Untitled TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 16, SOÁ T3 2013 Trang 83 Đánh giá tính chuẩn xác của chương trình VGSpec thông qua khả năng tính toán diện tích đỉnh, tìm đỉnh tự động, nhận diện đồng vị, xá[.]
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 16, SỐ T3 - 2013 Đánh giá tính chuẩn xác chương trình VGSpec thơng qua khả tính tốn diện tích đỉnh, tìm đỉnh tự động, nhận diện đồng vị, xác định hoạt độ phóng xạ nguồn trụ Marinelli Trịnh Quang Vinh Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Trương Thị H ng Loan Mai Văn Nhơn Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM (Bài nhận ngày 04 tháng 03 năm 2013, nhận đăng ngày 29 tháng năm 2013) TÓM TẮT Phiên phần mềm xử lý phổ gamma Genie 2000 sử dụng Bộ môn Vật lý Hạt nhân (BM VLHN), khoa Vật lý – Vật lý kỹ thuật (VL – VLKT), trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐH KHTN), Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh (ĐHQG-HCM) thiếu gói xác định hoạt độ phóng xạ nguồn, chưa hồn tồn tự động hóa từ q trình phân tích, xử lý phổ đến q trình nhận diện đồng vị phóng xạ, đánh giá hoạt độ nguồn Tác giả xây dựng chương trình VGSpec phiên 2.1 để xác định hoạt độ phóng xạ nguồn Sau thực nghiệm đo nguồn chuẩn trụ nguồn Marinelli hệ phổ kế gamma phông thấp dùng detector HPGe để so sánh với kết từ chương trình, đánh giá tính chuẩn xác chương trình VGSpec thơng qua khả xác định hoạt độ phóng xạ nguồn trụ Marinelli Từ khóa: HPGe, Genie 2000, WPF, VGSpec MỞ ĐẦU Đối với người làm thực nghiệm việc đánh giá hoạt độ phóng xạ mẫu vơ cần thiết Vì vậy, vấn đề xây dựng chương trình xử lý phổ gamma tự động mục tiêu nghiên cứu nhiều tác giả Mục đích báo cáo bước đầu xây dựng chương trình xử lý phổ gamma tự động bao gồm tìm kiếm đỉnh phổ tự động; tính tốn diện tích đỉnh; nhận diện đồng vị phóng xạ, đánh giá hoạt độ nguồn Chương trình xử lý phổ gamma tự động VGSpec phiên 2.1 có thêm gói Xác định hoạt độ nguồn, tra cứu thư viện đồng vị (phiên 1.1 dừng lại đến gói Nhận diện đồng vị phóng xạ) Chương trình VGSpec phiên 2.1 viết dựa ngôn ngữ lập trình C#, xây dựng giao diện WPF (Windows Presentation Foundation) môi trường Microsoft Visual Studio 2010 Giao diện chương trình trình bày Hình Trang 83 Science & Technology Development, Vol 16, No.T3- 2013 Detector Detector sử dụng ký hiệu GC2018 Nó có hiệu suất danh định 20% (giá trị xác 22,4%) độ phân giải lượng 1,8 keV (giá trị xác 1,72keV) lượng 1,33 MeV 60Co Cấu trúc detector GC2018 trình bày Hình Hình Giao diện chương trình Một số module gói chương trình VGSpec: Module Đọc hiển thị phổ; Gói Chuẩn lượng bề rộng đỉnh; Gói Làm trơn phổ; Module Trừ phơng; Gói Tính diện tích đỉnh; Gói Tìm đỉnh phổ tự động; Gói Nhận diện đồng vị phóng xạ; Gói Xác định hoạt độ nguồn, tra cứu