ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA VẬT LÝ BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN  KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT HIỆU SUẤT GHI VÀ ĐỘ PHÂN GIẢI CỦA DETECTOR BÁN DẪN GEMANIUM SIÊU TINH KHIẾT THEO HÌNH HỌC TỚI GVHD: THS Trương Thị Hồng Loan CBPB: THS Nguyễn Đình Gẫm SVTH: Lê Thanh THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH-2005 Lời cảm ơn Để hoàn thành khoá luận cố gắng thân phải có giúp đỡ quý thầy cô, gia đình bạn bè Vì trước tiên em xin kính gởi lòng chân thành biết ơn đến tất thầy cô khoa, thầy cô khoa vật lý hạt nhân người mà tạo điều kiện học tập tốt cho em nói riêng tất bạn khoa nói chung Đặc biệt em xin gởi lòng chân thành biết ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn: THS Trương Thị Hồng Loan, người trực tiếp hướng dẫn cho em hoàn thành khoá luận Em xin cảm ơn giáo viên phản biện: THS Nguyễn Đình Gẫm dành thời gian đọc góp ý cho đề tài Nhân xin gởi lời cảm ơn đến tất bạn bè người mà giúp đỡ đóng góp ý kiến cho trình học tập trình thực khoá luận Thành Phố Hồ Chí Minh, Ngày 11/7/2005 Sinh viên thực Lê Thanh LỜI NÓI ĐẦU Trong thời gian qua việc ứng dụng loại detector kỹ thuật đo đạc hạt nhân sử dụng rộng rãi giới Việt Nam Ngày loại detector bán dẫn sử dụng nhiều loại detector bán dẫn Ge, với nhiều ưu điểm việc ghi nhận xạ gamma tia X Việc ứng dụng loại detector bán dẫn Ge để nhận dạng xác định nucleic phóng xạ hình học đếm chưa biết không tiêu chuẩn gia tăng thời gian vừa qua với nhu cầu để làm rõ kiểm tra nơi mà dùng để xử lý nucleic phóng xạ, phát buôn lậu nhiều mục đích khác Để việc tính toán đo đạc số lượng nucleic phóng xạ diện cách xác dễ dàng đòi hỏi phải có kiến thức hiệu suất ghi detector hình học đếm đặc biệt đòi hỏi phải có detector với chất lượng cao Mà hai đặc điểm quan trọng để đánh giá chất lượng detector hiệu suất ghi độ phân giải Trong luận văn này, phương pháp thực nghiệm đặc biệt ý đến việc khảo sát hiệu suất độ phân giải detector theo hình học tới để qua tìm hiểu quy luật thay đổi chúng đồng thời đánh giá chất lượng detector Để từ việc đo đạc ngày xác dễ dàng PHẦN I LÝ THUYẾT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP PHẦN I LÝ THUYẾT I Giới thiệu chung detector bán dẫn hãng CANBERRA[1] Các detector Ge có cấu tạo bên tron gồm diôt bán dẫn có cấu trúc P-I-N vùng I nhạy với xạ iôn hoá, đặc biệt tia X tia gamma Dưới điện áp ngược, điện trường bên mở rộng tức mở rộng vùng nghèo Khi photon tương tác với vật chất bên thể tích vùng nghèo detector, hạt mang điện ( lỗ trống electron) tạo tác dụng điện trường chúng di chuyển đến đến cực P N Các hạt mang điện tỉ lệ với lượng photon tới bị detector, chuyển thành xung điện tiền khuếch đại nhạy điện tích Bởi Ge có bề rộng vùng cấm tương đối nhỏ, nên detector phải làm lạnh để giảm sinh nhiệt hạt mang điện đến mức chấp nhận Nếu không dòng rò gây tạp âm phá huỹ độ phân giải detector Nitơ lỏng với nhiệt độ 770K môi trường làm lạnh thông thường cho detector Detector gắn vào buồng chân không Buồng gắn vào lồng vào bình Dewar chứa Nitơ Các bề mặt detector nhạy bảo vệ khỏi độ ẩm chất gây ô nhiễm khác Mặc dù detector Ge làm ấm không sử dụng, lớp N+ khuếch tán Li không ổn định hoàn toàn nhiệt độ phòng Vì lý nên tốt tránh kéo dài thời gian làm ấm, đặc biệt cực nơi mà lớp tiếp xúc Li ảnh hưởng đến độ nhạy lượng thấp Các loại detector: Hãng Canberra sản xuất nhiều loại detector mô tả sau: Ultra LEGe LEGe BEGe Coaxial Ge Xtra REGe Well Hình I.1: Các mô hình detector Trang PHẦN I LÝ THUYẾT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Bình làm lạnh: Bình điều lạnh bao gồm bình chân không đặt detector bình Dewar Trong số trường hợp, buồng detector bình Dewar nối cố định.Ta gọi bình làm lạnh “tích phân” Các bình làm lạnh “có que đo“ có buồng chân không detector với làm lạnh có que đo chèn vào cổ bình Dewar Detector đặt vật giữ, mà vật giữ cách ly khỏi nhiệt nối với làm lạnh đồng Thanh làm lạnh truyền nhiệt từ hệ detector đến bình chứa Nitơ lỏng Vật giữ detector giữ yên chất ổn định chống tạp âm Vật giữ vỏ chân không bên “nắp chụp” mỏng để tránh suy giảm photon lượng thấp Vật giữ nói chung làm nhôm dày 1mm Bề mặt hệ detector đặt cách nắp chụp 5mm Vì thật cẩn thận để tránh việc đẩy nắp chụp ngược vào hệ detector Sơ đồ bình làm lạnh buồng detector mô tả chi tiết hình dưới: Trang PHẦN I LÝ THUYẾT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP I.1 Detector Ge lượng siêu thấp (ultra-LEGe): Ultra-LEGe mở rộng khoảng làm việc (performance range) detector Ge xuống đến vài trăm electron volt, cho độ phân giải, hình dạng đỉnh, tỉ số đỉnh với phông mà trước thực với detector chất bán dẫn