Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

92 7 0
Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Đang tải... (xem toàn văn)

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

Thông tin tài liệu

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HOÀNG MINH VĂN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐẦU DÒ BỨC XẠ HẠT NHÂN BẰNG KHÍ CĨ KÍCH THƯỚC TRUNG BÌNH CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT HẠT NHÂN VÀ VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SỸ VẬT LÝ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS PHÙNG VĂN DUÂN HÀ NỘI - 2007 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan vấn đề trình bày luận văn hoàn toàn kết nghiên cứu thực nghiệm tơi q trình thực đề tài luận văn tốt nghiệp mà giao Tôi xin chịu trách nhiệm trước pháp luật vấn đề trình bày luận văn Hồng Minh Văn Tóm tắt nội dung luận văn Luận văn trình bày kết việc thực đề tài “Nghiên cứu, thiết kế chế tạo đầu dị xạ hạt nhân khí có kích thước trung bình” Kết thúc q trình thực hiện, đề tài đạt số kết bước đầu sau đây: Đã nghiên cứu tổng quan lý thuyết đầu dị xạ hạt nhân khí sở lý thuyết phương pháp chế tạo đầu dò Đã thiết kế chế tạo đầu dị xạ hạt nhân khí có kích thước trung bình Đây phiên đầu dị khí hình trụ tự chế tạo hồn tồn vật liệu có Việt Nam Đã khảo sát, thử nghiệm số đặc trưng đầu dị dải áp suất khí từ 1,25atm đến 3,50atm, tỷ lệ khí (Ar + CO2) khác Ar/CO2 xấp xỉ 96:4; 93,6:6,4; 92:8, dải chênh lệch điện anốt katốt đầu dò từ 100V đến xấp xỉ 800V Các kết đạt từ việc thực đề tài liệu kinh nghiệm bước đầu để phát triển hoàn thiện loại đầu dị xạ hạt nhân khí hình trụ Việt Nam Summarize This dissertation presents some issues about the process of researching, designing, manufacturing and testing an average size type of the nuclear gaseous detector After finished this work, we obtained some results as the following: Have researched the general theory of the nuclear gaseous detector and the methods to design and manufacture it Have designed and manufactured a nuclear gaseous detector (that has the average size) by only popular materials in Vietnam This detector is a cylindrical nuclear gaseous detector and it has been made the first time in Vietnam Have tested some characteristics of this detector in a large range of gas pressure (from 1.25atm to 3.5atm), in 03 different ratio of mixture gas Ar+CO2 (were 96/4; 93.6/6.4 and 92/8) and in the range of voltage dropped between anode and cathode of detector from 100V to approximate 800V The attained results after doing this subject can be used as the data and experiences for developing this type of nuclear gaseous detector in Vietnam Mục lục Nội dung Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Tóm tắt nội dung luận văn Summarize Mục lục Mở đầu Chương – đầu dò xạ hạt nhân khí 1.1 Ghi nhận hạt nặng có điện tích 1.2 Đầu dị xạ hạt nhân khí 15 Chương – Thử nghiệm thiết kế chế tạo đầu dị khí 32 có kích thước trung bình 2.1 Một số vấn đề thiết kế vỏ thiết bị chịu áp lực 32 2.2 Một số yêu cầu ban đầu để tính tốn, thiết kế đầu dị khí 35 2.3 Tính tốn thiết kế chế tạo đầu dị khí 36 Chương – Một số khảo sát đầu dị khí kích thước 46 trung bình thử nghiệm 3.1 Một số vấn đề hệ khảo sát đầu dò 46 3.2 Loạt khảo sát thứ 49 3.3 Loạt khảo sát thứ hai 59 3.4 Loạt khảo sát thứ ba 65 3.5 Một số so sánh qua loạt khảo sát 71 Kết luận kiến nghị 73 Tài liệu tham khảo 75 Phụ lục 76 Mở đầu Đầu dò xạ hạt