đầu dò A hoặc B làm chuẩn số liệu code biên độ của đầu dò còn lại

+ Chuẩn tuyệt đối: chuẩn số liệu code thu được từ đầu dò A và B theo thư việnchuẩn

2.2. Lò phản ứng hạt nhân ở Đà Lạt và kênh ngang số 3.

Lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt là lò phản ứng nghiên cứu TRIGA - MARK II do hãngGeneral Atomic thuộc công ty General Dynamics của Hoa Kỳ chế tạo Đây là là loại lòlàm việc bằng neutron nhiệt, chất làm chậm và chất tải nhiệt là nước thường Công suấtdanh định của lò được nâng cấp từ 250 kW lên 500 kW Lần nạp nhiên liệu đầu tiên ngày1/11/1983 và bắt đầu làm việc ở công suất danh định vào đầu tháng 2/1984 Cho đến naycấu hình các bó nhiên liệu trong vùng hoạt của lò đã được thay đổi nhiều lần Lò gồm mộtthùng nhôm chứa nước cao 6 m, đường kính 1,98 m Toàn bộ thùng nhôm được đặt vàogiữa khối bê tông bảo vệ sinh học có tiết diện cắt ngang dạng tám cạnh Độ dày bê tông ởnửa dưới cỡ 2,5 m và nửa trên cỡ 0,9 m Vùng hoạt của lò có dạng hình trụ chiều cao 0,6

m, đường kính 0,4 m đặt vào trong vành phản xạ và gắn liền với một giếng hút cao 2 m,đường kính 0,5 m Giếng hút được treo trên một giá đỡ cao 3 m, đường kính khung 2 m.Giá đỡ tạo sự thuận lợi khi lắp ráp các hệ thống công nghệ trong lò với điều kiện phóng xạcao Giếng hút có tác dụng tăng cường sự đối lưu của nước làm nguội vùng hoạt theo cơchế đối lưu tự nhiên Trong bể lò còn có các ống cấp

và hút nước của hệ thống đối lưu nước vòng 1, hệ thống dẫn các thanh điều khiển, hệthống các buồng ion hóa ghi đo neutron Lò được đậy bằng một nắp thép dày 20 cm,nhằm đảm bảo an toàn cho người làm việc Trên nắp lò có cửa sổ bằng kính thủy tinhhữu cơ để nhìn và một cửa sổ để thao tác nghiệp vụ Lò có 4 kênh ngang với đườngkính 0,152 m dài cỡ 3 m và một cột nhiệt bằng graphite với kích thước 1×1,2×1,2 m3.Trong các kênh ngang có 3 kênh xuyên tâm và 1 kênh tiếp tuyến Đến thời điểm hiện

nay, chỉ mới có kênh ngang số 3 và số 4 được khai thác [5]

Cửa cột

Hình 2.1 Mặt cắt ngang lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

+ Kênh neutron số 3 là kênh tiếp tuyến với vùng hoạt của lò phản ứng Kênh này códòng neutron từ vùng hoạt đi ra chủ yếu là neutron nhiệt Cấu trúc kênh bao gồm haiphần: phần phía trong là ống nhôm có đường kính 15 cm dài 1.5 m và phần phía ngoài làống thép có đường kính 20.3 cm dài 1.1 m cho phép dẫn dòng neutron từ trong vùng hoạt

ra ngoài để thực hiện các thí nghiệm Tuy nhiên trong thực tế chỉ cần dòng neutron cóđường kính từ 1 cm  2 cm nhằm hạn chế các gamma tức thời có năng lượng cao từ trong

lò đi ra làm tăng nền phông của phổ gamma thu được cũng như giảm khoảng cách của đầu

dò đối với mẫu để tăng hiệu suất ghi do đó hệ thống dẫn dòng và che chắn giảm phôngđược làm từ các vật liệu có khả năng làm chậm neutron, có tiết diệt bắt neutron cao, có tiếtdiện hấp thụ gamma lớn như pharaphin, Boron, Cadmi, Lithium, Chì được

đưa vào bên trong lòng kênh và đóng mở kênh được thực hiện bằng nước Hệ thống

dẫn dòng và che chắn giảm phông của kênh ngang số 3 được mô tả trên hình 2.2 [5]

Hình 2.2 Cấu trúc bên trong kênh ngang số 3 của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

2.3. Bố trí thí nghiệm.

Chuẩn bị mẫu: mẫu được sử dụng để tiến hành kích hoạt neutron là mẫu Cl35.Mẫu được giữ và một giá đỡ, và được đặt nghiên một góc 45o như trên hình 2.3