Thông thường Ultra-LEGe trì hiệu suất cao với lượng cao detector Ge thông thường có tầm áp dụng phạm vi lượng rộng Để tận dụng độ nhạy với lượng thấp Ultra-LEGe, người ta chọn cửa sổ làm lạnh màng polymer Cửa sổ polymer màng có nhiều lớp hỗ trợ khung làm silic Màng nối khung sườn silic mà cách khoảng 100m dày khoảng 0.3 mm hoạt động ống chuẩn trực Đối với máy điều lạnh nằm ngang, định hướng khung sườn hỗ trợ chọn việc thiết kế mẫu cửa sổ thích hợp: V khung sườn thẳng đứng H cho khung sườn nằm ngang Cấu trúc hỗ trợ trống 80% diện tích detector có ảnh hưởng bị giảm đến 20% so với diện tích toàn phần Bề dày màng tổng cộng khoảng 3400A0, 4000A0 có lớp nhôm làm giảm tính nhạy với ánh sáng xung quanh Tuy nhiên, detector có cửa sổ polymer phải vận hành môi trường tối Trang PHẦN I LÝ THUYẾT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Hình I.4: Tiết diện ngang detector Ge lượng siêu thấp I.2 Detector Ge lượng thấp(LEGe) LEGe đưa thuận lợi lớn qua detector có cấu hình phẳng đồng trục theo quy ước nhiều ứng dụng Loại detector chế tạo với lớp tiếp xúc mỏng mặt trước Mặt sau nhỏ so với toàn diện tích Vì điện dung detector nhỏ điện dung thiết bị phẳng với kích cỡ tương tự Do tạp âm tiền khuếch đại phụ thuộc vào điện dung detector nên LEGe cho tạp âm với biên độ thấp kết độ phân giải lượng thấp trung bình tốt detector có cấu trúc hình học Không giống với detector phẳng có rãnh, vùng hoạt động detector LEGe tâm chết (dead germanium) Chính điều với tính chất tích điện nhiều cách điện mặt bên hông detector dẫn đến việc giảm xung có thời gian tăng xung so với phông (peak-to-background ratios) hoàn thiện Detector LEGe sử dụng với vùng làm việc từ 0.5cm2 đến 38cm2 rộng phạm vi bề dày từ 5mm đến 30mm Tiếp xúc trước Tiếp xúc sau Bề mặt oxy hoá Hình I.5: Tiết diện ngang detector Ge lượng siêu thấp Trang PHẦN I LÝ THUYẾT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Detector LEGe sử dụng với vùng làm việc có diện tích khoảng 0,5cm2 đến 20cm2 bề dày từ 5mm đến 20mm Để tận dụng tính nhạy với lượng thấp, LEGe thường trang bị màng sổ mỏng Be ( khoảng 0,5mm) I.3 Detector Ge đồng trục Detector đồng trục theo quy ước thường đề cập đến khối tinh thể Ge tinh khiết, tinh khiết cao, siêu tinh khiết Detector khối trụ Ge với lớp tiếp xúc loại n bề mặt ngoài, lớp tiếp xúc loại p bề mặt giếng hình trụ Tinh thể Ge có mức tạp chất khoãng 1010 nguyên tử/cm3 với điện áp ngược vừa phải, toàn thể tích điện cực trở thành vùng nghèo, điện trường mở rộng qua vùng hoạt động Sự tương tác xạ vùng tạo hạt mang điện mà chuyển điện trường đến cực góp chúng Ở tiền khuyếch đại nhạy điện tích chuyển điện tích thành xung điện áp tỉ lệ với lượng xạ bị detector Lớp tiếp xúc n p điện cực khuếch tán Li cấy nguyên tử Bo cách tương ứng Lớp tiếp xúc khuếch tán Li nằm bên dày khoãng 0.5mm Lớp p bên cấy nguyên tử Bo dày khoảng 0,3 m Một lớp ngăn mặt thay cho lớp tiếp xúc cấy iôn với kết tương đương Detector Ge đồng trục chuyên chở bảo quản mà không cần làm lạnh Tuy nhiên tất detector Ge khác, phải làm lạnh sử dụng để tránh phát nhiệt nhiều dòng rò Hơn nữa, lớp tiếp xúc bên khuyếch tán Li gia tăng chiều dày detector giữ ấm giai đoạn kéo dài (tháng năm) Điều ảnh hưởng đến hiệu suất detector, đặc biệt vùng lượng thấp Tầm lượng hữu ích detector Ge đồng trục khoảng từ 50 keV đến 10 MeV Trang PHẦN I LÝ THUYẾT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Lớp N+ Lớp P+ Lớp P+ Hình I.6: Tiết diện ngang detector Ge đồng trục I.4 Detector Ge đồng trục đảo cực(REGe) REGe có dạng hình học tương tự với detector Ge đồng trục khác có đặc điểm khác biệt quan trọng Các điện cực REGe đối nghịch với detector đồng trục theo quy ước chổ điện cực loại p (nguyên tố Bo cấy iôn) bên ngoài, lớp tiếp xúc loại n (Li khuyếch tán) bên Có hai điểm lợi với cách bố trí điện cực này: bề dày cửa sổ khả hạn chế tổn hại xạ Lớp tiếp xúc bên (được cấy iôn) cực mỏng (0.2m) so với lớp khuyếch tán Li bên Chính điều với cửa sổ điều lạnh mỏng mở rộng độ nhạy lượng xuống khoãng 5kev, cung cấp cho detector khoãng động học lớn 2000:1 lần Rõ ràng khoảng động học lớn 100:1lần mà cung cấp hầu hết hệ thống phân tích detector bao phủ khoãng lượng 5keV đến 10keV lúc Các đặc tính hạn chế tổn hại xạ detector REGe chổ: người ta phát tổn hại xạ chủ yếu neutron hạt mang điện gây việc bẫy lổ trống mạng tinh thể Ge Không giống trường hợp detector đồng trục theo quy ước, lỗ trống bị bắt lớp điện cực bên detector REGe Do phần lớn thể tích làm việc detector mà đặt bên khoảng cách cho trước lớp tiếp xúc bên vào khoãng cách cho trước lớp tiếp Trang PHẦN I LÝ THUYẾT KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP xúc bên trong, trung