nhân làm khí loại cảm biến kinh điển, sử dụng nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng tương tác hạt nhân Cho đến loại đầu dị cơng cụ hữu hiệu để nghiên cứu phản ứng hạt nhân, đặc biệt phản ứng xảy kèm theo giải phóng hạt nặng có điện tích, thí dụ phản ứng loại (n, p), (n, xp), (n, α), (n, xα), (γ, p), (γ, xp), (γ, α) (γ, xα), (n, f), (n, xf) Trong nhiều trường hợp ứng dụng, đầu dị khí thuộc loại đầu dị xạ hạt nhân hoạt động điều kiện khắc nghiệt mà loại đầu dò khác khơng thể chịu đựng [1] Vì vậy, việc nghiên cứu cải tiến chế tạo đầu dị khí với tính với chất lượng cao luôn nhà vật lý quan tâm Hiện Việt Nam chế tạo số đầu dò xạ chất bán dẫn để ghi nhận xạ Roentgen Gamma, loại đầu dò xạ hạt nhân khác phải nhập nước ngồi, đắt Trong nước ta có 2000 nguồn đồng vị phóng xạ khoảng 2000 – 3000 nguồn phát tia X (bức xạ Roentgen) hoạt động nên cần có nhiều đầu dị để đo đạc xạ Do đó, việc thiết kế, chế tạo đầu dị xạ hạt nhân yêu cầu cần quan tâm đầu tư thích đáng nước ta Hơn nữa, theo đề án số 17 kế hoạch tổng thể thực chiến lược ứng dụng lượng nguyên tử mục đích hồ bình dến năm 2020 nước ta phủ phê duyệt ngày 23 tháng năm 2007 việc chế tạo số thiết bị đo đạc hạt nhân vấn đề quan trọng đề án Hiện tại, hai đầu dị khí Việt Nam (ĐDK1 ĐDK2) chế tạo Bộ môn Kỹ thuật Hạt nhân Vật lý Môi trường thuộc Viện Vật lý Kỹ thuật, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Hai đầu dị khí Việt Nam tự chế tạo lần thử nghiệm thành công việc ghi phổ lượng xạ alpha nguồn đồng vị phóng xạ phát ghi nơtron thông qua phản ứng (n,α) Các kết đáng khích lệ thu từ việc nghiên cứu khảo sát hai đầu dị giúp Bộ mơn tích luỹ kinh nghiệm mở hướng việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo đầu dò Do vậy, thời gian thực luận văn tốt nghiệp, giao nhiệm vụ thực đề tài: ‘‘Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dị xạ hạt nhân khí có kích thước trung bình’’ Nhiệm vụ cụ thể đề tài lớn, bao gồm tồn q trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp ráp, khảo sát khả ứng dụng đầu dị khí phiên thứ (ĐDK3) Tồn cơng việc diễn thời gian hạn hẹp điều kiện thực nghiệm khó khăn Thêm vào hạn chế kinh nghiệm thực tế kiến thức chuyên môn nên khiếm khuyết xảy trình thực đề tài tránh khỏi Tuy nhiên, nhờ có bảo, hướng dẫn giúp đỡ thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp, hồn thành nhiệm vụ trình thực đề tài Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phùng Văn Duân, người trực tiếp hướng dẫn khích lệ tinh thần giúp em hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn ThS Lương Hữu Phước,ThS Nguyễn Tất Thắng, ThS Lê Văn Miễn người giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập phục vụ cho việc làm luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, người thân động viên, cổ vũ tơi suốt q trình thực luận văn Xin cảm ơn Trường Cao đẳng Hoá chất tạo điều kiện thuận lợi để thực nhiệm vụ Học viên Hồng Minh Văn Chương I Đầu dị xạ hạt nhân khí 1.1 Ghi nhận hạt nặng có điện tích 1.1.1 Sự tổn thất lượng 1.1.1.1 Sự tổn thất lượng iơn hố kích thích ngun tử môi trường Một đại lượng vật lý đặc trưng cho q trình truyền qua mơi trường hạt mang điện độ lượng riêng, ký hiệu: - dE/dx Độ lượng riêng phần lượng mà hạt bị đơn vị độ dài quãng đường mà hạt qua Độ lượng riêng iơn hóa tính theo công thức Bohr sau [8]: 2me v 4π z e  dE  ln − = N   e me v I  dx  ion (1-1) Trong : ze - điện tích hạt nặng; e - điện tích nguyên tố; me - khối lượng nghỉ electron; Ne - mật độ electron; v – tốc độ chuyển động hạt nặng I - iơn hóa trung bình ngun tử mơi trường Có cơng thức gần xác hơn, cơng thức Bethe số [8]:  2me v 4π z e  dE  2 − − − N Z ln ln( ) β β  = −   I me v  dx  ion   Với: β= v c (1-2) (1-3) Trong : c - tốc độ ánh sáng; I = 13,5.z.1,6.10-12 erg = 13,5.z.10-6 MeV; N – số nguyên tử chất hấp thụ đơn vị thể tích; Z - số thứ tự nguyên tố chất hấp thụ: N = Ne/Z; xác định theo công thức: Ne = z.