thư viện đồng vị VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Hệ phổ kế Hệ phổ kế gamma sử dụng báo cáo thuộc Phịng thí nghiệm chun đề 2, Bộ mơn Vật lý Hạt nhân, Khoa Vật lý – Vật lý Kỹ thuật, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHCM Hình trình bày hệ phổ kế gamma dùng detector HPGe Hệ gồm có phần sau: Detector HPGe GC2018 với thiết bị kèm theo gồm nguồn nuôi cao cho detector, tiền khuếch đại, khuếch đại, biến đổi tương tự thành số khối phân tích đa kênh, nguồn phóng xạ, buồng chì che chắn phông bao quanh detector nguồn Tuy nhiên mô hình hố hệ phổ kế chúng tơi quan tâm đến cấu hình detector, nguồn buồng chì che chắn Phần detector GC2018 tinh thể Ge siêu tinh khiết (độ tạp chất vào khoảng 1010 nguyên tử/cm3) gồm tinh thể Ge đường kính ngồi 52 mm, chiều cao 49,5 mm Bên tinh thể có hốc hình trụ đường kính mm, độ sâu hốc 35 mm Mặt tinh thể lớp tiếp xúc loại n (lớp lithium) khuếch tán có bề dày 0,86 mm nối với điện cực dương Mặt hốc tinh thể lớp tiếp xúc loại p (lớp boron) cấy ion có bề dày x 10-3 mm nối với điện cực âm Mặt tinh thể có phủ hai lớp vật liệu bao gồm lớp làm kapton với bề dày 0,1 mm, lớp làm mylar kim loại hóa với bề dày 0,85 x 10-3 mm Hình Cấu trúc detector GC2018 Hộp kín nhơm có độ dày 2,7 mm (chỗ dày nhất); 0,76 mm (chỗ mỏng nhất) để đảm bảo tránh hấp thụ photon lượng thấp Khoảng chân không mặt tinh thể Ge với mặt vỏ nhôm mm để tránh va chạm với bề mặt tinh thể Ge lắp ráp detector Hình Hệ phổ kế gamma dùng detector HPGe 2018 Trang 84 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 16, SỐ T3 - 2013 Buồng chì Nguồn chuẩn Detector GC2018 đặt buồng chì giảm phơng từ mơi trường Như ta biết chì loại vật liệu có Z cao điều giúp hấp thụ tia gamma môi trường làm giảm phông cho detector Các nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm 22Na, 54Mn, 57 Co, 60Co, 109Cd, 133Ba, 137Cs Tuy nhiên tương tác tia gamma với chì tạo tia X có lượng khoảng 75 – 85 keV Các tia X chì ghi nhận detector làm cho phổ gamma bị nhiễu Để hạn chế điều người ta lót bên buồng chì lớp Cu Sn có bề dày tương ứng 1,5 mm 1,0 mm Các nguồn có dạng trụ nhỏ mượn Khoa Vật lý Trường Đại học Sư phạm Tp.HCM với đường kính mm, chiều cao mm, phủ lớp plastic dày mm, có đường kính tồn phần cm, chiều cao tồn phần mm (a) (b) Hình Mặt cắt dọc (a) mặt cắt ngang (b) nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm Hình Mặt cắt dọc hệ detector - buồng chì Bảng Các đặc trưng nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109Cd, 133Ba, 137Cs Đồng vị Nănglượng (keV) Na 54 Mn 57 Co 60 Co 109 Cd 133 Ba 137 Cs Chu kỳ bán rã (ngày) năm = 365.2422 ngày Hoạt độ (Bq) Ngày sản xuất 1274,537 99,940 y 0,014 950,57 T1/2 0,23 37000 12/15/07 312,29 0,26 37000 01/15/08 271,80 0,05 37000 01/15/08 1925,23 0,27 