bình lỗ trống có quãng chạy ngắn trường hợp bị hút bên so với trường hợp bị hút bên Với khoãng chạy ngắn lỗ trống dường it bị bắt vật liệu bị sai hỏng xạ Dĩ nhiên, việc gia tăng ngăn chặn tổn hại xạ phụ thuộc thừa số khác, chứng thực nghiệm cho thấy ngăn chặn tổn hại detector REGe tốt 10 lần so với detector Ge đồng trục theo quy ước Lớp P+ Lớp N+ Hình I.7: Tiết diện ngang detector Ge đồng trục đảo cực I.5 Detector Ge phạm vi mở rộng (XtRa) XtRa detector Ge đồng trục có cửa số tiếp xúc mỏng riêng mặt trước làm phạm vi lượng hữu dụng mở rộng xuống 5keV Các detector đồng trục theo quy ước có lớp lithium khuếch tán dày cỡ 0.3mm 1.0mm Lớp chết ngăn hầu hết photon 40keV, với lượng thấp xâm nhập vào detector XtRa detector, với cửa sổ vào mỏng riêng với cửa sổ làm lạnh beri, đưa tất thuận lợi detector đồng trục tiêu chuẩn theo quy ước hiệu suất cao, độ phân giải tốt, chi phí vừa phải cửa sổ tiếp xúc mỏng riêng Lớp N+ Lớp P+ Hình I.8: Tiết diện ngang detector Ge phạm vi rộng I.6 Detector Ge dạng giếng Trang PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP 1332.5ĐT 1173.2ĐT 0.145 y = -7.16E-05x + 1.49E-01 Độ phân giải(%) 0.14 0.135 0.13 0.125 y = -1.12E-05x + 1.30E-01 0.12 0.115 0.11 0.105 0.1 100 110 120 130 140 150 X(mm) 160 170 180 190 200 210 Hình II.16: Đồ thị mô tả độ phân giải theo hướng đông tây nguồn chuẩn Co-60 sau fit Đối với mẫu chuẩn Na-22: Khảo sát độ phân giải lượng đỉnh lượng 1275.5keV Căn vào số liệu đo tính toán Bảng phần phụ lục Từ áp dụng phương pháp bình phương tối thiếu dạng đa thức ta tìm phương trình mô tả độ phân giải lượng mẫu chuẩn Na-22 theo hướng đông tây Phương trình tìm được: y = 1.41E-01 – 1.49E-05x Bảng II.16: Bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính Ở đỉnh 1275.5keV mẫu chuẩn Na-22 11 12=21 y(%) x(mm) 1 2 22 yfit(%) 1.38E-01 110 2.25E+01 2.47E+03 1.63E+02 1.79E+04 1.97E+06 1.3962E-01 1.41E-01 130 2.29E+01 2.97E+03 1.63E+02 2.11E+04 2.75E+06 1.3932E-01 1.41E-01 150 2.29E+01 3.44E+03 1.63E+02 2.44E+04 3.66E+06 1.3902E-01 1.37E-01 170 2.23E+01 3.79E+03 1.63E+02 2.77E+04 4.70E+06 1.3872E-01 1.38E-01 190 2.25E+01 4.27E+03 1.63E+02 3.09E+04 5.87E+06 1.3842E-01 1.13E+02 1.70E+04 8.13E+02 1.22E+05 1.90E+07 MT-b 1.13E+02 1.70E+04 MT-M MT-a 8.13E+02 1.22E+05 1.22E+05 MT-a-1 1.90E+07 1.41E-01 -1.49E-05 3.58E-02 -2.30E-04 -2.30E-04 1.54E-06 Bảng số liệu sau fit để vẽ đồ thị: x(mm) 115 120 125 130 135 140 145 150 155 y(%) 1.3954E-01 1.3947E-01 1.3939E-01 1.3932E-01 1.3924E-01 1.3917E-01 1.3909E-01 1.3902E-01 1.3895E-01 x(mm) 160 165 170 175 180 185 190 195 y(%) 1.3887E-01 1.3880E-01 1.3872E-01 1.3865E-01 1.3857E-01 1.3850E-01 1.3842E-01 1.3835E-01 Trang 41 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Na-22ĐT 0.2 Độ phân giải(%) 0.18 0.16 0.14 y = -1.49E-05x + 1.41E-01 0.12 0.1 100 110 120 130 140 150X(mm) 160 170 180 190 200 210 Hình II.17: Đồ thị mô tả độ phân giải theo hướng đông tây nguồn chuẩn Na-22 sau fit II.1.2 Nhận xét độ phân giải detector theo hướng đông tây:  Độ phân giải detector thay đổi theo lượng  Sự thay đổi hiệu suất ghi theo hình học tới hướng đông tây nhỏ  Có thể mô tả hàm số: y= ax +b Sau xét độ phân giải ba mẫu chuẩn Cs-137 xét đỉnh 661.7keV, Co-60 xét đỉnh 1332.5keV 1173.2keV, Na-22 đỉnh 1275.5keV theo hướng đông tây áp dụng phương pháp fit bình phương tối thiểu dạng đa thức ta tìm hàm số mô tả độ phân giải theo hình học tới tương ứng là: y = 2.06E-01 – 6.42E-05x, y = 1.30E-01 – 1.2E-05x, y = 1.49E-01 – 7.16E-05x, y = 1.41E-01 – 1.49E-05x Từ phương trình ta nhận thấy thay đổi độ phân giải detector cực nhỏ điều cho thấy lớp chết gần đồng mặt trước detector.Độ phân giải detector theo hướng đông tây thu cỡ 0.1% đến 0.2% II.2 Khảo độ phân giải lượng detector theo hướng nam bắc: II.2.1 Mô tả thí nghiệm: Thí nghiệm thiết lập giống phần khảo sát hiệu suất ghi theo hướng nam bắc mẫu chuẩn Cs-137: Khảo sát độ phân giải đỉnh lượng 661.7keV Trang 42 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Căn vào số liệu đo tính toán Bảng phần phụ lục Từ áp dụng phương pháp bình phương tối thiếu dạng đa thức ta tìm phương trình mô tả độ phân giải lượng mẫu chuẩn Cs-137 theo hướng nam bắc Phương trình tìm được: y = 1.97E-01 - 2.44E-06x Bảng II.17: Bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính Ở đỉnh 1661.7keV mẫu chuẩn Cs-137 y(%) x(mm) 1.95E-01 75 2.02E-01 80 1.97E-01 85 1.96E-01 90 1.95E-01 95 1.95E-01 100 1.96E-01 105 1.96E-01 110 1.95E-01 115 1.93E-01 120 1.97E-01 125 2.02E-01 130 1.98E-01 135 1.97E-01 140 1.95E-01 145 1.98E-01 150 1.95E-01 155 1 8.55E+00 8.83E+00 8.61E+00 8.58E+00 8.56E+00 8.53E+00 8.56E+00 8.58E+00 8.52E+00 8.44E+00 8.62E+00 8.83E+00 8.65E+00 