ρ N A A (1- 4) Trong : ρ - mật độ vật chất chất hấp thụ (g/cm3); NA - số Avôgađrô; z - số thứ tự nguyên tố nguyên tử chất hấp thụ; A - số khối chất hấp thụ Công thức (1-2) cho thấy: Thứ nhất, độ lượng riêng iơn hóa tỷ lệ với bình phương điện tích hạt, với mật độ electron chất hấp thụ 1/v2 Đồng thời, (1-4) cho thấy độ lượng riêng xạ tỷ lệ thuận với mật độ chất hấp thụ Nếu chiều dày chất hấp thụ biểu diễn theo chiều dày khối, ρ.x, (có thứ nguyên g/cm2) tổn hao lượng đơn vị độ dài khối dE/d(ρx) gần không đổi chất - dE/dx Khoảng cách từ nguồn Hình 1-1 Sự phụ thuộc độ iơn hố riêng vào quỹ đạo hạt α [8] Thứ hai, độ lượng riêng phụ thuộc mạnh vào tốc độ hạt tới Khi tốc độ chuyển động hạt giảm độ lượng riêng tăng lên Suy số cặp iôn sinh đơn vị chiều dài quãng đường chuyển động hạt tăng lên Điều đồng nghĩa với độ iơn hố riêng tăng lên Đường cong mô tả phụ thuộc độ iôn hóa riêng vào đường hạt iơn hố chất hấp thụ gọi đường cong Bragg Hình 1- minh họa đường cong Bragg hạt α có lượng ban đầu cỡ vài MeV [8] 10 Trong trường hợp hạt chuyển động với tốc độ khơng q lớn viết cơng thức (1-2) dạng sau: 4m E dE 2π e z − = ⋅ N e M ln e dx Eme I M (1-5) Vậy chuyển động với tốc độ nhỏ, độ lượng riêng gần tỷ lệ với khối lượng hạt tới (xem ảnh hưởng M dấu loga yếu so với M đứng trước dấu loga) Công thức (1-5) giải thích hạt có M lớn lại có độ lượng riêng lớn Khi hạt tới có động lớn chuyển động mơi trường xảy tượng nguyên tử gần quĩ đạo hạt bị phân cực Hiện tượng làm giảm trường điện từ tác dụng lên electron xa quĩ đạo hạt Hiệu ứng tỉ lệ với mật độ vật chất (tức mật độ điện tử), hiệu ứng gọi hiệu ứng mật độ Khi hạt tới có động nhỏ, điện tích hạt tới bị giảm dần hạt bắt điện tử mơi trường, khả iơn hóa bị giảm theo Trên thực tế, electron có liên kết với nguyên tử nên tốc độ hạt mang điện tới nhỏ ngang với tốc độ chuyển động quĩ đạo electron lớp vỏ K, L xác suất xảy va chạm iơn hóa ngun tử trở nên nhỏ, nghĩa độ lượng riên (- dE/dx) giảm xuống nhanh Vì đường cong Bragg (hình 1- 1), -dE/dx khơng tăng lên theo công thức (1-2) mà lại giảm xuống đột ngột cuối quãng đường hạt Để tính đến hiệu ứng kể trên, người ta đưa thêm vào công thức (1-2) hệ số hiệu chỉnh δ (liên quan tới hiệu ứng mật độ lượng cao) U (liên quan đến giảm khả iơn hóa lượng nhỏ) Độ lượng riêng hạt xác định xác sau [11]:   2me v 4π z e  dE  β δ ln N − − − U −  = e  me v  dx  ion  I (1 − β )  (1-6) 78 Phụ lục I Tính quãng chạy hạt alpha vùng nhạy góc mở nguồn phóng xạ Thanh teflon C A E O F D F’ H I G Hỡnh I-1 Sơ đồ hỡnh học vị trớ nguồn phú xạ đầu dũ Trên hình vẽ: AG nguồn α, CD phần dây Anơt, góc đặc EOH góc mở chùm tia phóng xạ; HI phần vỏ đầu dị catơt, OD hướng bay vng góc với mặt nguồn hạt α * Các kích thước thực tế: CE ≅ 0,7cm; CH = 2cm; CG = 3,5cm; HG =1,5cm, AG =3,5cm EB ≅ 0,5cm *Suy ra: OG = AG/2 =1,75cm; EH = CH – CE = 1,3cm; EG = CG – CE = 2,8cm Tính quãng chạy vùng nhạy: Quãng chạy hạt α áp suất p R (R ≡ OF’) Như quãng chạy hạt vùng hoạt đầu dị (theo phương vng góc với mặt nguồn) là: R’ = FF’= OF’ – OF ≡ R – OF’ (I-1) Để tính OF ta xét tam giác vuông đồng dạng EBG OFG, suy ra: (OF/EB) = (OG/EG) Do đó: OF = 0,4375cm ≅ 0,44cm Nếu biết giá trị R ta suy R’ theo (I-1) 79 Để tính quãng chạy hạt alpha Ar áp suất khác ta sử dụng quy tắc Bragg – Kleeman: ρ A R1 ρ A1 = ⇒ R1 = R2 R2 ρ1 A2 ρ1 A2 (I-2) Trong đó: R1 – quãng chạy hạt alpha (có động 5,2MeV) Ar áp suất p: R1 ≡ Rα; 5,2MeV; Ar(p) R2 – quãng chạy hạt alpha (có động 5,2MeV) khơng khí khơ, xác định gần theo đồ thị [13] theo công thức (1-13): R2 ≈ 3,7cm A1 – nguyên tử lượng Ar: A1 ≈ 40đvklngt A2 – nguyên tử lượng khơng khí: A2 ≈ 14,5đvklngt ρ2 – khối lượng riêng khơng khí (p = 1,033atm; T = 273K): ρ2≈ 1,293.10-3g/cm3 ρ1 – khối lượng riêng Ar áp suất p1 Chú ý rằng: nhiệt độ không thay đổi khối lượng riêng áp suất tỷ lệ với Tức là: ρ p0 = ρ1 p1 Suy ra: ρ1 = p1 ρ0/p0 Trong đó: ρ0(Ar; 1,033atm; 273K) = 1,784.10-3 g/cm3; p0 = 1,033atm; Như vậy: R1 = 1,293.10 −3 40 4,6 3,7 ≈ (cm) −3 p1 1,784.10 p1 14,5 1,033 (I- 3) Từ ta suy quãng chạy hạt alpha có động 5,2MeV Ar với áp suất p1 (p1 ≡ p) khác Tính góc mở nguồn (EOH): 80 Có FGO = arctag(OF/OG) ≅ 140 Như GFO = 760 EFO = 1040 - áp dung định lý hàm số cosin cho tam giác GOH GOE ta được: OH ≅0,5cm OE ≅ 1,2cm - áp dụng định lý hàm số cosin cho tam giác OEH ta tìm được: EOH ≅ 900 = π/2 srad (ste-radian) Phụ lục II Phương pháp xác định tổng số xung đếm phổ hệ phân tích 81 Mỗi phép đo thực tế hệ phân tích phổ cho ta kết tổng số xung, Nt Tổng số xung bao gồm thành phần: phần xung tạo xạ khảo sát, N phần cịn lại tạo xạ phơng nhiễu, Np Như vậy, tổng số xung tạo nguồn xạ khảo sát là: N = Nt – Np (II-1) Để xác định N ta phải tính Np Trong thực tế để tìm Np người ta thường phải sử dụng phép nội suy theo phổ (hình 3-3): N b N0 a k0 kns kmax k Hình II-1 Để nội suy số xung tạo xạ phông nhiễu Giả sử phép đo cho ta phổ hình 3-3 Tổng số xung đếm từ kênh k0 đến kênh kmax hệ đo Nt (có giá trị diện tích hình giới hạn đường abkmaxk0) Kéo dài chân phổ (tạo xạ phông can nhiễu) đoạn theo phương tiếp tuyến với đường cong phổ cắt trục hoành kns (kênh nội suy) Do đó, Np có giá trị diện tích tam giác ak0kns (được đánh dấu dấu chấm) Cụ thể: Np = N0.(kns – k0)/2 (II-1) Trong đó: N0 số xung đếm kênh k0 Trong q trình đo đạc, kết đo cịn có sai số thống kê, ∆N, với: ∆N = Nt + N p (II-2) 82 Như vậy, tổng số xung thực tạo nguồn xạ phép đo có giá trị là: N = (Nt – Np) ± ∆N Phụ lục III Sự phụ thuộc tổng số xung vào tỷ số E/p qua loạt khảo sát Bảng III-1 Tỷ số E/p r0 = 1mm với áp suất hỗn hợp khí điện áp ni đầu dị khác (a=0,035mm, b=2cm) - Bước Tính E theo công thức 1-32 (II-3) 83 Bước Suy tỷ số E/p - p, atm U0 , V 1,25 1,50 1,70 2,00 2,50 3,00 3,50 E/p, V/(cm.atm) 0 0 0 0 100 126 105 92 79 63 53 45 200 252 210 184 158 126 106 90 300 378 315 276 237 189 159 135 400 504 420 368 316 252 212 180 500 630 525 460 395 315 265 225 600 756 630 552 474 378 318 270 700 882 735 644 553 441 371 315 800 1008 840 736 632 504 424 360 Bảng III-2 Quan hệ tổng số xung, N, với tỷ số E/p r0 =1mm áp suất hỗn hợp khí khác (Ar/CO2 ≈ 96:4) E/p, V/(cm.atm) 53 63 3,5 3,0 2,5 15 514 p, atm 2,0 N, xung 1,7 1,5 1,25 84 79 90 92 106 126 135 158 159 180 184 189 210 212 225 237 252 265 270 276 315 316 318 368 371 378 395 420 424 441 460 474 504 525 552 630 644 735 736 756 840 882 1461 113 2906 404 3409 2209 4183 400 4600 656 930 5418 3778 5871 1924 1318 6766 7036 7355 2532 2057 7454 2487 7319 7354 8759 4195 8719 16234 9888 8760 9641 8702 