Hình 2.3 Giá đỡ mẫu và đặt mẫu tại vị trí kích hoạt neutron

Bố trí che chắn cho hệ đo: Hệ giá đỡ và che chắn phông bức xạ cho các đầu dò

có thiết kế và cấu tạo như trên hình 2.3 Thiết kế này giúp tối ưu việc bố trí thí nghiệmtrong không gian hẹp, các đầu dò được bố trí trên khung giá đỡ bằng thép, toàn bộ hệ

thống có thể di chuyển trên hệ thống ray dẫn hướng song song với chùm neutron Phầntinh thể và tiền khuếch đại của các đầu dò được đặt trong các buồng chì kích thước 30

× 25 × 20 cm, để giảm tác động của phông bức xạ gamma Để tránh ảnh hưởng củaneutron tán xạ từ mẫu vào các đầu dò, các vật liệu Li2CO3 được nén với mật độ 1,4 g/cm3 và B4C được sử dụng để che chắn bổ sung ở bên ngoài buồng chì và phía mặt đốidiện với mẫu của đầu dò

Chuẩn hệ đo: Việc xác lập các tham số cho hệ thống xử lý tín hiệu thời gian đốivới các hệ đo trùng phùng hoặc đối trùng rất quan trọng, nhất là đối với các đầu dò bándẫn siêu tinh khiết có thể tích lớn Xác lập hệ thống các tham số này nếu không tốt sẽdẫn tới hoặc là hệ đo có độ phân giải thời gian cao nhưng lại mất dữ liệu có ích, hoặc

là lấy được nhiều dữ liệu nhưng độ phân giải thời gian kém đi vì có chứa cả trùng

phùng ngẫu nhiên [3]

Tiến hành đo: Đặt mẫu vào vị trí chiếu xạ kích hoạt, thực hiện chiếu xạ kíchhoạt và đo trùng phùng gamma-gamma, giao diện đo bức xạ trùng phùng gammagamma được trình bày ở hình 2.4 Bằng cách này ta có thể thu được xung gammatrùng phùng tại của vật liệu được kích hoạt tại 2 đầu dò Số liệu đo được hiển thị vàlưu trữ trên máy tính dưới dạng code như hình 2.5

Hình 2.4 Giao diện đo của phần mềm đo trùng phùng tại VNCHN Đà Lạt

Hình 2.5 Dữ liệu dạng code ghi nhận được và lưu trữ trên máy tính.

2.4. Hệ phổ kế trùng phùng gamma – gamma.

Hệ đo trùng phùng tại VNCHN (hình 2.6) là hệ đo sử dụng khối TAC để điềukhiển việc ghi nhận tín hiệu Trên TAC có 2 lối vào là Start và Stop Nếu có tín hiệuvào lối Stop sau tín hiệu vào lối Start một khoảng thời gian nhất định, xung vào 2 đầu

dò mới được ghi nhận Tín hiệu lối ra ở TAC là tín hiệu điện trong khoảng 0÷10Vtương ứng với thời gian chênh lệch giữ 2 sự kiện trùng phùng

Hình 2.6 Hệ đo trùng phùng tại VNCHN

Các khối thiết bị của hệ đo trùng phùng tại VNCHN được trình bày ở hình 2.7

Đầu dò (Det) Đầu dò HPGE Hiệu suất 35% 4%

(CFD)

Output Positive Positive

output output

Stop TAC Start TAC(Trễ 48 ns)

Amplifier

coarse gainAmplifier

Khuếch đại 572 của fine gain

Shaping time 3μss 3μss

Output Unipolar Unipolar

COMTECH

Giao diện đo Khối giao diện điều khiển quá trình đo do nhóm nghiên cứu của

VNCHN Đà Lạt tự chế tạo

2.5. Nguyên tắc hoạt động của hệ phổ kế trùng phùng sử dụng khối biến đổi

thời gian thành biên độ TAC [3]

Khối khuếch đại phổ 572A: khuếch đại xung lối ra tiền khuếch đại phù hợp với lối vào của ADC, gồm cả xung đơn cực và xung lưỡng cực.

- Mặt trước của khuếch đại phổ 572A:

Gain: có giá trị từ 0.5 đến 1.5, điều chỉnh bằng xoay núm Con số trên cửa sổ nhỏ đó là giá trị của gain

Coarse gain: gồm 6 giá trị, vạch trắng chỉ giá trị cài đặt

Hệ số khuếch đại = xung ra/xung vào = gian * coarse gain/10

Shapping time: quy định độ rộng của nửa chiều cao của xung, gồm 6 giá trị cố định, có thể đặt một trong 6 giá trị đó

- Mặt sau khuếch đại phổ: Gồm các lối ra xung đơn cực và lưỡng cực, các lối ralogic và nguồn Hệ đo hiện tại chỉ sử dụng tín hiệu inhibit (INH) được nối với interface.Inhibit báo hiệu có chồng chập xung và xung này sẽ không được ghi nhận