8.64E+00 8.56E+00 8.65E+00 8.52E+00 1.46E+02 11 12=21 2 22 yfit(%) 6.41E+02 4.38E+01 3.28E+03 2.46E+05 1.9652E-01 7.06E+02 4.38E+01 3.50E+03 2.80E+05 1.9650E-01 7.32E+02 4.38E+01 3.72E+03 3.16E+05 1.9649E-01 7.72E+02 4.38E+01 3.94E+03 3.55E+05 1.9648E-01 8.13E+02 4.38E+01 4.16E+03 3.95E+05 1.9647E-01 8.53E+02 4.38E+01 4.38E+03 4.38E+05 1.9646E-01 8.99E+02 4.38E+01 4.60E+03 4.83E+05 1.9644E-01 9.43E+02 4.38E+01 4.82E+03 5.30E+05 1.9643E-01 9.80E+02 4.38E+01 5.04E+03 5.79E+05 1.9642E-01 1.01E+03 4.38E+01 5.25E+03 6.30E+05 1.9641E-01 1.08E+03 4.38E+01 5.47E+03 6.84E+05 1.9639E-01 1.15E+03 4.38E+01 5.69E+03 7.40E+05 1.9638E-01 1.17E+03 4.38E+01 5.91E+03 7.98E+05 1.9637E-01 1.21E+03 4.38E+01 6.13E+03 8.58E+05 1.9636E-01 1.24E+03 4.38E+01 6.35E+03 9.21E+05 1.9635E-01 1.30E+03 4.38E+01 6.57E+03 9.85E+05 1.9633E-01 1.32E+03 4.38E+01 6.79E+03 1.05E+06 1.9632E-01 1.68E+04 7.44E+02 8.56E+04 1.03E+07 MT-b 1.46E+02 1.68E+04 MT-M MT-a 7.44E+02 8.56E+04 8.56E+04 MT-a-1 1.03E+07 1.97E-01 -2.44E-06 3.10E-02 -2.57E-04 -2.57E-04 2.24E-06 Cs-137NB 0.24 Độ phân giải(%) 0.22 0.2 0.18 y = -2.44E-06x + 1.97E-01 0.16 0.14 0.12 0.1 60 70 80 90 100 110 120 X(mm) 130 140 150 160 170 Hình II.18: Đồ thị mô tả độ phân giải theo hướng nam bắc nguồn chuẩn Cs-137 sau fit Đối với mẫu chuẩn Co-60: Khảo sát độ phân giải đỉnh lượng 1332.5keV 1173.2keV Căn vào số liệu đo tính toán Bảng đỉnh 1332.5keV Bảng đỉnh 1173.2keV phần phụ lục Từ áp dụng phương pháp bình Trang 43 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP phương tối thiếu dạng đa thức ta tìm phương trình mô tả độ phân giải lượng mẫu chuẩn Co-60 theo hướng nam bắc Các giá trị fit chi tiết mô tả bảng đỉnh 1332.5keV bảng đỉnh 1173.2keV: Phương trình mô tả độ phân giải theohướng nam bắc tìm đỉnh 1332.5keV : y = 1.27E-01+ 3.07E-05x Phương trình mô tả độ phân giải theohướng nam bắc tìm đỉnh 1173.2keV: y = 1.43E-01 – 3.60E-05x Bảng II.18: Bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính Ở đỉnh 1332.5keV mẫu chuẩn co-60 11 12=21 y(%) x(mm) 1 2 22 yfit(%) 1.35E-01 75 2.40E+01 1.80E+03 1.78E+02 1.33E+04 9.99E+05 1.2889E-01 1.33E-01 80 2.35E+01 1.88E+03 1.78E+02 1.42E+04 1.14E+06 1.2904E-01 1.32E-01 85 2.35E+01 2.00E+03 1.78E+02 1.51E+04 1.28E+06 1.2919E-01 1.26E-01 90 2.23E+01 2.01E+03 1.78E+02 1.60E+04 1.44E+06 1.2935E-01 1.25E-01 95 2.21E+01 2.10E+03 1.78E+02 1.69E+04 1.60E+06 1.2950E-01 1.23E-01 100 2.19E+01 2.19E+03 1.78E+02 1.78E+04 1.78E+06 1.2965E-01 1.27E-01 105 2.25E+01 2.36E+03 1.78E+02 1.86E+04 1.96E+06 1.2981E-01 1.29E-01 110 2.29E+01 2.52E+03 1.78E+02 1.95E+04 2.15E+06 1.2996E-01 1.33E-01 115 2.35E+01 2.71E+03 1.78E+02 2.04E+04 2.35E+06 1.3011E-01 1.34E-01 120 2.37E+01 2.85E+03 1.78E+02 2.13E+04 2.56E+06 1.3027E-01 1.28E-01 125 2.27E+01 2.84E+03 1.78E+02 2.22E+04 2.77E+06 1.3042E-01 1.25E-01 130 2.22E+01 2.88E+03 1.78E+02 2.31E+04 3.00E+06 1.3057E-01 1.35E-01 135 2.41E+01 3.25E+03 1.78E+02 2.40E+04 3.24E+06 1.3073E-01 1.28E-01 140 2.27E+01 3.18E+03 1.78E+02 2.49E+04 3.48E+06 1.3088E-01 1.33E-01 145 2.35E+01 3.41E+03 1.78E+02 2.57E+04 3.73E+06 1.3103E-01 1.30E-01 150 2.31E+01 3.46E+03 1.78E+02 2.66E+04 4.00E+06 1.3119E-01 1.37E-01 155 2.43E+01 3.77E+03 1.78E+02 2.75E+04 4.27E+06 1.3134E-01 3.93E+02 4.52E+04 3.02E+03 3.47E+05 4.17E+07 MT-b 3.93E+02 4.52E+04 MT-M MT-a 3.02E+03 3.47E+05 3.47E+05 MT-a-1 4.17E+07 1.27E-01 3.07E-05 7.63E-03 -6.35E-05 -6.35E-05 5.52E-07 Bảng II.19: Bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính Ở đỉnh 1173.2keV mẫu chuẩn Co-60 Trang 44 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP 11 12=21 y(%) x(mm) 1 2 22 yfit(%) 1.40E-01 75 1.93E+01 1.45E+03 1.38E+02 1.03E+04 7.74E+05 1.4040E-01 1.39E-01 80 1.92E+01 1.53E+03 1.38E+02 1.10E+04 8.81E+05 1.4022E-01 1.43E-01 85 1.97E+01 1.68E+03 1.38E+02 1.17E+04 9.94E+05 1.4004E-01 1.38E-01 90 1.90E+01 1.71E+03 1.38E+02 1.24E+04 1.11E+06 1.3986E-01 1.44E-01 95 1.98E+01 1.88E+03 1.38E+02 1.31E+04 1.24E+06 1.3968E-01 1.39E-01 100 1.92E+01 1.92E+03 1.38E+02 1.38E+04 1.38E+06 1.3950E-01 1.41E-01 105 1.94E+01 2.03E+03 1.38E+02 1.45E+04 1.52E+06 1.3932E-01 1.35E-01 110 1.86E+01 2.04E+03 1.38E+02 1.51E+04 1.67E+06 1.3914E-01 1.37E-01 115 1.89E+01 2.17E+03 1.38E+02 1.58E+04 1.82E+06 1.3896E-01 1.36E-01 120 1.88E+01 2.25E+03 1.38E+02 1.65E+04 1.98E+06 1.3878E-01 1.34E-01 125 1.85E+01 2.31E+03 1.38E+02 1.72E+04 2.15E+06 1.3860E-01 1.39E-01 130 1.92E+01 2.49E+03 1.38E+02 1.79E+04 2.33E+06 1.3842E-01 1.43E-01 135 1.97E+01 2.66E+03 1.38E+02 1.86E+04 2.51E+06 1.3824E-01 1.38E-01 140 1.90E+01 2.66E+03 1.38E+02 1.93E+04 2.70E+06 1.3806E-01 1.39E-01 145 1.91E+01 2.77E+03 1.38E+02 2.00E+04 2.89E+06 1.3788E-01 1.35E-01 150 1.86E+01 