27279 14925 10780 53107 54705 10801 10927 11735 12592 11619 14058 15141 14081 11699 16033 13086 85 N, xung 100000 10000 3,5atm 3,0atm 2,5atm 1000 2,0atm 1,7atm 1,5atm 100 1,25atm 10 (E/p)r = 1mm, V/(cm.atm) E/p, V/(cm.atm) 200 400 600 800 1000 Hình III-1 Sự phụ thuộc tổng số xung, N vào tỷ số E/p điểm cách tâm dây anôt khoảng r = r0 =1mm áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar/CO2=96;4) 86 Bảng III- Quan hệ tổng số xung, N, với tỷ số E/p r0 =1mm áp suất hỗn hợp khí khác (Ar/CO2 ≈ 93,6 : 6,4) E/p, V/(cm.atm) 1,70 63 79 92 126 158 184 189 237 252 294 315 316 368 378 395 441 460 p, atm 2,00 N, xung 2,50 466 2429 3177 2628 4997 5829 4217 6586 4637 8505 6511 8508 10153 6599 9824 16591 11118 N, xung 100000 10000 1,7atm 2,0atm 2,5atm 1000 E/p, E/p V/(cm.atm) 100 100 200 300 400 500 87 Hình III-2 Sự phụ thuộc tổng số xung, N vào tỷ số E/p điểm cách tâm dây anôt khoảng r0 =1mm áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar/CO2 =93,6:6,4) Bảng III-4 Quan hệ tổng số xung, N, với tỷ số E/p r0 =1mm áp suất hỗn hợp khí khác (Ar/CO2 ≈ 92:8) E/p, V/(cm.atm) 63 79 92 126 158 184 189 237 252 276 315 316 368 378 395 460 474 1,70 p, atm 2,00 N, xung 2,50 479 1302 2663 1925 3957 5221 3898 5865 5502 7359 9935 7428 7891 27797 8615 9477 9068 88 N, xung 100000 10000 1,7atm 2,0atm 2,5atm 1000 E/p 100 100 200 300 400 500 Hình III-3 Sự phụ thuộc tổng số xung, N vào tỷ số E/p điểm cách tâm dây anôt khoảng r0 =1mm áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar /CO2=92;8) Phụ lục IV Đánh giá dịch chuyển vị trí kênh đỉnh theo U0 trường hợp có xuất đỉnh phổ k U0, V k 100 200 300 400 500 600 700 800 127 168 249 276 315 335 342 367 U0, V Hỡnh IV-1 Sự phụ thuộc vị trớ kờnh đỉnh theo U0 89 ỏp suất hỗn hợp khớ 1,70atm; Ar / CO2 ≈ 96 : U0, V k 100 200 300 400 500 600 700 800 109 194 229 295 329 361 372 373 U0, V Hỡnh IV-2 Sự phụ thuộc vị trớ kờnh đỉnh theo U0 ỏp suất hỗn hợp khớ 1,70at; Ar / CO2 ≈ 96 : k 6,4%, 1,7atm, k(U) U0, V K 100 200 320 400 500 131 198 256 283 324 U0, V Hỡnh IV-3 Sự phụ thuộc vị trớ kờnh đỉnh theo U0 ỏp suất hỗn hợp khớ 1,70at; Ar / CO2 ≈ 93,6 : 6,4 U0, V k k 90 100 200 300 400 560 140 197 256 291 322 U0, V Hỡnh IV-4 Sự phụ thuộc vị trớ kờnh đỉnh theo U0 ỏp suất hỗn hợp khớ 1,70at; Ar / CO2 ≈ 92 : 91 Phụ lục V Sự phụ thuộc cường độ điện trường vào khoảng cách (r) từ tâm dây anốt đầu dò khí hình trụ, U0 = 1000V, p=1atm, b=20mm r, mm 0.05 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 10 20 E(r), V/cm 33400 16700 8350 5560 4170 3340 1670 835 556 417 334 167 84 a = 0,05mm; b = 20mm r, mm 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 10 20 E(r), V/cm 18900 9450 6300 4725 3780 1890 945 630 473 378 189 95 a = 0,1mm; b = 20mm r, mm 0.5 10 20 E(r), V/cm 5400 2700 1350 900 675 540 270 135 a = 0,5mm; b = 20mm 92 ... xạ hạt nhân khí sở lý thuyết phương pháp chế tạo đầu dò Đã thiết kế chế tạo đầu dò xạ hạt nhân khí có kích thước trung bình Đây phiên đầu dị khí hình trụ tự chế tạo hồn tồn vật liệu có Việt Nam... Mục lục Mở đầu Chương – đầu dò xạ hạt nhân khí 1.1 Ghi nhận hạt nặng có điện tích 1.2 Đầu dị xạ hạt nhân khí 15 Chương – Thử nghiệm thiết kế chế tạo đầu dị khí 32 có kích thước trung bình 2.1 Một... ‘? ?Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò xạ hạt nhân khí có kích thước trung bình? ??’ Nhiệm vụ cụ thể đề tài lớn, bao gồm toàn trình nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp ráp, khảo sát khả ứng dụng đầu