37000 01/15/08 461,4 1,2 37000 01/15/08 3848,7 1,2 37000 01/15/08 10990 40 26886 01/15/08 E 22 Xác suất phát phân rã (%) y 834,838 99,9746 0,0011 122,06065 85,51 0,06 136,47356 10,71 0,15 1173,228 99,85 0,03 1332,492 99,9826 0,0006 88,0336 3,626 0,020 80,9979 32,90 0,30 276,3989 302,8508 356,0129 383,8485 7,16 18,34 62,05 8,94 0,05 0,13 0,19 0,06 661,657 84,99 0,20 T1/2 A0 T Trang 85 Science & Technology Development, Vol 16, No.T3- 2013 Nguồn chuẩn dạng Marinelli 152Eu Tìm đỉnh phổ tự động Nguồn có dạng Marinelli xuất xưởng từ phịng thí nghiệm Isotope Products, mã số EG152, mã nguồn 1576-32 có 14 đỉnh lượng gamma với chu kỳ bán hủy T1/2 = 4933 11 ngày, có hoạt độ 37,89 kBq (1,024Ci), sản xuất ngày 01/3/2012 trang bị cho Bộ môn Vật lý Hạt nhân với đường kính ngồi R = 12cm, đường kính r = 8,8 cm, chiều cao H = cm, chiều cao h = 7,5 cm, khoảng cách d = 0,5 cm, vỏ lớp plastic dày a1 = a2 = b = mm, thành phần chất exoxy matrix, khối lượng riêng ρ = g/cm3 Đỉnh lượng toàn phần chứa thơng tin quan trọng phân tích phổ Vị trí đỉnh cho ta biết lượng xạ nguồn cịn diện tích đỉnh cho ta biết hoạt độ Do vậy, cơng việc phân tích phổ xạ nguồn tìm xem số đỉnh tồn phổ vị trí đỉnh Thơng thường, phổ tương đối đơn giản, ta thực công việc cách thủ công Tuy nhiên, phổ phức tạp, việc tìm đỉnh lại khơng đơn giản, đỉnh có thống kê thấp, biên độ nhỏ thăng giáng thống kê lớn Và vấn đề việc phân tích thủ cơng thời gian dài kết có độ xác khơng cao Do đó, thuật tốn tìm đỉnh tự động giải pháp cần thiết cho công việc Hiện có nhiều thuật tốn việc tìm kiếm định vị đỉnh tự động như: phương pháp dựa vào cực đại, phương pháp dựa vào đạo hàm bậc nhất, phương pháp dựa vào đạo hàm bậc hai, v.v… (a) (b) Hình Mặt cắt dọc (a) mặt cắt ngang (b) nguồn chuẩn dạng Marinelli Chuẩn lượng, bề rộng đỉnh Việc chuẩn lượng thường làm trước tiến hành việc đo đạc để lấy phổ thường xem phần việc khởi động hệ đo Việc chuẩn lượng bao gồm bước sau: đo phổ nguồn phóng xạ có lượng gamma phát biết trước; xác định đỉnh gamma có phổ theo thứ tự; cung cấp lượng tương ứng với đỉnh xác định Từ thiết lập mối quan hệ lượng gamma số kênh theo hàm bậc E A B.K (1) Tương tự việc chuẩn bề rộng đỉnh góp phần nâng cao tính xác việc tính tốn diện tích đỉnh xác định đỉnh chập Các đỉnh gamma thường xấp xỉ dạng Gauss bề rộng nửa chiều cao (FWHM) đỉnh thường làm khớp theo lượng dạng: FWHM A B E Trang 86 (2) Thuật tốn tìm đỉnh phổ tự động chương trình xử lý phổ gamma tự động sử dụng phương pháp vi phân bậc nhất: Giả sử đỉnh phổ cần tìm có dạng hàm Gauss sau: G(x) 2 e (x )2 2 (3) Đạo hàm G(x) theo x cho kết quả: G '(x) x 2 e (x )2 2 (4) Nhận thấy đạo hàm bậc hàm Gauss nhận giá trị x = µ nhận giá trị dương x µ Như đạo hàm bậc phổ thay dấu chóp tận đỉnh Để định vị đỉnh phổ, máy tính theo dõi nhóm kênh cho đạo hàm bậc làm trơn phổ thỏa mãn tiêu chuẩn (5a), (5b), (5c): N '(p) (5a) N'(p i) (5b) TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 16, SỐ T3 - 2013 N'(p i) (5b) Trong đó: p vị trí đỉnh; i khoảng chạy Khoảng chạy i chọn tùy thuộc vào khả phân giải lượng hệ phổ kế Ci pl q l (x p i x l ) 3(p p ) (q q l ) (x p i x l ) r l r M M 2(pl p r ) (q r q l ) (x p i x l ) M M (7) Trong đó: xp kênh trung tâm; xl, xr kênh tâm vùng phông bên trái phải đỉnh pl,pr giá trị đa thức bậc hai xl, xr ; ql,qr độ dốc đa thức bậc hai xl, xr Hình Giao diện tìm đỉnh phổ tự động chương trình VGSpec nguồn 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109 Cd, 133Ba, 137Cs đo lúc sát bề mặt đầu dị Tính diện tích phương pháp Quitter Phương pháp Quittner đưa nhằm hiệu chỉnh sai sót giả thiết đưa phơng tuyến tính Theo đó, phơng bên vùng đỉnh mơ tả đa thức bậc hai theo kênh Cách xây dựng đường phơng bậc hai sau: phía trái phải ta lấy số kênh, phơng phía trái phải vùng đỉnh nhận cách làm khớp số đếm kênh với đa thức bậc hai Số đếm độ dốc kênh tính theo đa thức làm khớp vùng phông dùng để xây dựng đa thức bậc ba mơ tả phơng vùng đỉnh Hình Giao diện tính diện tích đỉnh đồng vị 22Na (1274,5 keV) chương trình VGSpec nguồn 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109Cd, 133Ba, 137Cs đo lúc sát bề mặt đầu dị Diện tích đỉnh theo phương pháp tính cơng thức (6) S n (N i n i Ci ) (6) Với C(i) phông kênh thứ i tính đa thức bậc hai cho (7) Hình Giao diện nhận diện đồng vị phóng xạ 137Cs (661,7 keV) chương trình VGSpec nguồn 22 Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109Cd, 133Ba, 137Cs đo lúc sát bề mặt đầu dò Xác định hoạt độ nguồn Phương pháp tuyệt đối phương pháp xác định hoạt độ phóng xạ chủ yếu dựa vào hiệu suất ghi detector, số liệu hạt nhân số Trang 87 Science & Technology Development, Vol 16, No.T3- 2013 Gói Tính diện tích đỉnh; Gói Tìm đỉnh phổ tự động; Gói Nhận diện đồng vị phóng xạ; Gói Nhận diện đồng vị phóng xạ chương trình xử lý phổ tự động VGSpec thực nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm 22Na, 54Mn, 57Co, 60 Co, 109Cd, 133Ba, 137Cs (được đo độc lập khoảng cách 6,9cm; 13,8cm; 25,0cm từ bề mặt đầu dò đo lúc sát bề mặt đầu dò) nguồn chuẩn dạng Marinelli 152Eu đo sát bề mặt đầu dò thể qua Bảng 2, Bảng 3, Bảng liệu thực nghiệm từ hiệu suất ghi detector Hoạt độ riêng đồng vị phóng xạ xác định theo cơng thức: A= S ε(E).y.t (8) Trong đó: A hoạt độ riêng (Bq); S diện tích đỉnh lượng; ε(E) hiệu suất ghi detector; y xác suất phát gamma phân rã (%); t thời gian đo mẫu (s) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Bảng So sánh kết Diện tính đỉnh, Tìm đỉnh tự động, Nhận diện đồng vị chương trình Genie 2000 chương trình VGSpec nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109Cd, 133 Ba, 137Cs đo khoảng cách 6,9cm; 13,8cm; 25,0cm từ bề mặt đầu dò Khoảng Thời gian Vị trí đo (s) đỉnh cách (cm) t K Năng lượng (keV) E Genie 2000 Diện tích đỉnh S Tìm đỉnh S (%) VGSpec Nhận diện Diện tích đỉnh Tìm đỉnh Tỉ số hai Nhận diện tích diện S S (%) 26271 19148 14294 0,26 1,12 0,01 x x x 22 Na Na 22 Na 1,00 1,00 0,99 12156 9270 9324 0,81 1,24 0,17 x x x 54 Mn Mn 54 Mn 1,00 0,99 1,01 95082 12075 54496 6458 47942 6608 0,75 2,43 0,23 3,34 1.18 12.01 x x x x x x 57 Co Co 57 Co 57 Co 57 Co 57 Co 1,00 0,98 1,00 1,00 0,99 1,01 53150 47610 34357 30816 26490 24106 0,14 1,00 0,79 0,33 0,73 0,26 x x x x x x 60 Co Co 60 Co 60 Co 60 Co 60 Co 0,99 0,93 1,00 0,95 1,00 0,96 5036 7749 7558 4,07 5,32 6,67 x x x 109 Cd Cd 109 Cd 0,97 0,96 1,01 70482 9965 24377 69402 9396 50818 8280 1,37 2,81 1,88 0,34 0,07 0,81 0,77 x x x x x x x 133 0,99 1,01 0,99 1,00 1,00 1,00 1,00 22 Na 6,9 13,8 25,0 800 2100 4200 5298 5297 5299 1274,5 1274,5 1274,5 26388 19177 14211 0,62 0,73 0,85 22 54 Mn 6,9 13,8 25,0 1800 5100 14400 3463 3462 3460 834,8 834,8 834,8 12101 9195 9398 0,92 1,06 1,06 54 57 Co 6,9 7500 13,8 18000 25,0 46800 486 546 485 546 486 546 122,1 136,5 122,1 136,5 122,1 136,5 94679 11781 54527 6473 47361 6705 0,34 1,06 0,47 1,96 0,58 2,57 57 60 Co 6,9 900 13,8 2100 25,0 4500 4879 5544 4879 5544 4879 5544 1173,2 1332,5 1173,2 1332,5 1173,2 1332,5 52740 44499 34315 29130 26496 23031 0,45 0,51 0,56 0,62 0,64 0,69 60 109 Cd 6,9 13,8 25,0 2100 13200 39600 344 344 344 88.0 88.0 88.0 4899 7430 7657 1,66 1,69 2,33 109 133 Ba 6,9 400 13,8 1200 Trang 88 315 1130 1240 1462 1578 315 1130 81,0 276,4 302,9 356,0 383,8 81,0 276,4 70015 10105 24246 69231 9361 50698 8247 0,41 1,09 0,67 0,38 1,05 0,48 1,22 Ba Ba 133 Ba 133 Ba 133 Ba 133 Ba 133 Ba 133 TAÏP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 16, SỐ T3 - 2013 25,0 2700 1240 1462 1578 315 1129 1240 1462 1579 302,9 356,0 383,8 81,0 276,4 302,9 356,0 383,8 19034 55948 7515 38310 6391 15099 44192 5861 0,75 0,43 1,17 0,57 1,41 0,85 0,48 1,35 18998 55777 7506 38629 6486 15300 44122 5858 2,40 0,29 1,75 1,43 1,43 5,61 0,79 2,41 x x x x x x x x 133 Ba Ba 133 Ba 133 Ba 133 Ba 133 Ba 133 Ba 133 Ba 1,00 1,00 1,00 0,99 0,99 0,99 1,00 1,00 39494 21415 18840 0,64 0,11 0,27 x x x 137 1,00 1,00 1,00 133 137 Cs 6,9 13,8 25,0 300 600 1500 2739 2739 2739 661,7 661,7 661,7 39450 21361 18894 0,51 0,69 0,73 Cs Cs 137 Cs 137 Bảng So sánh kết Diện tính đỉnh, Tìm đỉnh tự động, Nhận diện đồng vị chương trình Genie 2000 chương trình VGSpec nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109Cd, 133 Ba, 137Cs đo lúc sát bề mặt đầu dò Thời gian đo Đồng vị (s) t 133 Ba 2700 109 Cd 2700 57 Co 2700 57 Co 2700 133 Ba 2700 133 2700 Ba 133 Ba 2700 133 Ba 2700 137 