2.79E+03 1.38E+02 2.06E+04 3.10E+06 1.3770E-01 1.40E-01 155 1.93E+01 2.99E+03 1.38E+02 2.13E+04 3.31E+06 1.3752E-01 3.25E+02 3.73E+04 2.34E+03 2.69E+05 3.23E+07 MT-b 3.25E+02 3.73E+04 MT-M MT-a 2.34E+03 2.69E+05 2.69E+05 MT-a-1 3.23E+07 1332.5NB 1.43E-01 -3.60E-05 9.85E-03 -8.19E-05 -8.19E-05 7.12E-07 1173.2NB 0.16 0.15 Độ phân giải(%) y = -3.60E-05x + 1.43E-01 0.14 0.13 y = 3.07E-05x + 1.27E-01 0.12 0.11 0.1 60 70 80 90 100 110 X(mm) 120 130 140 150 160 170 Hình II.19: Đồ thị mô tả độ phân giải theo hướng nam bắc nguồn chuẩn Co-60 sau fit Đối với mẫu chuẩn Na-22: Khảo sát độ phân giải đỉnh lượng 1275.2keV Căn vào số liệu đo tính toán Bảng phần phụ lục Từ áp dụng phương pháp bình phương tối thiếu dạng đa thức ta tìm phương trình mô tả độ phân giải lượng mẫu chuẩn Na-22 theo hướng nam bắc Phương trình tìm được: y = 1.38E-01+ 8.62E-06x Bảng II.20: Bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính Ở đỉnh 1275.5keV mẫu chuẩn Na-22 Trang 45 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP 11 12=21 y(%) x(mm) 1 2 22 yfit 1.3791E-01 70 2.24E+01 1.57E+03 1.63E+02 1.14E+04 7.97E+05 1.3836E-01 1.3908E-01 90 2.26E+01 2.04E+03 1.63E+02 1.46E+04 1.32E+06 1.3853E-01 1.3853E-01 110 2.25E+01 2.48E+03 1.63E+02 1.79E+04 1.97E+06 1.3871E-01 1.3940E-01 130 2.27E+01 2.95E+03 1.63E+02 2.11E+04 2.75E+06 1.3888E-01 1.3861E-01 150 2.26E+01 3.38E+03 1.63E+02 2.44E+04 3.66E+06 1.3905E-01 1.13E+02 1.24E+04 8.13E+02 8.95E+04 1.05E+07 112.83073 1.24E+04 MT-M 0.1377577 8.62E-06 813.45013 89479.514 8.95E+04 MT-a-1 1.05E+07 0.019823 -0.000169 -1.69E-04 1.54E-06 Các gía trị fít để vẽ đồ thị: x(mm) 75 80 85 90 95 100 105 110 115 y(%) 1.3840E-01 1.3845E-01 1.3849E-01 1.3853E-01 1.3858E-01 1.3862E-01 1.3866E-01 1.3871E-01 1.3875E-01 x(mm) 120 125 130 135 140 145 150 155 y(%) 1.3879E-01 1.3884E-01 1.3888E-01 1.3892E-01 1.3897E-01 1.3901E-01 1.3905E-01 1.3909E-01 Na-22NB 0.16 Độ phân giải(%) 0.15 0.14 y = 8.62E-06x + 1.38E-01 0.13 0.12 0.11 0.1 60 70 80 90 100 110 120 X(mm) 130 140 150 160 170 Hình II.20: Đồ thị mô tả độ phân giải theo hướng nam bắc nguồn chuẩn Na-22 sau fit II.2.2 Nhận xét độ phân giải detector theo hướng nam bắc:  Độ phân giải detector thay đổi theo lượng  Sự thay đổi hiệu suất ghi theo hình học tới hướng nam bắc nhỏ  Có thể mô tả hàm số: y= ax +b Cũng tương tự ta tìm hàm số mô tả độ phân giải detector theo hướng nam bắc ba mẫu chuẩn Cs-137 xét đỉnh 661.7keV, Co-60 xét đỉnh 1332.5keV 1173.2keV, Na-22 xét đỉnh 1275.5keV tương ứng là: y = 1.97E-01 2.44E-06x, y = 1.27E-01+ 3.07E-05x y = 1.43E-01 – 3.60E-05x, y = 1.38E-01+ 8.62E-06x Từ phương trình ta nhận thấy thay đổi độ phân giải Trang 46 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP detector cực nhỏ điều cho thấy lớp chết gần đồng mặt trước detector Độ phân giải theo hướng nam bắc thu cỡ 0.1% đến 0.2% II.3 Khảo độ phân giải lượng detector theo hướng thẳng đứng: II.3.1 Mô tả thí nghiệm: Thí nghiệm mô tả giống phần khảo sát hiệu suất ghi theo hướng thẳng đứng Đối với mẫu chuẩn Cs-137: Khảo sát độ phân giải đỉnh lượng 661.7keV Căn vào số liệu đo tính toán Bảng phần phụ lục Từ áp dụng phương pháp bình phương tối thiếu dạng đa thức ta tìm phương trình mô tả độ phân giải lượng mẫu chuẩn Cs-137 theo hướng thẳng đứng Phương trình tìm được: y = 1.96E-01 – 1.53E-04x Bảng II.21: Bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính đỉnh 661.7keV mẫu chuẩn Na-22 y(%) x(cm) 1.95E-01 1.98E-01 10 1.95E-01 15 1.93E-01 20 1.90E-01 25 1.89E-01 30 1.89E-01 35 1.95E-01 40 1.86E-01 45 1.92E-01 50 1 8.54E+00 8.66E+00 8.53E+00 8.46E+00 8.30E+00 8.26E+00 8.26E+00 8.55E+00 8.14E+00 8.39E+00 8.41E+01 11 12=21 2 22 yfit(%) 4.27E+01 4.38E+01 2.19E+02 1.09E+03 1.9549E-01 8.66E+01 4.38E+01 4.38E+02 4.38E+03 1.9472E-01 1.28E+02 4.38E+01 6.57E+02 9.85E+03 1.9396E-01 1.69E+02 4.38E+01 8.76E+02 1.75E+04 1.9320E-01 2.08E+02 4.38E+01 1.09E+03 2.74E+04 1.9243E-01 2.48E+02 4.38E+01 1.31E+03 3.94E+04 1.9167E-01 2.89E+02 4.38E+01 1.53E+03 5.36E+04 1.9090E-01 3.42E+02 4.38E+01 1.75E+03 7.01E+04 1.9014E-01 3.66E+02 4.38E+01 1.97E+03 8.87E+04 1.8938E-01 4.20E+02 4.38E+01 2.19E+03 1.09E+05 1.8861E-01 2.30E+03 4.38E+02 1.20E+04 4.21E+05 MT-b 8.41E+01 2.30E+03 MT-M MT-a 4.38E+02 1.20E+04 1.20E+04 MT-a-1 4.21E+05 1.96E-01 -1.53E-04 1.07E-02 -3.05E-04 -3.05E-04 1.11E-05 Trang 47 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Cs-137TĐ 0.24 Độ phân giải(%) 0.22 0.2 0.18 y = -1.53E-04x + 1.96E-01 0.16 0.14 0.12 0.1 10 20 X(cm) 30 40 50 60 Hình II.21: Đồ thị mô tả độ phân giải theo hướng thẳng đứng nguồn chuẩn Na-22 sau fit Đối với mẫu chuẩn Co-60: Khảo sát độ phân giải đỉnh lượng 1332.5kev 1173.2kev Thời gian khảo sát 