Ngày đăng: 11/10/2022, 22:06

Hình ảnh liên quan

Hình 1-2. Đầu dị khí phẳng (a.) và đầu dị khí hình trụ (b.) - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Hình 1.

2. Đầu dị khí phẳng (a.) và đầu dị khí hình trụ (b.) Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 1-4. Các vùng làm việc của đầu dị khí - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Hình 1.

4. Các vùng làm việc của đầu dị khí Xem tại trang 17 của tài liệu.
Hình 1-5. Tốc độ trôi của điện tử phụ thuộc vào tỷ số E/p trong một số loại khí. - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Hình 1.

5. Tốc độ trôi của điện tử phụ thuộc vào tỷ số E/p trong một số loại khí Xem tại trang 22 của tài liệu.
Hình 1-7. Sơ đồ mặt cắt ngang của buồng iôn hố hình trụ có lắp cực vòng bảo vệ(a.) và mạch điện tương đương (b.) - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Hình 1.

7. Sơ đồ mặt cắt ngang của buồng iôn hố hình trụ có lắp cực vòng bảo vệ(a.) và mạch điện tương đương (b.) Xem tại trang 27 của tài liệu.
hình trụ cho bởi cơng thức [9]: - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

hình tr.

ụ cho bởi cơng thức [9]: Xem tại trang 31 của tài liệu.
Bảng 2-2. Một số đặc tính của nhựa epocxi [6]. - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Bảng 2.