Cs 2700 54 Mn 2700 60 Co 2700 22 Na 2700 60 Co 2700 Vị trí đỉnh K 320 350 494 556 1150 1262 1488 1607 2788 3523 4963 5393 5640 Năng lượng (keV) E 81,0 88,0 122,1 136,5 276,4 302,9 356,0 383,8 661,7 834,8 1173,2 1274,5 1332,5 Genie 2000 Diện tích đỉnh S 81242 784 7509 779 14431 32241 94259 12891 71555 4648 34310 20315 30819 S (%) 0,41 20,71 2,76 25,14 1,43 0,72 0,35 1,25 0,39 2,28 0,56 0,71 0,57 Tìm đỉnh VGSpec Nhận diện Diện tích đỉnh S 80894 1087 7782 755 14880 31970 94730 13386 71602 4714 34447 20288 30750 S (%) 0,00 34,41 11,44 11,52 1,17 0,83 0,25 1,01 0,52 4,94 0,58 0,17 0,42 Tìm đỉnh Nhận diện 133 Ba Cd 57 Co 57 Co 133 Ba 133 Ba 133 Ba 133 Ba 137 Cs 54 Mn 60 Co 22 Na 60 Co x x x 109 x x x x x x x x x Tỉ số hai diện tích 1,00 0,72 0,96 1,03 0,97 1,01 1,00 0,96 1,00 0,99 1,00 1,00 1,00 Bảng So sánh kết Diện tính đỉnh, Tìm đỉnh tự động, Nhận diện đồng vị chương trình Genie 2000 chương trình VGSpec nguồn chuẩn dạng Marinelli 152Eu đo sát bề mặt đầu dò Đồng vị 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu Thời Vị trí gian đo đỉnh (s) t K 3600 492 3600 1011 3600 1432 3600 1715 3600 1854 3600 3271 3600 3645 3600 4054 3600 4570 3600 4585 3600 4681 3600 5107 3600 5472 3600 5933 Năng lượng (keV) E 121,8 244,7 344,3 411,1 444,0 778,9 867,4 964,1 1085,8 1089,7 1112,1 1212,9 1299,1 1408,0 Genie 2000 Diện tích đỉnh S S (%) 1265246 0,11 243380 0,29 683990 0,13 42027 0,95 60247 0,68 159544 0,32 43751 0,84 154492 0,30 110147 0,38 76296 0,60 132257 0,32 10583 1,92 12314 1,35 164845 0,25 Tìm đỉnh VGSpec Nhận diện Diện tích đỉnh S 1286723 243372 690087 42537 59807 161778 44091 155485 121047 119902 134956 11840 12396 166149 S (%) 0,75 5,58 0,04 16,17 1,45 1,75 11,62 0,63 1,04 2,43 8,55 8,26 11,33 0,76 Tìm đỉnh x x x x x x x x x x x x x Tỉ số hai Nhận diện tích diện 152 Eu Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 Eu 152 0,98 1,00 0,99 0,99 1,01 0,99 0,99 0,99 0,91 0,64 0,98 0,89 0,99 0,99 Trang 89 Science & Technology Development, Vol 16, No.T3- 2013 Kết tính Diện tính đỉnh chương trình xử lý phổ tự động VGSpec cho kết quả: Sai lệch không 1%, 1%, 2%, 1%, 7%, 4%, 2% trùng khớp cách tương ứng đỉnh 1274,5 keV; 834,8 keV; đỉnh (122,1 keV 136,5 keV); 1173,2 keV; 1332,5 keV; 88,0 keV; đỉnh (81,0 keV; 276,4 keV; 302,9 keV; 356,0 keV; 383,3 keV) 661,7 keV so với Genie 2000; tìm đỉnh phổ tự động nhận diện đồng vị trùng khớp đỉnh 1274,5 keV; 834,8 keV; đỉnh (122,1 keV 136,5 keV), đỉnh (1173,2 keV; 1332,5 keV); 88,0 keV; đỉnh (81,0 keV; 276,4 keV; 302,9 keV; 356,0 keV; 383,3 keV) 661,7 keV với nguồn chuẩn trụ 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109Cd, 133 Ba 137Cs khoảng cách 6,9 cm; 13,8 cm 25 cm từ bề mặt detector Sai lệch không 4% 12 đỉnh (trừ nguồn 109Cd chu kỳ bán rã ngắn xác suất phát gamma nhỏ so với nguồn cịn lại) so với Genie 2000; Tìm 12/13 đỉnh phổ tự động, Nhận diện đồng vị trùng khớp 13 đỉnh lượng với nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm 22Na, 54Mn, 57Co, 60 Co, 109Cd, 133Ba, 137Cs đo lúc sát bề mặt đầu dò Sai lệch không 2% 13 đỉnh (trừ đỉnh 1089,7 keV tượng chồng chập phổ) so với Genie 2000, Tìm 13/14 đỉnh phổ tự động, Nhận diện đồng vị trùng khớp 14 đỉnh với nguồn chuẩn dạng Marinelli 152Eu đo sát bề mặt đầu dị Gói Xác định hoạt độ nguồn, tra cứu thư viện đồng vị chương trình xử lý phổ tự động VGSpec thực với nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109Cd, 133Ba, 137 Cs đo lúc sát bề mặt đầu dò nguồn chuẩn dạng Marinelli 152Eu đo sát bề mặt đầu dò thể qua Bảng 5, Bảng Bảng Kết Xác định hoạt độ nguồn chương trình VGSpec nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm 22Na, 54Mn, 57Co, 60Co, 109Cd, 133Ba, 137Cs đo lúc sát bề mặt đầu dò Đồng vị 22 Na 54 Mn 57 Co 60 Co 109 Cd 133 Ba Trang 90 Vị trí đỉnh Năng lượng (keV) Diện tích đỉnh K E S 5393 Hoạt độ thời điểm đo 3523 Hoạt độ thời điểm đo 494 556 Hoạt độ trung bình Hoạt độ thời điểm đo 4963 5640 Hoạt độ trung bình Hoạt độ thời điểm đo 350 Hoạt độ thời điểm đo 320 1150 1262 1488 1607 Hoạt độ (Bq) A A 1274,5 20288 834,8 4714 122,1 136,5 7782 755 1173,2 1332,5 34447 30750 88 1087 81 276,4 302,8 356 383,9 80894 14880 31970 94730 13386 12743 12958 1632 1626 1015 993 1004 1021 22030 22335 22183 22288 4206 4464 29376 29604 28071 28272 28293 21 81 116 115 116 129 94 112 1447 25 268 403 307 111 343 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 16, SỐ T3 - 2013 Hoạt độ trung bình Hoạt độ thời điểm đo 2788 Hoạt độ thời điểm đo 137 Cs 661,7 28723 28714 24377 24602 71602 286 140 Bảng Kết Xác định hoạt độ nguồn chương trình VGSpec nguồn chuẩn dạng Marinelli Eu đo sát bề mặt đầu dị 152 Vị trí đỉnh Năng lượng (keV) Diện tích đỉnh K E S Hoạt độ (Bq) A A 492 121,7817 1286723 37986 334 1011 1432 244,6974 344,2785 243372 690087 37575 38077 2108 173 1715 1854 3271 411,1165 443,965 778,9045 42537 59807 161778 37355 37918 37854 6042 574 687 3645 4054 867,38 964,072 44091 155485 37603 38566 4376 290 4570 4585 1085,837 1089,737 121047 119902 43389 252505 521 6308 4681 5107 1112,076 1212,948 134956 11840 37451 38803 3207 3213 37833 37609 2123 Hoạt độ trung bình Hoạt độ thời điểm đo Kết xác định hoạt độ đồng vị chương trình xử lý phổ tự động VGSpec phù hợp với nguồn trụ nguồn Marinelli, cho thấy chương trình chạy ổn định KẾT LUẬN Chương trình xử lý phổ gamma tự động VGSpec có khả thực số thao tác như: đọc hiển thị phổ; làm trơn phổ; trừ phông; chuẩn lượng bề rộng đỉnh; tính diện tích đỉnh; so sánh với chương trình xử lý phổ thơng dụng Genie 2000 cho kết phù hợp Ngồi chương trình VGSpec cải tiến