600s, Căn vào số liệu đo tính toán Bảng 10 đỉnh 1332.5keV Bảng 11 đỉnh 1173.2keV phần phụ lục Từ ta tìm hàm số mô tả độ phân giải theo hướng thẳng đứng Các giá trị fit chi tiết mô tả bảng đỉnh 1332.5keV bảng đỉnh 1173.2keV Phương trình tìm đỉnh 1332.5keV: y = 1.32E-01 – 1.37E-04x Phương trình tìm đỉnh 1173.2keV: y = 1.38E-01 + 4.67E-05x Bảng II.22: bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính Ở đỉnh 1332.5keV mẫu chuẩn Co-60 Trang 48 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP 11 12=21 y(%) x(cm) 1 2 22 yfit(%) 1.30E-01 2.30E+01 1.15E+02 1.78E+02 8.88E+02 4.44E+03 1.3128E-01 1.31E-01 10 2.32E+01 2.32E+02 1.78E+02 1.78E+03 1.78E+04 1.3060E-01 1.29E-01 15 2.29E+01 3.43E+02 1.78E+02 2.66E+03 4.00E+04 1.2992E-01 1.34E-01 20 2.37E+01 4.74E+02 1.78E+02 3.55E+03 7.10E+04 1.2923E-01 1.24E-01 25 2.20E+01 5.50E+02 1.78E+02 4.44E+03 1.11E+05 1.2855E-01 1.27E-01 30 2.25E+01 6.76E+02 1.78E+02 5.33E+03 1.60E+05 1.2787E-01 1.32E-01 35 2.35E+01 8.21E+02 1.78E+02 6.21E+03 2.18E+05 1.2719E-01 1.28E-01 40 2.27E+01 9.10E+02 1.78E+02 7.10E+03 2.84E+05 1.2650E-01 1.32E-01 45 2.34E+01 1.05E+03 1.78E+02 7.99E+03 3.60E+05 1.2582E-01 1.17E-01 50 2.07E+01 1.04E+03 1.78E+02 8.88E+03 4.44E+05 1.2514E-01 2.28E+02 6.21E+03 1.78E+03 4.88E+04 1.71E+06 1.3197E-01 1.3197E-01 MT-b 2.28E+02 6.21E+03 MT-M MT-a 1.78E+03 4.88E+04 4.88E+04 MT-a-1 1.71E+06 1.32E-01 -1.37E-04 2.63E-03 -7.51E-05 -7.51E-05 2.73E-06 Bảng II.23: Bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính Ở đỉnh 1173.2keV mẫu chuẩn Na-22 y(%) x(cm) 1.3936E-01 1.3953E-01 10 1.4047E-01 15 1.4235E-01 20 1.3348E-01 25 1.3928E-01 30 1.3953E-01 35 1.3365E-01 40 1.4524E-01 45 1.4328E-01 50 1 1.92E+01 1.92E+01 1.93E+01 1.96E+01 1.84E+01 1.92E+01 1.92E+01 1.84E+01 2.00E+01 1.97E+01 1.92E+02 2 9.59E+01 1.92E+02 2.90E+02 3.92E+02 4.59E+02 5.75E+02 6.72E+02 7.36E+02 9.00E+02 9.86E+02 5.30E+03 11 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+02 1.38E+03 12=21 6.88E+02 1.38E+03 2.06E+03 2.75E+03 3.44E+03 4.13E+03 4.82E+03 5.51E+03 6.19E+03 6.88E+03 3.79E+04 MT-b 1.92E+02 5.30E+03 MT-M MT-a 1.38E+03 3.79E+04 MT-a-1 3.79E+04 1.32E+06 Co-60-1332.5TĐ 22 yfit(%) 3.44E+03 1.3857E-01 1.38E+04 1.3880E-01 3.10E+04 1.3903E-01 5.51E+04 1.3927E-01 8.60E+04 1.3950E-01 1.24E+05 1.3973E-01 1.69E+05 1.3997E-01 2.20E+05 1.4020E-01 2.79E+05 1.4044E-01 3.44E+05 1.4067E-01 1.32E+06 1.38E-01 4.67E-05 3.39E-03 -9.69E-05 -9.69E-05 3.52E-06 Co-60-1173.2 0.2 Độ phân giải(%) 0.18 0.16 y = 4.67E-05x + 1.38E-01 0.14 0.12 y = -1.37E-04x + 1.32E-01 0.1 10 20 X(cm) 30 40 50 60 Hình II.22: Đồ thị mô tả độ phân giải theo hướng thẳng đứng nguồn chuẩn Co-60 sau fit Trang 49 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Đối với mẫu chuẩn Na-22: Khảo sát độ phân giải đỉnh lượng 1275.5keV Căn vào số liệu đo tính toán Bảng 12 phần phụ lục Từ áp dụng phương pháp bình phương tối thiếu dạng đa thức ta tìm phương trình mô tả độ phân giải lượng mẫu chuẩn Na-22 theo hướng thẳng đứng Phương trình tìm được: y = 1.43E-01 – 2.60E-04x Bảng II.24: Bảng số liệu tính toán từ phép fit bình phương tối thiểu tuyến tính Ở đỉnh 1275.5keV mẫu chuẩn Na-22 11 12=21 y(%) x(cm) 1 2 22 yfit(%) 1.5559E-01 2.53E+01 1.27E+02 1.63E+02 8.13E+02 4.07E+03 1.4665E-01 1.4508E-01 10 2.36E+01 2.36E+02 1.63E+02 1.63E+03 1.63E+04 1.4458E-01 1.3888E-01 15 2.26E+01 3.39E+02 1.63E+02 2.44E+03 3.66E+04 1.4251E-01 1.3535E-01 20 2.20E+01 4.40E+02 1.63E+02 3.25E+03 6.51E+04 1.4043E-01 1.3495E-01 25 2.20E+01 5.49E+02 1.63E+02 4.07E+03 1.02E+05 1.3836E-01 1.3213E-01 30 2.15E+01 6.45E+02 1.63E+02 4.88E+03 1.46E+05 1.3629E-01 1.3535E-01 35 2.20E+01 7.71E+02 1.63E+02 5.69E+03 1.99E+05 1.3421E-01 1.3252E-01 40 2.16E+01 8.62E+02 1.63E+02 6.51E+03 2.60E+05 1.3214E-01 1.3111E-01 45 2.13E+01 9.60E+02 1.63E+02 7.32E+03 3.29E+05 1.3007E-01 1.3229E-01 50 2.15E+01 1.08E+03 1.63E+02 8.13E+03 4.07E+05 1.2799E-01 2.23E+02 6.00E+03 1.63E+03 4.47E+04 1.57E+06 MT-b 2.23E+02 6.00E+03 MT-M MT-a 1.63E+03 4.47E+04 4.47E+04 MT-a-1 1.57E+06 1.49E-01 -4.15E-04 2.87E-03 -8.20E-05 -8.20E-05 2.98E-06 Na-22TĐ 0.2 Độ phân giải(%) 0.18 0.16 0.14 y = -4.15E-04x + 1.49E-01 0.12 0.1 10 20 X(cm) 30 40 50 60 Hình II.23: Đồ thị mô tả độ phân giải theo hướng thẳng đứng nguồn chuẩn Na-22 sau fit Trang 50 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP II.3.2 Nhận xét độ phân giải detector theo hướng nam bắc:  Độ phân giải detector thay đổi theo lượng  Sự thay đổi hiệu suất ghi theo hình học tới hướng đông tây nhỏ  Có thể mô tả hàm số: y= ax +b Độ phân giải detector theo hướng thẳng đứng ba mẫu chuẩn Cs-137 xét đỉnh 661.7keV, Co-60 xét đỉnh 1332.5keV 1173.2keV, Na-22 xét đỉnh 1275.5keV