2. Một số đặc tính của nhựa epocxi [6] Xem tại trang 39 của tài liệu.
Bảng 2-3 cho thấy, với bán kính dây anơt là 0,035mm thì từ U0 ∼ 300V trong - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Bảng 2.

3 cho thấy, với bán kính dây anơt là 0,035mm thì từ U0 ∼ 300V trong Xem tại trang 41 của tài liệu.
Bảng 2-3. Giá trị tính được cường độ điện trường ngay sát bề mặt anôt theo bán kính anơt và điện áp ni đầu dị khi áp suất khí p = 1atm và b = 20mm - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Bảng 2.

3. Giá trị tính được cường độ điện trường ngay sát bề mặt anôt theo bán kính anơt và điện áp ni đầu dị khi áp suất khí p = 1atm và b = 20mm Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình –1 cho thấy đường phụ thuộc của cường độ điện trường trong đầu dò khí hình trụ theo khoảng cách từ tâm anơt (r)vùng điện trường mạnh rất hẹp, chỉ  phân bố trong khoảng cách từ  0,035mm  đến 0,2mm tính từ tâm dây anốt (∆r =  0,165mm) - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

nh.

–1 cho thấy đường phụ thuộc của cường độ điện trường trong đầu dò khí hình trụ theo khoảng cách từ tâm anơt (r)vùng điện trường mạnh rất hẹp, chỉ phân bố trong khoảng cách từ 0,035mm đến 0,2mm tính từ tâm dây anốt (∆r = 0,165mm) Xem tại trang 42 của tài liệu.
Sơ đồ hệ hút/nạp khí cho đầu dị được thể hiện trên hình 2-4. - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Sơ đồ h.

ệ hút/nạp khí cho đầu dị được thể hiện trên hình 2-4 Xem tại trang 45 của tài liệu.
Hình 3-1 cho thấy sơ đồ khối hệ khảo sát đầu dò.                                                                                                          - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Hình 3.

1 cho thấy sơ đồ khối hệ khảo sát đầu dò. Xem tại trang 47 của tài liệu.
Hình 3-2 cho thấy sơ đồ lắp đặt nguồn phóng xạ alpha trong đầu dò thử nghiệm: AG là nguồn α, CD là một phần của dây Anơt, góc đặc EOH là góc mở của  chùm tia phóng xạ; HI là một phần vỏ đầu dị và cũng là catơt, OD là hướng bay  vng góc với mặt nguồn của h - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Hình 3.

2 cho thấy sơ đồ lắp đặt nguồn phóng xạ alpha trong đầu dò thử nghiệm: AG là nguồn α, CD là một phần của dây Anơt, góc đặc EOH là góc mở của chùm tia phóng xạ; HI là một phần vỏ đầu dị và cũng là catơt, OD là hướng bay vng góc với mặt nguồn của h Xem tại trang 48 của tài liệu.
3.2. Loạt khảo sát thứ nhất - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

3.2..

Loạt khảo sát thứ nhất Xem tại trang 50 của tài liệu.
Bảng 3-2. Sự phụ thuộc tổng số xung theo U0 và áp suất (Ar /CO2 ≈ 96:4).  - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Bảng 3.

2. Sự phụ thuộc tổng số xung theo U0 và áp suất (Ar /CO2 ≈ 96:4). Xem tại trang 50 của tài liệu.
Trên cơ sở bảng số liệu 3-2 ta tìm được dạng đồ thị mô tả quan hệ giữ aN và - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

r.

ên cơ sở bảng số liệu 3-2 ta tìm được dạng đồ thị mô tả quan hệ giữ aN và Xem tại trang 51 của tài liệu.
dị) và có một phần hạt bị chắn khơng tới được vùng nhạy đó (hình 3-2). Như vậy, giá trị hiệu suất ghi cỡ 1/7 là hợp lý - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

d.

ị) và có một phần hạt bị chắn khơng tới được vùng nhạy đó (hình 3-2). Như vậy, giá trị hiệu suất ghi cỡ 1/7 là hợp lý Xem tại trang 53 của tài liệu.
các áp suất hỗn hợp khí khác nhau. Kết quả được mô tả trên bảng 3-3. - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

c.

