Thiết kế các bài thí nghiệm cho phòng thí nghiệm vật lý hạt nhân

Thiết kế các bài thí nghiệm cho phòng thí nghiệm vật lý hạt nhân

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận này, ngoài những nỗ lực của

cá nhân, em còn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình và lời động viên của quý thầy cô trong Khoa Vật lý Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để em hoàn thành việc đo đạc thực nghiệm

Xin cho em được bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Hoàng Đức Tâm, thầy đã tận tình hướng dẫn em, truyền thụ cho em những kiến thức để hoàn thành tốt khóa luận này

Em xin cảm ơn đến thầy Trần Thiện Thanh – giảng viên Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên đã giúp đỡ em và truyền đạt kiến thức thực nghiệm về hạt nhân để em hoàn thành luận văn này

Xin cảm ơn gia đình luôn sát cánh bên con trong suốt thời gian học đại học, luôn là chỗ dựa tinh thần cho con

Cảm ơn tập thể lớp Cử nhân lý khóa 32 đã luôn ở bên cạnh và giúp đỡ mình trong những lúc khó khăn và động viên em trong suốt thời gian làm bài luận này

Võ Thị Tuyết Phượng

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay việc triển khai ứng dụng Vật lý hạt nhân trong các lĩnh vực đời sống đang được quan tâm vì những hiệu quả và lợi ích mà nó đem lại Bên cạnh đó hiện nay nước ta đang chuẩn bị xây dựng nhà máy điện hạt nhân tại Ninh Thuận Do vậy việc chuẩn bị nguồn nhân lực là hết sức cần thiết Hiện tại, các trường đại học trong cả nước đang đào tạo sinh viên chuyên ngành Vật lý hạt nhân trong đó có trường Đại học Sư phạm Tp.Hồ Chí Minh

Để tạo điều kiện tốt cho sinh viên thực hành chuyên đề Vật lý hạt nhân trường đã xây dựng Phòng thí nghiệm Vật lý hạt nhân, nhằm phục vụ cho công tác này các thiết bị này trong Phòng thí nghiệm hiện tại đang được đưa vào phục vụ cho công tác đào tào

Chính vì lý do trên mà em đã chọn đề tài “THIẾT KẾ CÁC BÀI THÍ NGHIỆM CHO PHÒNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ HẠT NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HỒ CHÍ MINH” nhằm hoàn chỉnh thêm việc giảng dạy thực hành cho sinh viên ngành Cử nhân Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Tp.Hồ Chí Minh

2 Mục tiêu đề tài

- Tìm hiểu cơ chế hoạt động của các thiết bị ghi đo bức xạ máy đo alpha, beta phông thấp UMF

2000, máy đo đơn kênh Ludlum Model 2200, máy đo Gamma Ray 8K

- Thiết kế 5 bài thí nghiệm dựa trên các thiết bị ghi đo trong phòng thí nghiệm vật lý hạt nhân

2 Bố cục luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận luận văn chia làm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về bức xạ và thiết bị ghi nhận bức xạ

Chương 2: Thiết kế các bài thí nghiệm

Chương 3: Kết quả báo cáo thực nghiệm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BỨC XẠ VÀ THIẾT BỊ GHI NHẬN

BỨC XẠ 1.1 Nguồn phóng xạ alpha , beta và gamma

Nguồn phóng xạ để chỉ các chất đồng vị phóng xạ phát ra các tia alpha, beta và gamma Các nguồn phóng xạ này được sản xuất trong các lò phản ứng hạt nhân hay các máy gia tốc

Có 2 dạng nguồn phóng xạ:

Nguồn phóng xạ kín: là nguồn phóng xạ được bọc kín trong vỏ thép không gỉ Nguồn này đã được kiểm tra về tính bền cơ học, tính chịu nhiệt, độ kín, chịu áp suất Nguồn kín còn được đặt trong buồng bằng chì để vừa che chắn vừa bảo vệ Các nguồn phóng xạ kín thường được dùng trong các thiết bị đo mức vật liệu, đo mật độ, nghiên cứu khoa học, chiếu xạ khử trùng y tế

Nguồn phóng xạ hở được sản xuất dưới dạng dung dịch lỏng, dạng rắn hay dạng bột chứa trong lọ thủy tinh hay plastic mà không có vỏ bọc kín như trong nguồn kín Các nguồn được sử dụng để nghiên cứu hay chẩn đoán, nghiên cứu sự vận chuyển vật liệu trong các quá trình sản xuất công nghiệp

Các chất đồng vị phóng xạ khi phân rã phát các hạt alpha hoặc beta và sau đó phát tiếp gamma Chúng được sử dụng như một trong các dạng nguồn phóng xạ Do đó nguồn phóng xạ loại này được xem như là nguồn alpha, beta hoặc nguồn gamma tùy theo mục đích sử dụng

Bảng 1.1: Một số nguồn phóng xạ alpha, beta, gamma

Tên Đồng

vị Loại bức xạ Năng lượng (MeV)

Thời gian bán rã

Dạng nguồn

Hở Dung dịch Phosphorus 32

1.2 Tương tác của bức xạ với vật chất

Khi đi xuyên qua vật chất các hạt tương tác với các nguyên tử môi trường, tức là tương tác với electron và hạt nhân Nếu bỏ qua tương tác hấp dẫn thì các hạt sẽ tham gia các tương tác mạnh, tương tác yếu, tương tác điện từ Các hạt alpha, deutron, proton, neutron có thể tham gia vào tương tác mạnh Ngoài ra lượng tử gamma tham gia vào tương tác yếu

Trong quá trình tương tác của bức xạ với vật chất, năng lượng của tia bức xạ được truyền cho các electron quỹ đạo hoặc cho hạt nhân nguyên tử, tùy thuộc vào loại hạt và năng lượng của bức xạ cũng như bản chất của môi trường hấp thụ Các hiệu ứng chung khi tương tác của bức xạ với vật chất là kích thích và ion hóa nguyên tử môi trường

1.2.1 Tương tác của hạt alpha với vật chất

1.2.1.1 Sự truyền năng lượng của hạt alpha

Cơ chế mất năng lượng của hạt alpha là kích thích và ion hóa nguyên tử Sự kích thích là đưa

nguyên tử của môi trường ở trạng thái cơ bản lên trạng thái mức năng lượng cao hơn (mức kích

thích) Sự ion hóa nguyên tử là hạt alpha truyền năng lượng cho electron nguyên tử và electron này

có năng lượng lớn hơn năng lượng liên kết của electron với hạt nhân nên bay ra ngoài

