Xây dựng chương trình phân tích tự động phổ bức xạ gamma

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HC T NHIấN ôã* a,J,# j' S ' XY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH PIIÂN TÍCH T ự ĐỘNG PHỔ BỨC XẠ GAMMA MÃ SỐ: QT - 01 -34 CHƯ TRÌ ĐỀ TÀI: TS N G U Y E N t r u n g t ín h HÀ NỘI - 2003 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐAI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN • • • • *1# «1» «1# -J-* *1# »1* tỉf •T* ■Tặ* rpa #1» •Ị* XÂY DựNG CHƯƠNG TRÌNH PHÂN TÍCH T ự ĐỘNG PHỔ BỨC XẠ GAMMA • • • MÃ SỐ: QT - 01 -34 CHU TRÌ ĐÊ TÀI: TS Nguyễn Trung Tính CÁC CÁN BỘ PHỐI HƠP: PGS.TS Nguyễn Triệu Tú ThS Nguyễn T hế Nghĩa CN Nguyễn Thị Chanh HÀ NỘI - 2003 BÁO CÁO TÓM TẮT a Đề tài: X ày dựng chương trình phàn tích tự động phổ xạ gam m a Mã số: QT - 01 -34 b Chủ trì đề tài: TS Nguyễn Trung Tính c Các cán phối hợp: PGS.TS Nguyễn Triệu Tú ThS Nguyễn T hế Nghĩa CN Nguyễn Thị Chanh d Mục tiêu nội dung nghiên cứu: Xây dựng chương trình phân tích tự động phổ xạ gam m a nói riêng, phổ xạ hạt nhân nói chung, nhằm bước tự động hố q trình xử lý số liệu hạt nhân Nội dung đề tài bao gồm việc viết phần mền định vị đỉnh phổ, khớp phổ xác định cắc đồng vị Iham gia tạo phổ e Các kẽt đạt được: - Đề tài xây d rng số phần mềm tự động c nh vị đỉnh phổ sở phương pháp khác - Đã xây dựng phần mềm khớp phổ sở phương pháp bình phương tối thiểu - Đã xây dựng phần mềm khớp phổ cho trường hợp phổ có điểm đứng ngồi phương pháp khớp khác - Đã xây dựng chương trình tự động phát đồng vị tạo phố gamma - Khảo sát số phổ chuẩn phổ mẫu đo thực tế f Tình hình kinh phí đề tài: cấp 8.000.000 đ chi hết Hợp đăng ký XÁC NIIẬN C U A BA.N CHỦ NH IỆM K H O A (Ký ghi rõ họ tên) U ' u ' ^ XÁC NHÁN CỦA TRUỒNG PHỎ HI?u Tr:’J / V C H Ủ TRÌ ĐỂ TÀI (Ký ghi rõ họ tên) SUM M ARY R E PO R T O F T H E S C IE N T I F I C R E S E A R C H S U B J E C T a Title o f subject: Building the autom atic analysis program f o r gam m a spectrum b Head o f subject: Dr Nguyen Trung Tỉnh c Participants: Dr Nguyen Trieu Tu Mcs Nguyen The Nghia Be Nguyen Thi Chanh d Aim and contents o f subject Build ng the automatic analysis program for gam m a spectrum in order to analyse automaticaly nuclear data step by step rfhe subject include writing the software for searching peaks, fitting spectrum and finding isotopes making gam m a spectrum e Results: - W rote the software for automatical searching peaks of gam m a spectrum - W rote the software for fitting gam m a spectrum - W rote the software for fitting gam m a spectrum with outliers - W rote the software for finding isotopes making gam m a spectrum - Using the software to analyse some gam m a spectra M ỤC LỤC Trang Lời m đ ầ u - — I Xây dựng chương trình định vị tự động đỉnh phổ xạ g a m m a 1.1 Phương pháp vi phân bậc hai suy rộng định vị đinh p h ổ .— 1.2 Định vị đỉnh phổ phương pháp hàm tương quan c h é o - 1.3 Biến đổi tương quan chéo với tương quan diện tích zero (zero-area c o rre lato r) - n Xây dựng chương trình khớp phổ với mơ hình tốn h ọ c - 12 II Phương pháp bình phương tối t h iể u 12 11.2 Khớp phổ trường hợp có điểm đứng ngoài. - 13 III Kết phân tích p h ổ 19 III Kết phân tích phổ cưa nguồn chuẩn 19 111.2 Kết phân tích phổ mẫu thực t ế 20 Kết l u ậ n 23 Tài liệu tham k h ả o - 24 LỜI MỞ ĐẦU Trong trình ghi nhận đo lường xạ hạt nhân, mẫu kháo sát chi có mức nang lượng nhát, phổ ghi nhận lại có dạng phức tạp, hàm phản ứng thiết bị ghi nhận (phổ kế) hàm delta, mà có dạng thức phức tạp Chính việc làm cho trình xư lý kết ghi nhận trở nên khó khăn Việc xây dựng chưưng trình phân tích tự động phổ ghi nhận cần thiết Trên giới chương trình phân tích phổ xạ hat nhân xây dựng phát huy hiệu Song chương trình thường khó can thiệp đắt tiền Ngồi ra, đơi có số liệu địi hỏi chương trình xử lý riêng Do việc tự xây dtmg trương trình phân tích tự động phổ ghi nhận từ phổ kế từ việc phát đ:nh đến việc khớp phổ với mơ hình tốn học cho trước để tìm thơng số quan tam phổ ghi nhận từ thu nhận số liệu mong muốn cán thiết có ý nghĩa Mục đích đề tài: " Xây đựng chương trình phân tích tự động phổ xạ gamma " nhằm thiết kế, xây dựng chương trình phân tích tự động phổ xạ hạt nhân, mà cụ thể xây dựng chương trình phân tích tự động phổ xạ gamma thu nhận từ phổ kế gamma nhấp nháy bán dẫn, nham phấn tang cường khả xử lý phổ nhanh chóng, xác PHẦN CHÍNH BÁO CÁO I Xây dựng chương trình định vị tự động đỉnh phổ xạ gamma Để xử lý kết đo đạc có hiệu quả, bước xác định xem phổ xạ ghi nhận chứa mức lượng nào, tức cần xác định xem phổ có đỉnh hấp thu tồn phần Để làm việc nhiều tác giả giới đưa giải pháp khác Chúng khảo sát số giải pháp để tìm giải pháp tối ưu cho toán quan tâm xây dựng chương trình tự động định vị đỉnh có phổ Qua khảo sát, chúng tơi đến kết luận phương pháp vi phân bậc hai suy rộng, phương pháp hàm tương quan chéo phương pháp hàm tương quan với tương quan diện tích zero hiệu chúng tối xảy dựng chương trình tự động định vị đính phổ dựa phương pháp Phương pháp vi phân bậc hai suy rộng định vị đinh phổ Hàm phân bố Gauss C(jc) = -pỉ=—exp(-(.t - //)2/2 cr) ^2n.ơ biểu diễn hệ thức: / \ có đuo hàm bac hai (í-//) 1, \x ) = -V^/T.CT3^ , Nếu cho có dạng tuyến tính, phổ vùng đỉnh c ó dạng: y(i)= Agp(i)+ D+ Ci g (i) ham Gauss có trọng tâm p với biên độ đơn vị; A chiều cao đỉnh; 600 o DO o 300 *on 900 1200 1500 b II o 30?) o 0 " 0 0 Hình a Phân bơ Gauss: b đaợ hàm bac hai cua 1