phiên Genie 2000 mơn tìm đỉnh phổ tự động, nhận diện đồng vị phóng xạ, xác định hoạt độ nguồn, tra cứu thư viện đồng vị nguồn trụ nguồn Marinelli cho kết phù hợp Trang 91 Science & Technology Development, Vol 16, No.T3- 2013 Assessing an accuracy of vgspec program through ability of calculating peak area, automatically finding the peak, identifying isotopes and determining radioactivity for cylindrical and marinelli sources Trinh Quang Vinh Viet Nam National University - Ho Chi Minh City (VNU-HCM) Truong Thi Hong Loan Mai Van Nhon University of Science, VNU-HCM ABSTRACT Genie 2000 version of gamma spectrum processing program, which is being used at Nuclear Physics Department, Physics – Technique Physics Faculty, University of Science is lacked of package for determining radioactivity of sources, also has not been comprehensibly automatic from analysis and process to identification of radioactive isotopes and evaluation of source activity We have built version 2.1 of VGSpec program to determine source radioactivity Then, the experiments are carried out to measure cylindrical standard and Marinelli samples by low background gamma spectrometer using HPGe detector, to compare experimental results with ones of the program, as well as assess the accuracy of VGSpec program through ability of determining radioactivity for cylindrical and Marinelli sources Key words: HPGe, Genie 2000, WPF, VGSpec TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] C Hacker, Radiation decay, Version 4.1, FreeWare (2009) [2] C.J Sullivan, Generation of customized wavelets for the analysis of g-ray spectra, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A579, 275-278 (2007) [3] E Yoshida, Application of neural networks for the analysis of gamma-ray spectra measured with a Ge spectrometer, Nuclear Trang 92 Instruments and Methods in Physics Research, A484, 557–563 (2002) [4] IAEA-TECDOC-1011, Intercomparison of gamma ray analysis software packages, IAEA (1998) [5] J.M.L Arcos, Gamma-ray spectra deconvolution by maximum-entropy methods, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A 369, 634-636 (1996) [6] www.laraweb.free.fr ... No.T3- 2013 Gói Tính diện tích đỉnh; Gói Tìm đỉnh phổ tự động; Gói Nhận diện đồng vị phóng xạ; Gói Nhận diện đồng vị phóng xạ chương trình xử lý phổ tự động VGSpec thực nguồn chuẩn dạng trụ giả điểm... Hoạt độ trung bình Hoạt độ thời điểm đo Kết xác định hoạt độ đồng vị chương trình xử lý phổ tự động VGSpec phù hợp với nguồn trụ nguồn Marinelli, cho thấy chương trình chạy ổn định KẾT LUẬN Chương. .. 2000 cho kết phù hợp Ngoài chương trình VGSpec cải tiến phiên Genie 2000 mơn tìm đỉnh phổ tự động, nhận diện đồng vị phóng xạ, xác định hoạt độ nguồn, tra cứu thư viện đồng vị nguồn trụ nguồn