Do hạt alpha có điện tích là +2e lớn hơn hạt beta và khối lượng rất lớn, do đó vận tốc của nó

thấp, nên độ ion hóa riêng của hạt alpha rất cao, vào khoảng hàng nghìn cặp ion trên 1 cm trong

không khí

1.2.1.2 Quãng chạy của hạt alpha trong vật chất Hạt alpha có khả năng đâm xuyên thấp nhất trong số các bức xạ ion hóa Trong không khí,

ngay cả hạt alpha có năng lượng cao do các nguồn phóng xạ phát ra cũng chỉ đi được vài cm, còn

trong môi trường mô sinh học quãng chạy của nó cỡ micromet

Hình 1.1: Đường cong hấp thụ của hạt alpha

Có 2 định nghĩa về quãng chạy hạt alpha là quãng chạy trung bình và quãng chạy ngoại suy

Đường cong hấp thụ của hạt alpha có dạng phẳng vì nó là hạt đơn năng Ở cuối quãng chạy,

số đếm các hạt alpha giảm nhanh khi tăng bề dày chất hấp thụ Quãng chạy trung bình được xác

định ở nửa chiều cao đường hấp thụ còn quãng chạy ngoại suy được xác định khi ngoại suy đường

hấp thụ đến giá trị 0

Quãng chạy của hạt alpha trong không khí ở 0oC và áp suất 760 mm thủy ngân được biểu diễn

bằng cách gần đúng, với sai số tương đối 10% như sau :

R0, 56E cm với E< 4MeV (1.1)

R1, 24E2, 62 cm với 4MeV< E< 8MeV (1.2) Quãng chạy của hạt alpha trong các môi trường khác Rm có thể tính qua quãng chạy đối với

môi trường không khí

m

R  0,56A mg / cm (1.3)

Trong đó A là số khối của môi trường

1.2.2 Tương tác của hạt beta với vật chất

1.2.2.1 Sự ion hóa

Do hạt beta mang điện tích nên cơ chế tương tác của hạt beta là tương tác tĩnh điện với các electron quỹ đạo làm kích thích và ion hóa môi trường Hạt beta mất một phần năng lượng Et để đánh bật một electron ra ngoài Gọi Ek là động năng của electron bị bắn ra liên hệ với thế ion hóa của nguyên tử E và độ mất năng lượng Et như sau:

k t

E E E (1.4) Trong nhiều trường hợp electron bị bắn ra có động năng đủ lớn để có thể ion hóa nguyên tử tiếp theo gọi là electron thứ cấp hay delta electron

Do hạt beta chỉ mất một phần năng lượng Et để ion hóa nguyên tử nên dọc theo đường đi của mình, nó có thể gây ra một số lớn cặp ion Mặt khác do hạt beta có khối lượng bằng khối lượng electron quỹ đạo nên va chạm giữa chúng làm hạt beta chuyển động lệch khỏi hướng ban đầu Vì thế mà hạt beta chuyển động theo đường cong khúc khuỷu sau nhiều va chạm trong môi trường hấp thụ và cuối cùng sẽ dừng lại khi hết năng lượng ion hóa Dọc theo đường đi của hạt beta có rất nhiều cặp ion tạo nên do quá trình ion hóa sơ cấp của hạt beta ban đầu lẫn quá trình ion hóa thứ cấp do các hạt delta electron

1.2.2.2 Độ ion hóa riêng

Độ ion hóa riêng là số cặp ion tạo ra trên một quãng đường đi đơn vị của hạt beta Độ ion hóa riêng khá cao đối với hạt beta có năng lượng thấp, giảm dần khi tăng năng lượng hạt beta, đạt cực tiểu ở năng lượng 1 MeV và sau đó tăng chậm

Hình 1.2: Độ ion hóa riêng đối với không khí phụ thuộc vào năng lượng

hạt electron

Độ ion hóa riêng được xác định qua tốc độ mất năng lượng tuyến tính của hạt beta do ion hóa

và kích thích

1.2.2.3 Hệ số truyền năng lượng tuyến tính Khi quan tâm đến môi trường hấp thụ, thường sử dụng tốc độ hấp thụ năng lượng tuyến tính

của môi trường khi hạt beta đi qua nó gọi là hệ số truyền năng lượng tuyến tính

Hệ số truyền năng lượng tuyến tính LET được định nghĩa theo công thức:

l

dELET

dl

 (1.5) Trong đó dEl là năng lượng trung bình mà hạt beta truyền cho môi trường hấp thụ khi đi qua

quãng đường dài dl Đơn vị là keV / m

1.2.2.4 Bức xạ hãm Khi hạt beta đến gần hạt nhân, lực hút Coulomb mạnh làm nó thay đổi đột ngột hướng bay

ban đầu và mất năng lượng dưới dạng bức xạ điện từ hay gọi là bức xạ hãm Năng lượng của bức xạ

hãm phân bố liên tục từ 0 đến giá trị cực đại bằng động năng của hạt beta

1.2.2.5 Quãng chạy của hạt beta trong vật chất

Do hạt beta mất năng lượng dọc theo đường đi của mình nên nó chỉ đi được một quãng đường

hữu hạn Và quãng đường này gọi là quãng chạy của hạt beta phụ thuộc vào năng lượng hạt beta và

mật độ vật chất của môi trường hấp thụ

Hình 1.3: Sự phụ thuộc quãng chạy cực đại của các hạt beta vào năng lượng của chúng đối

với một số vật liệu hấp thụ

1.2.3 Tương tác của tia gamma với vật chất

1.2.3.1 Sự suy giảm của bức xạ gamma khi đi qua môi trường Bức xạ gamma chỉ bị suy giảm về cường độ chùm tia khi tăng bề dày vật chất mà không bị

hấp thụ hoàn toàn Thật vậy khi ta xét một chùm tia đơn năng với cường độ ban đầu là I0 Sự thay

đổi cường độ khi đi qua lớp mỏng vật liệu dx bằng :

dI dx (1.6)

Trong đó  là hệ số suy giảm tuyến tính và có thứ nguyên là (độ dài)-1 thường tính theo cm-1 Lấy tích phân phương trình (1.6) từ 0 đế x ta được :

x 0

I  I e (1.7) Công thức (1.7) sự suy giảm theo hàm số mũ của cường độ chùm gamma hẹp và đơn năng

Hình 1.4: Sự suy giảm của chùm tia gamma hẹp theo bề dày Các đường liền là chùm tia gamma đơn năng 0,661 MeV, đường gạch nối là chùm tia đa năng

Hệ số suy giảm tuyến tính  phụ thuộc vào năng lượng bức xạ gamma và mật độ vật liệu môi trường

1.2.3.2 Cơ chế tương tác của bức xạ gamma với vật chất

Tương tác của gamma không gây hiện tượng ion hóa trực tiếp như hạt mang điện Tuy nhiên khi gamma tương tác với nguyên tử nó làm bứt electron quỹ đạo ra khỏi nguyên tử hay sinh ra cặp electron - positron (là hạt có khối lượng bằng khối lượng electron nhưng có điện tích là +1e) Các electron bứt ra này gây ion hóa và đó là cơ chế cơ bản mà gamma có thể ghi nhận được Có 3 dạng tương tác cơ bản : hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton và sự tạo cặp

 Hiệu ứng quang điện

Photon có năng lượng thấp (cỡ vài trăm eV) khi đập vào electron nguyên tử truyền toàn bộ năng lượng của nó electron Electron được thoát ra khỏi nguyên tử và photon bị hấp thụ hoàn toàn,

đó là hiệu ứng quang điện

Hình 1.5: Hiệu ứng quang điện

- Hiệu ứng xảy ra khi Ephoton > E lk

- Hiệu ứng xảy ra chủ yếu Ephoton lớn hơn một ít E lk đặc biệt là đối với electron liên kết chặt chẽ

nhất với nguyên tử (electron ở lớp vỏ K)

- Hiệu ứng giảm khi Ephoton tăng

- Hiệu ứng tăng khi số nguyên tử tăng (tỷ lệ với Z)

Do năng lượng liên kết thay đổi theo số nguyên tử Z nên tiết diện tương tác quang điện phụ

thuộc vào Z theo quy luật Z5

Tiết diện hiệu ứng quang điện

5 photon 7/2

ZE

5 photon

Z E

  khi EElk (1.9) Trong đó E là năng lượng của bức xạ gamma, Elk là năng lượng liên kết của electron với hạt

nhân nguyên tử

 Hiệu ứng Compton

Photon có năng lượng cao hơn, va chạm vào electron của nguyên tử truyền một phần năng

lượng của nó cho electron Khi đó electron được gia tốc, photon bị lệch hướng và chuyển động với

năng lượng thấp hơn

Hiệu ứng xảy ra chủ yếu đối với photon năng lượng trung bình và giảm khi Ephoton tăng.

Hình 1.6: Hiệu ứng Compton

Quá trình tán xạ Compton có thể xem là quá trình tán xạ đàn hồi lên electron tự do Trong quá

trình tán xạ đàn hồi của gamma với năng lượng E lên electron đứng yên ta có công thức với năng

lượng Evà electron Ee sau tán xạ phụ thuộc vào góc bay  của gamma sau tán xạ :

m  9,110 kg là khối lượng electron

Góc bay  sau tán xạ liên hệ với góc  như sau :

tg( ) 1 ctg

1 E

Tiết diện quá trình tán xạ Compton tỷ lệ thuận với điện tích Z của nguyên tử và tỷ lệ nghịch

với năng lượng gamma

compt

Z E

  (1.13)

 Sự tạo cặp

Photon có năng lượng >1,02 MeV đập vào nguyên tử thì hoặc là nó tương tác với trường

Coulomb của hạt nhân hoặc là của electron (ít gặp hơn) tạo thành cặp e-,e+ (được gọi là hiệu ứng tạo

cặp) Năng lượng gamma vượt quá 1,02 MeV được dùng để cung cấp động năng cho e-, e+

Positron được tạo ra sẽ kết hợp với electron của nguyên tử và bị hủy với sự phát ra 2 photon

năng lượng 0,511 MeV cho mỗi photon và chạy theo các hướng ngược chiều nhau ( hiện tượng này

gọi là hiện tượng hủy cặp)

Tiết diện tạo cặp phức tạp trong miền năng lượng 5 mec2 < E < 50 mec2

2 pair Z ln E

  (1.14) Trong công thức (1.14) thì tiết diện tạo cặp electron-positron gần tỷ lệ với Z2 nên có giá trị

lớn đối với chất hấp thụ với số nguyên tử lớn

Hình 1.7: Hiệu ứng sinh cặp electron-positron 1.3 Các detector trong phòng thí nghiệm

Khi các hạt alpha, beta và gamma đi qua môi trường vật chất, thì các hạt sẽ mất năng lượng của mình trong quá trình tương tác khác nhau với các electron và hạt nhân của nguyên tử vật chất Khi đó các hạt chỉ mất một phần hoặc toàn bộ năng lượng của chúng một cách từng phần hay cùng một lúc, phụ thuộc vào dạng tương tác Các detector sẽ biến đổi những năng lượng này thành một dạng năng lượng nào đó, phù hợp với quá trình ghi nhận các hạt Thông thường, năng lượng của các hạt bị mất đi trong quá trình tương tác với vật chất được biến thành điện năng

Sự hoạt động của hầu hết các detector dựa trên sự phát hiện các hiệu ứng ion hóa hoặc kích thích các nguyên tử hay phân tử vật chất gây nên do các hạt trong môi trường vật chất đi qua Việc lựa chọn các detector để nghiên cứu các hạt alpha, beta và gamma phụ thuộc vào tính chất của chúng, tính chất tương tác với vật chất, những điều kiện đặc thù của từng bài thí nghiệm Những detector này cho phép ta phát hiện và ghi nhận các hạt đo được năng lượng toàn phần, khả năng ion hóa của các hạt, hoạt độ của nguồn phóng xạ

1.3.1 Detector nhấp nháy NaI(Tl)

Bao gồm:

- Tinh thể nhấp nháy bằng chất NaI có pha thêm hoạt hóa Thallium

- Ống nhân quang điện

Vai trò của tinh thể nhấp nháy: khi lượng tử gamma tương tác với vật chất nhấp nháy, nó sẽ tạo ra electron tự do có động năng lớn qua một trong ba cơ chế trên Electron này sẽ kích thích các phân tử của chất nhấp nháy và khi các phân tử này trở về trạng thái cơ bản sẽ phát ra chớp sáng Chất nhấp nháy vô cơ là Iodine sodium, được kích hoạt bởi thallium NaI (Tl), có cường độ sáng rất cao và phụ thuộc tuyến tính vào năng lượng hạt bức xạ, có mật độ 3,67 g/cm3 và số nguyên tử hiệu dụng bằng 50, do đó hiệu suất ghi tương đối cao và được sử dụng tốt trong hệ phổ kế gamma Độ phân giải năng lượng của detector NaI (Tl) phụ thuộc vào kích thước của nó, tinh thể NaI (Tl) hình

trụ kích thước 3”x3” có độ phân giải cỡ 7,5-8,5 % tại vạch năng lượng tia gamma là 0,661 MeV Các tinh thể có kích thước lớn hơn hoặc bé hơn có độ phân giải kém hơn

Tín hiệu lối ra ở detector nhấp nháy có biên độ khá lớn, thời gian nhấp nháy cỡ 0,25  s nên không thuận tiện khi sử dụng trong việc đếm nhanh Vì tinh thể NaI (Tl) dễ hút ẩm nên nó được đặt trong một vỏ nhôm kín về 3 phía, mặt còn lại được dán vào cửa sổ ống nhân quang điện

Vai trò của ống nhân quang điện: ống nhân quang điện bao gồm một photocatot, một anot và một hệ các điện cực trung gian gọi là đynot Một điện áp cao được đặt giữa catot và anot, các đynot được cung cấp một phần điện áp cao bởi một bộ chia thế

Tia sáng phát ra từ tinh thể nhấp nháy đập vào photocatot sẽ tạo ra hiệu ứng quang điện và các photo-electron Các photo-electron này được gia tốc bởi điện trường giữa các đynot và mỗi lần đập vào đynot lại tạo ra electron thứ cấp, số electron được nhân lên 2-5 lần sau mỗi lần đập vào đynot

Sau khi đập vào n đynot thì chùm electron tăng lên M lần

M: hệ số nhân của ống nhân quang điện

Tại anot ta có một xung dòng điện Xung dòng này tạo ra trên điện trở anot một xung điện áp

có biên độ tỷ lệ với năng lượng gamma bị hấp thụ trong tinh thể nhấp nháy

1.3.2 Detector bán dẫn Silicon

Chất bán dẫn thường sử dụng là Si và Ge Khi lượng tử gamma bay vào chất bán dẫn, nó sẽ tạo nên electron tự do thông qua 3 hiệu ứng chủ yếu như với tinh thể nhấp nháy Electron tự do di chuyển với động năng lớn sẽ làm kích thích các electron chuyển lên vùng dẫn và để lại lỗ trống Như vậy thông qua các hiệu ứng tương tác, bức xạ gamma đã tạo nên một loạt electron và lỗ trống trong tinh thể bán dẫn Dưới tác động của điện trường các electron sẽ chuyển động về cực dương, các lỗ trống chuyển động về phía cực âm, kết quả là ta có một xung dòng điện ở lối ra

Năng lượng cần thiết để tạo ra được một cặp electron - lỗ trống trong Si là 3,61 eV Sử dụng

Si để chế tạo detector, tinh thể bán dẫn này có độ rộng vùng cấm nhỏ và độ linh động của electron

và lỗ trống lớn Độ rộng vùng cấm nhỏ cho nên năng lượng cần thiết để tạo ra một cặp ion trong chất bán dẫn nhỏ hơn trong chất khí hàng chục lần Độ linh động của electron và lỗ trống cao bảo đảm cho biên độ xung tín hiệu không phụ thuộc vào quỹ đạo của hạt ion hóa với khả năng phân giải theo thời gian cao

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ CÁC BÀI THÍ NGHIỆM 2.1 Hệ đo Alpha-Beta UMF 2000

2.1.1 Thiết bị

2.1.1.1 Giới thiệu hệ đo

Máy đo tổng hoạt độ alpha và beta được sử dụng với các mục đích sau :

- Đo tổng hoạt độ beta của hạt nhân phóng xạ trong các mẫu như thực phẩm, mẫu đất, nước, phin lọc không khí

- Đo tổng hoạt độ alpha của hạt nhân phóng xạ đối với mẫu dày và mỏng

Hình 2.1: Máy UMF 2000 Máy UMF 2000 là thiết bị dùng trong phòng thí nghiệm là chủ yếu Máy có 5 bộ phận chính: thiết bị đo, bộ phận điều khiển, bộ phận bảo vệ hoạt động, bộ phận điện tử, bộ phận đếm gộp hai kênh cùng với đồng hồ đếm

 Thiết bị đo

- Detector bán dẫn được làm từ silic nhôm có điện trở cao với diện tích của detector là 20x20

mm, nó được đặt trên một giá bằng đồng có mạ Crom Giá đỡ đựng mẫu được đặt sát detector

- Detector bán dẫn biến đổi năng lượng của hạt alpha và beta thành tín hiệu điện ở tiền khuếch đại Detector có khả năng đo năng lượng beta từ mức 50 keV

Bộ phận này cho phép máy làm việc với hai chế độ đếm : alpha và beta ; beta và thời gian đếm

2.1.1.2 Đặc trưng kỹ thuật

- Đo năng lượng bức xạ beta trong khoảng từ 50 đến 3500 keV

- Đo năng lượng bức xạ alpha trong khoảng từ 3500 đến 8000 keV

- Đo hoạt độ nguồn phát beta từ 0,1 đến 3.103 Bq

- Đo hoạt độ nguồn phát alpha từ 0,01 đến 3.103 Bq

- Sai số tương đối thấp 15%

- Đối với hạt alpha thấp hơn 0,001/giây

- Đối với hạt beta thấp hơn 0,025/giây

- Thời gian đếm được ấn định từ 1-9999 giây

- Sai số đếm : 0,0001 giây

- Sự ảnh hưởng của kênh đo alpha lên kênh đo beta với nguồn alpha thấp không quá 8%

- Thời gian sấy máy không quá 30 phút, thời gian hoạt động lớn nhất là 24 giờ

- Tính ổn định của máy trong làm việc suốt 8h là hơn 95%

- Nguồn cung cấp là nguồn điện xoay chiều 220 với tần số 50 Hz

- Công suất tiêu hao : không quá 40W

- Nhiệt độ, độ ẩm không khí, áp suất là : 10 đến 30oC

- Kích thước : 350x300x190mm

- Cân nặng 30kg

2.1.1.3 Cách vận hành máy

 Để vận hành máy an toàn ta thực hiện các bước như sau :

Bước 1: Đặt nguồn điện vào nguồn cung cấp, để tránh hư hỏng Nguồn điện thế là 220 V Bước 2: Bật nút POWER ở phía sau máy

Bước 3: Bật ON đèn LED sáng để máy sẵn sàng hoạt động

Bước 4: Đặt nguồn cần đo vào khay, đẩy khay vào trong để tiến hành đo

Bước 5: Bật nút START trên máy, sau đó cài đặt thời gian đo

 Khi muốn đo Alpha, hay Alpha và Beta thì điều chỉnh bằng nút trên máy để chọn chế độ đo thích hợp

 Khi kết thúc thời gian đo thì nhấn nút STOP

 Lấy nguồn ra, và đem cất đúng ngay vị trí nơi giữ nguồn

2.1.2 Bố trí thí nghiệm

2.1.2.1 Sử dụng nguồn chuẩn

Hình 2.2: Nguồn chuẩn 238U,234U,234Th,234PaTrong đó 238 234

U, U phát alpha với hoạt độ là 30,7 Bq

A là hoạt độ của nguồn phóng xạ

Số đếm phông của alpha không lên nên nB= 0

Do quãng chạy của alpha trong môi trường không khí ngắn chỉ đi được vài cm khi đó

detector không ghi nhận được số đếm của alpha trong môi trường

Sai số tuyệt đối hiệu suất ghi

S(n) A

A

Các bước tiến hành

Bước 1: Sấy máy trong vòng 30 phút

Bước 2: Tiến hành đo phông 1000 giây cho 1 phép đo

Bước 3: Đặt nguồn 238 234 234 234

U, U, Th, Pa vào đúng vị trí và đo 300 giây

Bước 4: Chọn chế độ đo Alpha-Beta, nhưng ta quan tâm đến số đếm alpha

Bước 5: Thực hiện 5 phép đo và ghi số đếm hiển thị trên máy

Bước 6: Tính hiệu suất ghi của detector Sau khi đo cất nguồn vào đúng vị trí

2.1.2.3 Xác định hoạt độ của nguồn phát alpha bằng phương pháp tuyệt đối

Dựa vào hiệu suất ghi đã có từ nguồn chuẩn

Hoạt độ của mẫu

i 1 k i

i 1

N 1 n k t

A

Các bước tiến hành

Bước 1: Đặt nguồn chuẩn 238U,234U,234Th,234Pa tiến hành đo

Bước 2: Đo khoảng 25 lần Ghi số đếm trên máy và tính hoạt độ và sai số tương đối của hoạt

độ

Khi tiến hành đo alpha cần lưu ý: hạt alpha có khả năng đâm xuyên khá thấp trong số các bức

xạ ion hóa Do đó khi đo các nguồn alpha người ta thiết kế khay đặt nguồn sát đầu dò

2.1.2.4 Khảo sát sự phân bố số đếm theo hàm phân bố Possion Trong thí nghiệm hạt nhân thì mẫu nghiên cứu chứa rất nhiều hạt nhân phóng xạ nhưng hệ đo

chỉ ghi nhận được một phần nhỏ các hạt phóng xạ Với điều kiện

p << 1 và n lớn Trong đó p là xác suất xảy ra tức là xác suất để hạt nhân phóng xạ phát ra từ nguồn

và được ghi nhận bằng detector còn n là số hạt nhân phóng xạ phát ra từ nguồn

Trong đo lường phóng xạ, sự phân rã hạt nhân tuân theo quy luật thống kê Poisson

n n

n eP(n)

i 1

n n k

i

n e P(n )

n !



Các bước tiến hành

Bước 1: Mở hệ đo lên và sấy máy khoảng 30 phút

Bước 2: Đặt nguồn chuẩn 238 234 234 234

U, U, Th, Pa vào khay để đo với thời gian mỗi lần đo là 2 giây

Bước 3: Chọn chế độ chỉ đo số đếm beta và thời gian đo

Bước 4: Sau đó xử lý số liệu và vẽ đồ thị phân bố Possion

2.1.2.5 Khảo sát số đếm theo phân bố Gauss Khi tốc độ đếm tăng, xác suất để có tốc độ đếm ni trong 1 lần đo tuân theo phân bố Gauss

 n i n 2

2 n i

Bước 1: Tiến hành giống như khảo sát số đếm theo phân bố Possion

Bước 2: Thời gian cho mỗi phép đo là 30 giây và đo 200 lần

Bước 3: Sau đó xử lý số liệu và tiến hành vẽ đồ thị phân bố Gauss

2.1.2.6 Tối ưu hóa thời gian đo

Là xác định tỷ lệ thời gian đếm nguồn và phông tối ưu nhằm cực tiểu hóa độ lệnh chuẩn Xác định thời gian đo tối ưu áp dụng theo nguyên lý truyền sai số

Gọi S là tốc độ đếm thật từ một nguồn phóng xạ và B là tốc độ đếm phông

Phép đo tốc độ đếm thật thường được thực hiện bằng cách đo số đếm tổng của nguồn kèm phông trong khoảng thời gian TS+B, sau đó đo riêng phông trong khoảng thời gian TB Tốc độ đếm thật của riêng nguồn được xác định như sau:

N NS

T T

Trong đó N1 là số đếm tổng nguồn và phông, N2 là số đếm phông

Theo định luật truyền sai số ta có:

Với một khoảng thời gian không đổi, T = TS+B+TB = const, thì dTS+B+dTB = 0

Đặt d  S 0, ta thu được điều kiện tối ưu cho tỉ lệ thời gian đo như sau:

S B B

Bước 2: Sau đó xác định cao thế làm việc của máy

 Xác định độ lệch chuẩn tương đối

Tiến hành 10 phép đo phông trong điều kiện như nhau trong khoảng thời gian TB=30 s cho 1 phép đo và được dãy số đếm phông Tính số đếm phông trung bình

Tiến hành 10 phép đo với nguồn phóng xạ cùng điều kiện hình học giống như đo phông trong khoảng thời gian 30s cho 1 phép đo để có dãy số đếm Ni Tính số đếm trung bình

Tính tốc độ đếm thật trung bình S của nguồn và độ lệch chuẩn S suy ra độ lệch chuẩn tỷ đối

1

 tương ứng

 Xác định tỷ lệ thời gian

Dùng công thức (2.19) xác định tỷ số S B

B

TT

 tối ưu, suy ra TS+B và TB sao cho TS+B+TB= 60

giây

Thực hiện lại các phép đo với thời gian đã tối ưu

Tính tốc độ đếm trung bình S của nguồn và độ lệch chuẩn S suy ra độ lệch chuẩn tỷ đối 2

tương ứng

So sánh 2 giảm mấy lần so với 1

2.2 Hệ đo gamma đơn kênh

2.2.1 Giới thiệu máy Ludlum Model 2200 Scaler Ratemeter

Máy đơn kênh Ludulum Model 2200 là thiết bị được dùng cho việc phân tích phổ năng lượng gamma cùng với detector nhấp nháy, ống đếm Geiger-Muller và Ống đếm tỷ lệ Số đếm được hiển thị trên đèn LED và máy có thể kết nối với máy vi tính thông qua cổng RS-232 và có phần mềm xử

lý kết quả đo

2.2.1.1 Mặt trước của máy

Hình 2.3: Mặt trước của máy Bao gồm:

Đèn đếm (count Lamp): số đếm hiện thị bằng đèn LED (có màu đỏ) gồm có 6 số

Công tắc đếm (count Switch): để xóa và khởi động đếm, quá trình đếm sẽ tự động tắc khi kết thúc thời gian đã đặt trước

Thời gian đếm (count Time): thời gian sử dụng để đo với đơn vị là phút từ 0-999 với công tắc chỉnh X0.1 và X1

Số phút (MINUTES): cài đặt thời gian có thể điều chỉnh bằng tay có núm 3 số thập phân dùng

để đặt trước thời gian đếm

Công tắc chọn chức năng (Ratemeter Function Selector): có 3 vị trí được cài đặt sẵn RATE,

HV, BAT Chức năng của công tắc này (RATE) là cho phép điều khiển tốc độ đếm của đồng hồ,

HV cài đặt điện thế và BAT kiểm tra tình trạng làm việc của pin trên đồng hồ

Ngưỡng (THRESHOLD): Là một nút được chia ra làm 10 vạch nhỏ với 10 vòng dùng đề lựa chọn xung phù hợp với thang đo Thiết bị điều khiển này thì có giá trị tăng từ thế từ 1.00 đến 10.00 Nếu dưới 1.00 thì sẽ bị ảnh hưởng của tiếng ồn hay nhiễu do đó sẽ không ghi nhận được xung một cách chính xác

Cửa sổ (WINDOW): là một nút gồm có 10 vạch giống như Threshold được sử dụng để điều chỉnh độ rộng cửa sổ Nó được điều chỉnh ngưỡng sao cho một vòng quay của việc điều chỉnh cửa

sổ tương đương với một vòng quay điều chỉnh ngưỡng

Tắt mở (ON-OFF): là công tắc bằng nút, mở hoặc đóng cửa sổ

Đầu nối vào detector (Detector input connection): đầu nối đồng trục nối tiếp “C” Nó là đầu điều chỉnh không có chỉ số chỉ thị, cho phép chọn điểm làm việc mà không vượt ra khỏi mạch tuyến tính của mạch Threshold/ Window

Công tắc nguồn ( Power Switch) :công tắc có 3 vị trí:

OFF: tắt nguồn

LINE: cung cấp điện cho nguồn từ 85- 265 V và tần số từ 50-60 Hz

BAT: cáp nguồn từ 4 pn loại “D”

DISCR: có 1 với đồng hồ điện thế để thiết lập phạm vi ngưỡng cho điện thế

Công tắc chọn khoảng (RANGE Selector Switch): có 4 vị trí công tắc sắp xếp theo hệ số nhân của 10 là X1, X10, X100, X1K ứng với thang đo của số đếm từ 0-500 counts-per-minute(cpm), 0-

5000, 0-50000, 0-500,000 cpm

Công tắc ZERO (ZERO Switch): khi ấn vào nút công tắc thì tụ điện tích hợp phóng điện để đưa đồng hồ đo về mức 0

Nút Fast- Slow (F-S Response): công tắc với 2 vị trí chỉ thị để điều chỉnh ở mức độ nhanh ở

vị trí “F” đồng hồ sẽ chỉ từ 0 đến 90% toàn bộ thang đo trong 4 giây, còn ở vị trí “S” đồng hồ thang

đo sẽ chỉ từ 0 đến 90% toàn bộ thang đo trong 22 giây

HV (Cao thế): nút chỉnh gồm có 10 vòng được chia làm 10 vạch điều chỉnh cao thế từ 200 V đến 2500 V

Việc tiến hành đo của detector và thiết bị được quyết định bởi cao thế HV và ngưỡng cài đặt THRESHOLD, ta phải điều chỉnh ngưỡng đo sao cho thích hợp để sự ảnh hưởng có phông tự nhiên

và tiếng ồn là nhỏ nhất

2.2.1.2 Đặc trưng kỹ thuật

- Nguồn nuôi: 85-265V sử dụng dòng điện xoay chiều, tần số 50-60 Hz

- Pin: 4 pin với thời gian làm việc là 120 giờ được đặt trong thiết bị

- Độ nhạy của thiết bị: độ nhạy điện thế cho các detector

- Cao thế: điều chỉnh bằng núm xoay 10 vòng từ 200V đến 2500 V

- Bộ tốc độ đo: máy đếm với 4 tốc độ đếm là: 0-500 cpm, 0-5000 cpm, 0-50000 cpm, 0-500000 cpm (cpm: số đếm trên phút)

- Thời gian đếm là từ 0 đến 999 với các thang nhân X0.1 và X1

- Độ chính xác thời gian: được quyết định bằng tinh thể với độ chính xác là  0.2 % số đếm đọc trên núm điều chỉnh

- Đồng hồ đo: 1mA, thang dài 2.5 inch với cơ chế DC tự động

- Độ chính xác của tốc độ đếm: 10% giá trị tham chiếu

- Điều kiện môi trường làm việc: chỉ được để trong phòng thí nghiệm, với nhiệt độ cho phép từ

20oC50oC, độ ẩm tương đối nhỏ hơn 95%

- Kiểm tra hoạt động của thiết bị bằng cách ấn vào nút COUNT lúc này đèn đếm sẽ phát sáng, máy bắt đầu đếm

Cách sử dụng phần mềm

- Bật về OFF cả máy tính và thiết bị Model 2200

- Nối một đầu cáp RS232 vào Model 2200 và đầu kia của cổng chưa sử dụng để sau máy tính (cổng chưa sử dụng này có thể ký hiệu là COM1, COM2, COM3, COM4)

- Start Logging: nhấn vào nút này để bắt đầu lấy ra một dãy số đếm thời gian Số lượng của các

số đếm được lấy có thể được điều chỉnh như 10 số đếm, 100 số đếm, 200 số đếm hoặc một giá trị khác được mặc định

- Sau khi logging đã dừng, dữ liệu được lưu trữ dưới dạng file Excel có đuôi là “csv”

- Log 1 Count: chỉ cho phép xuất hiện một số đếm

- Comment 1/ Comment 2: có thể được dùng để lưu trữ những chú thích

Bảo quản thiết bị

- Để thiết bị hoạt động ổn định và có hiệu suất cao ta cần phải đảm bảo tất cả các phép đặt và điều chỉnh đúng

- Model 2200 có thể lau chùi bằng vải ẩm, không nhúng thiết bị vào bất cứ chất lỏng nào Lưu ý bật công tắc thiết bị về OFF và tháo dây nguồn ra

- Sấy máy từ 1-2 phút trước khi bắt đầu đo

2.2.2 Đầu dò nhấp nháy MODEL 44-10

2.2.2.1 Giới thiệu

Model 44-10 đầu dò NaI nhấp nháy sử dụng cho việc đo bức xạ gamma có năng lượng trong khoảng 60 keV - 2 MeV Đầu dò bao gồm: tinh thể NaI đường kính 2” (5,1cm) bề dày 2” (5,1cm) được nối với ống nhân quang điện và được bao bọc bằng một lớp nhôm mỏng 0,062”

Hình 2.5: Đầu dò nhấp nháy Model 44-10 Đầu dò Model 44-10 dùng để xác định độ nhạy, phân tích phổ năng lượng được sử dụng cho máy đếm đơn kênh

2.2.2.2 Đặc trưng kỹ thuật

- Chất nhấp nháy: tinh thể NaI

- Độ nhạy : 900 cpm ( đối với nguồn 137

Cs)

- Dụng cụ tương thích với mọi thiết bị

- Dây điện trở Dynode: 60 M

- Điện thế hoạt động : 500-1200 Volt

- Kết nối đầu dò với máy đếm bằng cáp

- Kiểm tra detector

- Bảo đảm cao thế (HV) phù hợp với detector

- Sau khi kiểm tra an toàn thì có thể tiến hành đo

Cách bảo quản máy

 Về mặt an toàn

- Đặt nơi khô ráo, không đặt nơi quá cao

- Nhiệt độ trong khoảng 20oC đến 50oC

- Độ ẩm tương đối không quá 95%

 Vệ sinh máy

- Dùng vải thấm ướt bằng nước để lau detector Khi lau chùi cần chú ý:

Bảng 2.1: Một số nguồn chuẩn trong phòng thí nghiệm

133

Ba 1 Ci 10,8 năm  0,081; 0,276; 0,303; 0,365;

0,384 109

Cd 1 Ci 463 ngày  0,022; 0,025; 0,088 57

2.2.4 Bố trí thí nghiệm

2.2.4.1 Khảo sát vùng plateau

Cao thế làm việc của detector là điện thế tại đó detector hoạt động hiệu quả nhất Đường đặc trưng biễu diễn sự phụ thuộc của tốc độ đếm vào điện thế cung cấp cho detector Đoạn plateau càng dài và độ dốc càng nhỏ thì detector làm việc ổn định nhất

Các bước tiến hành

- Đặt cửa sổ ON-OFF tại OFF

- Cài đặt thời gian tại nút công tắc “X0.1” và Thời gian đo (MINUTES) ở công tắc “001”

- Đặt ngưỡng (Threshold) tại 1.0

- Cửa sổ (Window) đóng

- Lên cao thế ở 130V và ghi số đếm lấy khoảng 3 lần số đếm Mỗi lần tăng cao thế khoảng 10V

- Vẽ đồ thị sự phụ thuộc số đếm vào cao thế

2.2.4.2 Khảo sát sự suy giảm số đếm theo quy luật tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách

0 2

IId

y : tính trung bình của log I

x : tính trung bình của logd

Hệ số a tính theo công thức sau :

- Đặt cửa sổ ON-OFF tại OFF

- Cài đặt thời gian tại nút công tắc “X0.1” và Thời gian đo (MINUTES) ở công tắc “001”

Hinh 2.11: Chì dùng đựng nguồn

- Đặt nguồn trước detector và di chuyển theo khoảng cách

Hình 2-12 Bố trí thí nghiệm cho sự suy giảm số đếm tỷ lện nghịch bình phương khoảng cách

- Sau đó lập bảng như sau:

d (cm) Số đếm y = logI x = logd xx

y  y x  xy  y  2

x  x

2.2.4.3 Xác định hệ số suy giảm tuyến tính và suy giảm khối, bề dày một nửa HVT

trong nhôm, chì, đồng, nhựa, giấy

Quy luật suy giảm của tia gamma khi đi qua vật liệu

x 0

I  I e (2.26)

Ta có thể sử dụng mật độ bề mặt d (g/cm2) với d x

Thay vào phương trình (2.27)

d / 0

Lấy ln 2 vế :

- Đặt cửa sổ ON - OFF tại OFF

- Cài đặt thời gian tại nút công tắc “X0.1” và khi đó thời gian đo (MINUTES) ở công tắc “001”

+ Đối với nhôm

Chuẩn bị 12 tấm, bề dày mỗi miếng : 1mm

Hình 2.14: Các miếng nhôm

Hình 2.15: Bố trí thí nghiệm với các miếng nhôm

Bề dày N I  N  NB y = ln(I/I0) x  x yy (xx)(yy) 2

(x  x)

N là số đếm nguồn

NB là số đếm phông

+ Đối với nhựa

Chuẩn bị 20 tấm, bề dày mỗi tấm 1 mm

Hình 2.16: Các miếng nhựa

Hình 2.17: Bố trí thí nghiệm với các miếng nhựa + Đối với chì

Chuẩn bị 15 miếng chì, bề dày mỗi miếng : 1mm

Hình 2.21: Bố trí thí nghiệm với giấy + Đối với Đồng

Chuẩn bị 14 tấm đồng, bề dày mỗi tấm 1,2 mm

Hình 2.22: Các miếng đồng

Hình 2.23: Bố trí thí nghiệm đối với đồng 2.3 Máy đo Gamm-Ray 8K

2.3.1 Giới thiệu

Phổ kế gamma 8K là máy dùng cho việc phân tích phổ gamma

Bao gồm: chất nhấp nháy, ống nhân quang điện, bộ xử lý xung, phầm mềm để điều khiển, kết nối thông tin với máy tính

Hình 2.24: Phổ kế MCA 8K 2.3.1.1 Đặc trưng kỹ thuật

- Detector nhấp nháy NaI hình trụ với kích thước là 76x76 mm nối liền với tiền khuếch đại

- Bộ biến đổi xung thành số với khối khuếch đại và máy phân tích biên độ đa kênh

- Thiết bị làm việc với mọi điện thế cung cấp

- Có phần mềm chuyên dụng cài đặt sẵn trong máy tính

- Kết nối giữa máy Gamma – Ray với máy tính qua cổng USB Có thể kết nối với Internet để truy cập thông tin cần thiết cho máy

Các tiêu chuẩn của máy

- Mức năng lượng máy đo được : 10 đến 3000 keV

- Độ phân giải < 7 % FWHM với đỉnh năng lượng 662 keV < 5% FWHM với đỉnh năng lượng 1,33 MeV

- Tốc độ đếm là 200,00 cps (số đếm trên giây)

- Công suất là 750 mW

- Cao thế là 556 V có thể lên cao thế khoảng 1000V

- 113 Sintillation Preamplifier: cài đặt điện dung đầu vào khoảng 200 pF thì xung đầu ra sẽ rõ ràng

- 575A Amplifier: thời gian hình thành xung là 0, 5 s Mạch khuếch đại sẽ được điều chỉnh trong suốt quá trình thí nghiệm

- MCA: máy phân tích biên độ đa kênh

2.3.1.2 Cách vận hành

- Khởi động máy tính cùng phần mềm ADMCA

- Đặt nguồn cần đo trước đầu dò detector

- Điều chỉnh thời gian đếm thích hợp

- Nhấn Start cho máy bắt đầu đếm

- Khi máy ngừng đếm tiến hành lưu phổ vào phần cứng của máy

2.3.1.3 Bức xạ gamma Bức xạ gamma là bức xạ điện từ, có khả năng xuyên sâu rất lớn Bức xạ gamma phát ra năng lượng xác định và năng lượng rất lớn có thể tới 8-10 MeV

Khi đi qua vật chất bức xạ gamma bị mất năng lượng do các quá trình: quang điện, Compton

và sự tạo cặp Bức xạ gamma là bức xạ mạnh và có khả năng xuyên sâu lớn nên có thể gây nguy hiểm đáng kể ở những khoảng cách khá xa nguồn

Các tia tán xạ gamma cũng gây nguy hiểm do đó phải che chắn theo mọi hướng, vì nó gây tổn thương lên các mô lành của cơ thể dẫn đến tổn hại đến cơ thể

2.3.1.4 Dạng phổ bức xạ gamma

Hình 2.25: Dạng phổ gamma đa kênh đo bằng phổ kế nhấp nháy Đỉnh 1 có dạng phân bố Gauss gọi là đỉnh hấp thụ toàn phần, xuất hiện khi bức xạ gamma hấp thụ toàn bộ năng lượng trong tinh thể

Vùng 2 là nền Compton liên tục ứng với các xung điện lối vào khối phân tích có biên độ tỷ lệ với năng lượng bị hấp thụ và nằm trong khoảng

E: năng lượng ban đầu của tia gamma

E : là năng lượng gamma sau khi tán xạ

Năng lượng hao phí là:

Trong trường hợp ghi nhận bức xạ gamma có năng lượng lớn hơn 1,02 MeV trên phổ còn có xuất hiện đỉnh thoát đơn và đỉnh thoát đôi Positron được tạo ra trong quá trình tạo cặp, sau đó kết hợp với electron trong tinh thể tạo thành 2 bức xạ gamma có năng lượng là 0,511MeV

2.3.2 Bố trí thí nghiệm

2.3.2.1 Đường chuẩn năng lượng

Đường cong mô tả sự phụ thuộc năng lượng bức xạ gamma đã biết vào số kênh của đỉnh hấp thụ toàn phần tương ứng gọi là đường chuẩn năng lượng và thường có dạng đường thẳng

Dựa vào đường chuẩn năng lượng có thể xác định được năng lượng của các tia gamma khác

mà vị trí đỉnh hấp thụ toàn phần đã xác định Thông thường thì đường chuẩn năng lượng được xây dựng trước

Đường chuẩn năng lượng dạng đường thẳng

Hình 2.28: Đặt nguồn 60

Cotrước detector để chuẩn bị đo

- Mở phần mềm ADMCA nhấp vào nút Cancel để tiến hành cài đặt trước khi đo

- Sau đó nhấp vào biểu tượng

Hình 2.29: Bảng sử dụng phần mềm

- Chọn thẻ MCA

Hình 2.30: Thẻ MCA

- Trong thẻ MCA: chọn số kênh, thời gian đo, kênh bắt đầu đếm

- Thẻ Shaping: chọn ngưỡng, thời gian đếm xung

- Thẻ Gain và Pole Zero: Khếch đại (Gain)

- Coarse: có tác dụng dời phổ để cho tiện việc quan sát phổ và xử lý

- Fine: độ sắt nét của phổ

- Thẻ Mics: Tín hiệu đầu ra (Analog out) chọn dạng xung (Shape pulse)

- Điện thế đầu ra:101 mV

Hình 2.31: Bố trí thí nghiệm

Hình 2.32: Phổ năng lượng của 60Co

- Tiến hành đo phổ năng lượng của nguồn 137Cs

Hình 2.33: Phổ năng lượng 137CsĐỉnh năng lượng Năng lượng (MeV) Số kênh

2.3.2.2 Độ phân giải năng lượng

Độ phân giải năng lượng là khả năng phân biệt được 2 đỉnh năng lượng khá gần nhau Đối với detector nhấp nháy thì độ phân giải năng lượng được tính như sau :