tương ứng là: y = 1.96E-01 – 1.53E-04x, y = 1.32E-01 – 1.37E-04x y = 1.38E-01 + 4.67E-05x y = 1.43E-01 – 2.60E-04x Từ phương trình ta thấy sư thay đổi độ phân giải detector theo hướng thẳng đứng cực nhỏ gần thay-đổi Cũng giống độ phân giải theo hướng đông tây nam bắc độ phân giải thu cỡ cỡ 0.1% đến 0.2% Trang 51 PHẦN III KẾT LUẬN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP PHẦN III KẾT LUẬN o Sau khảo sát ba mẫu chuẩn Na-22, Cs-137, Co-60 theo hướng đông tây, nam bắc, thẳng đứng ta nhận thấy: o Ở cách detector 5cm hiệu suất thu cỡ: 0.1->0.4% tương ứng với khoảng lượng 661.7->1275.5keV Rất tốt so với khoảng lượng hiệu suất ghi cỡ 0.4->0.8% mẫu cách detector 2.5cm (được minh hoạ hình III.1) o Hiệu suất ghi detector thay đổi theo lượng o Hiệu suất ghi mặt trước detector thay đổi theo hàm số: o Theo hướng đông tây nam bắc hiệu suất ghi thay đổi theo hàm số y =a1 + a1x+ a3x2 đối xứng qua tâm detector Vậy hiệu suất ghi detector hàm theo lượng hình học tới o Độ phân giải lượng detector thu cỡ 0.1% đến 0.2% tốt độ phân giải detector Ge siêu tinh khiết xạ gamma nhỏ 1% o Sự thay đổi độ phân giải detector theo hình học tới tương đối đồng có thay đổi không đáng kể thăng giáng thống kê, điều chứng tỏ detector có lớp chết đồng mặt trước o Căn vào hiệu suất độ phân giải khảo sát em kết luận detector Ge siêu tinh khiết phòng thí nghiệm có chất lượng tốt Hình III.1: Đồ thị thị mô tả hiệu suất ghi detector Ge đồng trục đặt mẫu đo cách detector 2.5cm Trang 52 PHẦN III KẾT LUẬN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC Đề mục Trang PHẦN I LÝ THUYẾT I Giới thiệu chung detector bán dẫn hãng CANBERRA[1] I.1 Detector Ge lượng siêu thấp (ultra-LEGe): I.2 Detector Ge lượng thấp(LEGe) I.3 Detector Ge đồng trục I.4 Detector Ge đồng trục đảo cực(REGe) I.5 Detector Ge phạm vi mở rộng (XtRa) I.6 Detector Ge dạng giếng I.7 Detecter Ge lượng rộng (BEGe) II Xác định hiệu suất[2] II.1 Tính toán hiệu suất đỉnh II.2 Xác định đường cong hiệu suất kép 10 II.3 Xác định đường cong hiệu suất tuyến tính 14 II.4 Xác định đường cong hiệu suất theo kinh nghiệm 16 II.5 Xác định đường cong hiệu suất trung bình 18 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] 20 I Khảo sát hiệu suất ghi detector: 20 I.1 Khảo sát hiệu suất ghi detector theo hướng đông tây: 20 I.1.1 Mô tả thí nghiệm: 21 Đối với mẫu chuẩn Cs-137: 21 Đối với mẫu chuẩn Co-60: 23 Đối với mẫu chuẩn Na-22: 25 I.1.2 Nhận xét hiệu suất ghi detector theo hướng đông tây: 26 I.2 Khảo sát hiệu suất ghi detector theo hướng nam bắc: 27 I.2.1 Mô tả thí nghiệm: 27 Đối với mẫu chuẩn Cs-137: 27 Đối với mẫu chuẩn Co-60: 28 Đối với mẫu chuẩn Na-22: 30 I.2.2 Nhận xét hiệu suất ghi theo hướng nam bắc: 32 I.3 Khảo sát hiệu suất ghi detector theo hướng thẳng đứng: 33 I.3.1 Mô tả thí nghiệm: 33 Đối với mẫu chuẩn Cs-137: 34 Đối với mẫu chuẩn Co-60: 34 Đối với mẫu chuẩn Na-22: 36 I.3.2 Nhận xét hiệu suất ghi theo hướng thẳng đứng: 37 II Khảo sát độ phân giải lượng detector: 37 II.1 Khảo độ phân giải lượng detector theo hướng đông tây: 38 II.1.1 Mô tả thí nghiệm: 38 Đối với mẫu chuẩn Cs-137: 38 Đối với mẫu chuẩn Co-60: 39 Đối với mẫu chuẩn Na-22: 41 Trang 53 PHẦN III KẾT LUẬN KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP II.1.2 Nhận xét độ phân giải detector theo hướng đông tây: 42 II.2 Khảo độ phân giải lượng detector theo hướng nam bắc: 42 II.2.1 Mô tả thí nghiệm: 42 mẫu chuẩn Cs-137: 42 Đối với mẫu chuẩn Co-60: 43 Đối với mẫu chuẩn Na-22: 45 II.2.2 Nhận xét độ phân giải detector theo hướng nam bắc: 46 II.3 Khảo độ phân giải lượng detector theo hướng thẳng đứng: 47 II.3.1 Mô tả thí nghiệm: 47 Đối với mẫu chuẩn Cs-137: 47 Đối với mẫu chuẩn Co-60: 48 Đối với mẫu chuẩn Na-22: 50 II.3.2 Nhận xét độ phân giải detector theo hướng nam bắc: 51 PHẦN III KẾT LUẬN 52 PHẦN IV PHỤ LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Germanium Detectorm, User’s Manual/CANBERRA Industries.USA, 1995 Phần 1/Introdution Tr 3-5 phần 2/Detector Descriptions Tr 10-20 [2] Genie 2000 Customization Tools Manual: Genie™ 2000 Spectroscopy Software// Customization Tools/CANBERRA Industries USA, 2000 Phần 3/Genie Algorithms Tr 241-251 Tr 302-305 [3] R.M Keyser, Efficiency and resolution of germanium detectors as a function of energy and incident geometry, June 2002 [4] Trương Thị Hồng Loan, Xử lí số liệu(giáo trình) [5] Dương Trúc Quỳnh, Khảo sát thông số detector bán dẫn Ge siêu tinh khiết ( luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Vật Lý Hạt Nhân trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên), 2004 [...]... là hiệu suất của đỉnh chuẩn hoá thứ i Và e1 là độ lệch chuẩn của I Và sai số của nó là: (II.5.2) Trong cửa sổ phân tích phổ alpha, tất cả các đỉnh có cùng hiệu suất đếm, sự hiệu chỉnh hiệu suất ở chế độ tính toán hiệu suất trung bình đơn giản là lấy hiệu suất trung bình của tất cả các đỉnh Trang 19 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] I Khảo sát hiệu suất ghi của detector: ... hướng đông tây của nguồn chuẩn Na-22 sau khi được fit I.1.2 Nhận xét về hiệu suất ghi của detector theo hướng đông tây:  Hiệu suất ghi theo hướng đông tây thay đổi theo hình học tới theo hàm số: y =a1 + a2x + a3x2  Đối xứng qua tâm của detector  Giảm khi góc tới giảm  Thay đổi theo năng lượng Sự thay đổi theo góc tới của hiệu suất ghi theo hướng đông tây có thể mô tả bởi hình II.5 Hình II.5: Đồ... Đối xứng qua tâm của detector  Giảm khi góc tới giảm  Thay đổi theo năng lượng Sự thay đổi theo góc tới của hiệu suất ghi theo hướng nam bắc có thể mô tả bởi hình II.10 Hình II.10: Đồ thị mô tả sự thay đổi của hiệu suất ghi theo góc  theo hướng nam bắc Ta nhận thấy hiệu suất ghi theo hướng nam bắc đạt giá trị cực đại khi mẫu đo hợp với tâm ở đường kính của detector một góc   900 và giảm dần khi... đổi của hiệu suất ghi theo góc  theo hướng đông tây Trang 26 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP Theo hình vẽ ta thấy hiệu suất ghi theo hướng đông tây của mẫu chuẩn khi đặt trên mặt phẳng cách detector 12cm đối xứng nhau qua tâm của detector và đạt giá trị cực đại khi mẫu đo hợp với đường kính của detector một góc   900 và giảm dần khi   900 hoặc khi   900 Giá trị cực đại của hiệu suất. .. detector: Hiệu suất ghi là phần trăm số hạt được ghi nhận từ đầu dò so với toàn bộ số hạt đập vào đầu dò theo mọi hướng Đây là một thông số quan trọng, nó phản ánh chất lượng của detector Các loại detector Germanium của hãng CANBERRA thường có hiệu suất ghi nhỏ hơn 10%, ngoại trừ detector Ge dạng giếng có hiệu suất đạt gần 100% I.1 Khảo sát hiệu suất ghi của detector theo hướng đông tây: Theo số liệu... Na-22NB 7.70E-02 Hiệu suất( %) 7.60E-02 7.50E-02 7.40E-02 7.30E-02 7.20E-02 7.10E-02 7.00E-02 60 80 100 X(mm) 120 140 160 Hình II.9: Đồ thị mô tả hiệu suất ghi theo khoãng cách ở hướng nam bắc của nguồn chuẩn Na-22 khi được fit Trang 31 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP I.2.2 Nhận xét của hiệu suất ghi theo hướng nam bắc:  Hiệu suất ghi theo hướng nam bắc thay đổi theo hình học tới theo hàm số:... 1332.5keV và 1173.2keV tương ứng với giá trị cực đại của hiệu suất là 0.0727% và 0.0781% và đối với mẫu chuẩn Na-22 xét ở đỉnh 1275.5keV tương ứng với giá trị cực đại của hiệu suất là 0.0837% I.2 Khảo sát hiệu suất ghi của detector theo hướng nam bắc: I.2.1 Mô tả thí nghiệm: Đặt mẫu đo cách ống nhựa đậy detector 12cm, mẫu đo có thể dịch chuyển theo hướng đông tây từng 5mm, được miêu tả như hình II.6: Hình. .. thấp thì tương đương với độ phân giải của detector Ge năng lượng thấp và độ phân giải ở năng lượng cao thì có thể so sánh với độ phân giải của các detector đồng trục chất lượng tốt Quan trọng nhất, detector Ge năng lượng rộng có hình dạng ngắn và dày nâng cao hữu hiệu hiệu suất dưới 1 MeV cho các hình học mẫu điển hình Hình dạng này đươc chọn để tối ưu hoá hiệu suất đối với các mẫu thực sự trong phạm... được xác định với hằng số thời gian điển hình cỡ 4-6s Lớp tiếp xúc trước Lớp tiếp xúc sau Hình I.10: Tiết diện ngang của detector Ge dạng năng lượng rộng II Xác định hiệu suất[ 2] Phần này nói về phép tính hiệu suất đỉnh bằng cách dùng các mẫu hiệu suất kép, hiệu suất tuyến tính, hiệu suất theo kinh nghiệm và hiệu suất trung bình II.1 Tính toán hiệu suất đỉnh Hiệu xuất phát hiện đỉnh ở một năng lượng... 900 Hiệu suất ghi của mẫu chuẩn Cs-137 xét ở đỉnh 661.7keV là 0.0429%, tương tự như vậy đối với mẫu chuẩn Co-60 xét ở đỉnh 1332.5keV và 1173.2keV tương ứng với giá trị cực đại của hiệu suất là 0.0745% và 0.0829% và đối với mẫu chuẩn Na-22 xét ở đỉnh 1275.5keV tương ứng với giá trị cực đại của hiệu suất là 0.0763% Trang 32 PHẦN II THỰC NGHIỆM[3] KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP I.3 Khảo sát hiệu suất ghi của detector ... II.1 Khảo độ phân giải lượng detector theo hướng đông tây: II.1.1 Mô tả thí nghiệm: Thí nghiệm thiết lập khảo sát hiệu suất ghi theo hướng đông tây Đối với mẫu chuẩn Cs-137: Khảo sát độ phân giải. .. phân giải theo hướng đông tây nguồn chuẩn Na-22 sau fit II.1.2 Nhận xét độ phân giải detector theo hướng đông tây:  Độ phân giải detector thay đổi theo lượng  Sự thay đổi hiệu suất ghi theo hình. .. chuẩn Na-22 sau fit II.2.2 Nhận xét độ phân giải detector theo hướng nam bắc:  Độ phân giải detector thay đổi theo lượng  Sự thay đổi hiệu suất ghi theo hình học tới hướng nam bắc nhỏ  Có thể mô