ác áp suất hỗn hợp khí khác nhau. Kết quả được mô tả trên bảng 3-3 Xem tại trang 60 của tài liệu.
và dễ quan sát nhất (hình 3-15, 3-16 và 3-17). Không những thế, sự dịch chuyển kênh đỉnh cũng xảy ra tương tự và có thể được giải thích với cùng một lý do như  loạt khảo sát thứ nhất đó là dựa vào khái niệm tổn hao năng lượng và quãng chạy  của hạt alpha. - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

v.

à dễ quan sát nhất (hình 3-15, 3-16 và 3-17). Không những thế, sự dịch chuyển kênh đỉnh cũng xảy ra tương tự và có thể được giải thích với cùng một lý do như loạt khảo sát thứ nhất đó là dựa vào khái niệm tổn hao năng lượng và quãng chạy của hạt alpha Xem tại trang 62 của tài liệu.
nhất là ở áp suất 1,7atm. Các hình 3-18, 3-19 và 3-20 chỉ ra rằng, khi độ chênh lệch điện thế giữa anốt và katốt của đầu dị tăng lên thì đỉnh phổ cao lên đồng thời kênh  đỉnh dịch chuyển về phía kênh lớn - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

nh.

ất là ở áp suất 1,7atm. Các hình 3-18, 3-19 và 3-20 chỉ ra rằng, khi độ chênh lệch điện thế giữa anốt và katốt của đầu dị tăng lên thì đỉnh phổ cao lên đồng thời kênh đỉnh dịch chuyển về phía kênh lớn Xem tại trang 64 của tài liệu.
Bảng 3-4. Sự phụ thuộc tổng số xung theo U0 và áp suất (Ar /CO2 ≈ 92 ; 8)  - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

Bảng 3.

4. Sự phụ thuộc tổng số xung theo U0 và áp suất (Ar /CO2 ≈ 92 ; 8) Xem tại trang 66 của tài liệu.
Hình II-1. Để nội suy số xung tạo bởi các bức xạ phông và nhiễu. - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

nh.

II-1. Để nội suy số xung tạo bởi các bức xạ phông và nhiễu Xem tại trang 81 của tài liệu.
Bảng III-2. Quan hệ giữa tổng số xung, N, với tỷ số E/p tại r0 =1m mở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau (Ar/CO2 ≈ 96:4) - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

ng.

III-2. Quan hệ giữa tổng số xung, N, với tỷ số E/p tại r0 =1m mở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau (Ar/CO2 ≈ 96:4) Xem tại trang 83 của tài liệu.
Hình III-1. Sự phụ thuộc của tổng số xung, N vào tỷ số E/p tại điểm cách tâm dây anôt một khoảng r = r0 =1mm ở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar/CO 2=96;4) - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

nh.

III-1. Sự phụ thuộc của tổng số xung, N vào tỷ số E/p tại điểm cách tâm dây anôt một khoảng r = r0 =1mm ở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar/CO 2=96;4) Xem tại trang 85 của tài liệu.
Bảng III-3. Quan hệ giữa tổng số xung, N, với tỷ số E/p tại r0 =1mm ở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau (Ar/CO2 ≈ 93,6 : 6,4) - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

ng.

III-3. Quan hệ giữa tổng số xung, N, với tỷ số E/p tại r0 =1mm ở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau (Ar/CO2 ≈ 93,6 : 6,4) Xem tại trang 86 của tài liệu.
Hình III-2. Sự phụ thuộc của tổng số xung, N vào tỷ số E/p tại điểm cách tâm dây anôt m ột khoảng r0 =1mm ở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar/CO2  - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

nh.

III-2. Sự phụ thuộc của tổng số xung, N vào tỷ số E/p tại điểm cách tâm dây anôt m ột khoảng r0 =1mm ở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar/CO2 Xem tại trang 87 của tài liệu.
Hình III-3. Sự phụ thuộc của tổng số xung, N vào tỷ số E/p tại điểm cách tâm dây anôt một khoảng r0 =1mm ở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar /CO2=92;8)  - Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo đầu dò bức xạ hạt nhân bằng khí có kích thước trung bình

nh.

III-3. Sự phụ thuộc của tổng số xung, N vào tỷ số E/p tại điểm cách tâm dây anôt một khoảng r0 =1mm ở các áp suất hỗn hợp khí khác nhau(Ar /CO2=92;8) Xem tại trang 88 của tài liệu.

Mục lục

    Tài liệu tham khảo

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan