CHUẨN HÓA HỆ PHỔ KẾ

Phổ gamma về bản chất là một biểu đồ tần suất của biên độ xung. Phép chuẩn hóa cho phép số kênh (hoặc điện thế) được hiểu dưới dạng năng lượng và số xung (số đếm) được hiểu dưới dạng lượng phóng xạ. Ngoài ra, thông tin về sự biến thiên độ rộng đỉnh theo số kênh hoặc năng lượng cũng có thể được cung cấp trong một số chương trình phân tích phổ. Ba nhiệm vụ chuẩn hóa chính là:•Chuẩn năng lượng – mối quan hệ giữa số kênh và năng lượng. •Chuẩn độ rộng đỉnh – mối quan hệ giữa độ rộng đỉnh với năng lượng. •Chuẩn hiệu suất – mối quan hệ giữa số đếm và tốc độ phân rã. Các quá trình chuẩn hóa kể trên có nguyên lý thực hiện đơn giản, và tôi sẽ lần lượt trình bày sau đây. Đồng thời, tôi cũng đưa ra các yếu tố khác nhau có thể gây ra sự không chính xác trong quá trình chuẩn hóa cũng như cách thức để loại bỏ chúng. Các nguồn đóng góp vào sai số khi chuẩn hóa bao gồm:•Sự dịch năng lượng do thay đổi hướng nguồnđầu dò;•Các độ rộng đỉnh bất thường;•Hiệu ứng của khoảng cách nguồnđầu dò;•Hiệu ứng mật độ mẫu;•Sự mất xung do chồng chập (tổng ngẫu nhiên);•Tổng trùng phùng thực;•Các hiệu chỉnh phân rã không chính xác;•Các sai số của hiệu chỉnh thời gian sống.Mặc dù, tôi thừa nhận là phần lớn các phân tích phổ sẽ được tiến hành bởi máy tính, nhưng tôi sẽ chỉ trình bày về các thuật toán chuẩn hóa trong Chương 9. Ở chương này, tôi sẽ tập trung vào nguyên lý của sự chuẩn hóa. Nắm được nguyên lý của sự chuẩn hóa, sẽ giúp người phân tích phổ tăng khả năng nhận diện các sai số và các điểm không tin cậy của kết quả thu được từ máy tính.

CHƯƠNG – CHUẨN HÓA HỆ PHỔ KẾ 7.1 GIỚI THIỆU Phổ gamma chất biểu đồ tần suất biên độ xung Phép chuẩn hóa cho phép số kênh (hoặc điện thế) hiểu dạng lượng số xung (số đếm) hiểu dạng lượng phóng xạ Ngồi ra, thơng tin biến thiên độ rộng đỉnh theo số kênh lượng cung cấp số chương trình phân tích phổ Ba nhiệm vụ chuẩn hóa là:  Chuẩn lượng – mối quan hệ số kênh lượng  Chuẩn độ rộng đỉnh – mối quan hệ độ rộng đỉnh với lượng  Chuẩn hiệu suất – mối quan hệ số đếm tốc độ phân rã Các trình chuẩn hóa kể có ngun lý thực đơn giản, tơi trình bày sau Đồng thời, đưa yếu tố khác gây khơng xác q trình chuẩn hóa cách thức để loại bỏ chúng Các nguồn đóng góp vào sai số chuẩn hóa bao gồm:         Sự dịch lượng thay đổi hướng nguồn/đầu dò; Các độ rộng đỉnh bất thường; Hiệu ứng khoảng cách nguồn/đầu dò; Hiệu ứng mật độ mẫu; Sự xung chồng chập (tổng ngẫu nhiên); Tổng trùng phùng thực; Các hiệu chỉnh phân rã không xác; Các sai số hiệu chỉnh thời gian sống Mặc dù, thừa nhận phần lớn phân tích phổ tiến hành máy tính, tơi trình bày thuật tốn chuẩn hóa Chương Ở chương này, tơi tập trung vào nguyên lý chuẩn hóa Nắm nguyên lý chuẩn hóa, giúp người phân tích phổ tăng khả nhận diện sai số điểm không tin cậy kết thu từ máy tính Trong thực tế, hệ phổ kế chuẩn hóa cách sử dụng phổ gamma đo thích hợp Do vậy, phổ dùng để chuẩn cần phải có chất lượng cao để chuẩn 283 hóa thực xác Khái niệm GIGO (Garbage In Garbage Out – liệu đầu vào bất thường, chí khơng có nghĩa, làm xuất liệu đầu không mong muốn, chí khơng có nghĩa) thường nhắc tới chu trình tính tốn thuộc lĩnh vực cơng nghệ thơng tin khoa học máy tính Điều áp dụng phổ kế gamma Một vấn đề rõ ràng quan tâm chuẩn hóa chất lượng liệu hạt nhân sử dụng Phần tiếp sau trình bày số liệu hạt nhân sử dụng để chuẩn hóa 7.2 DỮ LIỆU THAM CHIẾU ĐỂ CHUẨN HĨA Các thơng tin cẩn để chuẩn hóa hệ phổ kế bao gồm lượng tia gamma (và tia X), xác suất phát xạ thời gian bán rã đồng vị Các thông tin lưu trữ vào sở liệu mà ta gọi thư viện Việc số liệu lượng tia gamma, thời gian bán rã, hay thường xuyên xác suất phát gamma, thư viện chưa xác điều khơng Theo thời gian, người ta tiến hành đánh giá lại liệu để bổ sung thêm liệu hiệu chỉnh liệu cũ Do vậy, liệu sử dụng phòng thí nghiệm cần phải cập nhật liên tục Số liệu hạt nhân cung cấp nhiều thư viện khác nhau, phòng thí nghiệm thường có thư viện ưa thích riêng Điều quan trọng liệu tham chiếu cần phải phê chuẩn theo vài cách Thông thường, độ tin cậy liệu từ nguồn khác không lệch nhiều Nhìn chung, ta nên chọn thư viện cập nhật nhất, ta cần phải ý xem thư viện chọn có giới hạn gói liệu mà ta cần hay khơng Để thuận tiện, nhà cung cấp phần mềm xử lý phổ thương mại thường cung cấp thư viện số liệu hạt nhân riêng tương thích sử dụng với phần mềm Người dùng cần thận trọng sử dụng thư viện số liệu loại Vì nói cho cùng, điều nhà cung cấp phần mềm quan tâm phần mềm họ liệu hạt nhân Trong lần xuất sách này, đề xuất sử dụng liệu từ báo cáo IAEA TECDOC-619 (tại thời điểm đó, thư viện chứa số liệu đánh giá tốt 35 đồng vị) Từ nay, với hợp tác liên quốc gia, người ta cố gắng nhiều để xây dựng khung số liệu đáng tin cậy nhất, bao gồm số liệu đánh giá lại số liệu bổ sung thêm vào TECDOC-619 Bản 284 cập nhật TECDOC-619 phát hành vào năm 2007 với tên gọi IAEA XGAMMA Phụ lục B chứa liệu gốc 35 đồng vị TECDOC-619, cập nhật vào XGAMMA BIMP, tổ chức quốc tế quản lý chất lượng đo lường, đề xuất tất phòng thí nghiệm nên sử dụng sở liệu DDEP Tơi trình bày sở liệu mối liên hệ với sở liệu khác Phụ Lục A Ngày nay, sở liệu truy cập thơng qua mạng internet 7.3 CÁC NGUỒN DÙNG ĐỂ CHUẨN Cũng giống số liệu hạt nhân, nguồn phóng xạ dùng để chuẩn hóa cần phải lựa chọn tương thích với mục đích sử dụng Đối với chuẩn lượng độ rộng đỉnh, lượng tia gamma (tia X) phát từ nguồn dùng để chuẩn cần phải biết với độ xác phù hợp Trong trường hợp này, người dùng không cần tới thông tin hoạt độ nguồn Khi chuẩn hiệu suất, nguồn dùng để chuẩn cần phải có hoạt độ xác định thơng tin xác xác suất phát lượng Nếu có thể, ta nên sử dụng nguồn chứng nhận thành phần phóng xạ Tơi trình bày chi tiết vấn đề sau, nhiên ta cần ý giá trị phép chuẩn hóa giảm nhiều nguồn chuẩn sử dụng nguồn chứng nhận tiêu chuẩn quốc tế Như bạn thấy phần tiếp theo, hiệu suất nguồn phụ thuộc vào hình dạng mật độ Do đó, hiển nhiên nguồn chuẩn cần phải chuẩn bị cho hình dạng mật độ tương tự với hình dạng mật độ mẫu cần so sánh Sự khác mật độ không quan trọng khác hình học đơi vài khác biệt nhỏ mật độ chấp nhận Tuy nhiên, sai khác hình học mật độ mức chấp nhận phụ thuộc vào thí nghiệm cụ thể Phép chuẩn hóa không bị ảnh hưởng mạnh hoạt độ nguồn chuẩn trường hợp hoạt độ nguồn chuẩn không lớn, cho hiệu ứng chồng chập xung không đáng kể vấn đề phát sinh tốc độ đếm cao không xảy Tuy nhiên, thực tế sử dụng, để thuận tiện nguồn chuẩn phải có hoạt độ đủ lớn để đảm bảo cung cấp lượng số đếm thích hợp khoảng thời gian ngắn 285 Các nguồn 10kBq sử dụng với phép chuẩn hóa mà nguồn chuẩn đặt gần đầu dò, nguồn 100kBq sử dụng nguồn chuẩn đặt vị trí xa Mặt khác, nguồn tham chiếu sử dụng để kiểm tra phương pháp phân tích cách chép mẫu cần phải có hoạt độ Điều đặt số vấn đề định chuẩn bị nguồn tham chiếu phép đo môi trường Trong phép đo môi trường, nguồn chuẩn sử dụng có hoạt độ phóng xạ nhỏ nguồn chuẩn thông thường vài bậc Nguồn chuẩn loại khó đáp ứng tiêu chuẩn độ xác Do vậy, nguồn chuẩn gần mức môi trường chế tạo Phòng thí nghiệm Vật lý Quốc Gia (NPL) nhà sản xuất nguồn khác Các nguồn chuẩn thương mại thường sử dụng nguồn hỗn hợp nhiều đồng vị QCY QCYK cung cấp Anh AEA Technology QSA Ở Hoa Kỳ, hỗn hợp nguồn chuẩn bao gồm 125Sb, 154Eu, 155Eu cung cấp National Institute of Standards and Technology (NIST) Ở Đức, PTB (Physikalisch-Techniche Bundesanstalt) cung cấp nguồn chuẩn hỗn hợp khác (nguồn QCYK phổ đưa Chương 8, Phần 8.5.1.) Các nguồn thích hợp để chuẩn hóa phép đo gamma phân rã thơng thường; Nguồn QCYK sử dụng để chuẩn hóa tới lượng cao 1836.05 keV phát 88Y Trong phép đo gamma tức thời, nguồn thích hợp cần phải có khả phát gamma có lượng tới 10 MeV Trong thực tế ta khó tìm nguồn chuẩn Dải lượng mở rộng đến 4800 keV cách sử dụng 24Na, 56Co 66Ga, với lượng cao hơn, ta cần phải tạo gamma tức thời thông qua bắt nơtron sử dụng nguồn nơtron Am/Be 7.4 CHUẨN NĂNG LƯỢNG Mục đích chuẩn lượng tìm mối quan hệ vị trí đỉnh phổ với lượng tia gamma tương ứng Quá trình chuẩn lượng thường tiến hành trước thực phép đo Tuy nhiên, chương trình phân tích phổ thường cung cấp thêm nhiều tùy chọn chuẩn hóa phức tạp Phép chuẩn lượng thực cách đo phổ nguồn phát gamma mà ta biết xác lượng gamma phát ra, sau so sánh vị trí 286 đỉnh phổ đo với lượng Nguồn chuẩn sử dụng cho mục đích chứa nhiều đồng vị Nhiều năm qua, thường sử dụng nguồn 152 Eu để chuẩn lượng Khi chuẩn hóa lượng, ta cần đảm bảo lượng dùng để chuẩn cần phải nằm rải rác toàn dải lượng mà hệ phổ kế sử dụng Trong thực tế, ta cần tiến hành ghi phổ thời gian đủ dài cho đỉnh sử dụng phép chuẩn hóa đạt thống kê tốt Tiếp ta cần phải tạo danh sách đỉnh chuẩn sử dụng lượng thực tương ứng Từ danh sách trên, máy tính tìm đỉnh phổ, xác định vị trí đỉnh rút mối liên hệ lượng/kênh Nếu hệ phổ kế hoàn tồn chưa chuẩn hóa, ta cần phải thực phép chuẩn hóa ban đầu tay, qua cung cấp cho máy tính vài thơng tin ban đầu để trình tìm đỉnh đạt hiệu (trên hệ MCA kiểm soát mạch kiểu cũ, người sử dụng cần phải có số kỹ để quan sát mà nhận diện đỉnh phổ Trong trường hợp, MCA xử lý số kênh tích hợp, lượng mà người sử dụng cung cấp cần phải điều chỉnh cho phù hợp) Hình 7.1 Chuẩn lượng (55 điểm đường khớp dạng đường thẳng) sử dụng nguồn 152Eu Hai điểm đánh dấu sử dụng chuẩn hóa hai điểm Hình 7.1 mơ tả phép chuẩn lượng sử dụng nguồn 152Eu 55 điểm biểu diễn với đường khớp dạng đường thẳng Trong thực tế 55 điểm nhiều, người 287 ta thưởng cần sử dụng 10 – 15 điểm để chuẩn Thông thường, hệ phổ kế hệ phổ kế sử dụng để cung cấp số liệu cho Hình 7.1, đường chuẩn lượng thường xây dựng dựa hai điểm đánh dấu hình Quan sát điểm liệu ta nhận thấy chúng phù hợp tốt với quy luật tuyến tính, nhiên thực tế, quy luật tuyến tính lại khơng hàm chứa thành phần phi tuyến tích phân hệ thống Câu hỏi đặt dạng tương quan phù hợp để khớp liệu? Khơng có mơ hình lý thuyết trả lời câu hỏi này, theo nhà sản xuất, đường chuẩn lượng nên có dạng tuyến tính, số trường hợp người dùng có lựa chọn khác Hệ phân tích phần cứng hay chí số chương trình điều khiển MCA cho phép xác định đường chuẩn lượng dạng tuyến tính thơng qua hai điểm: Trong điểm cắt độ dốc đường chuẩn vị trí kênh Phương trình (7.1) có thích hợp hay khơng phụ thuộc vào độ tuyến tính tích phân hệ phổ kế cách lấy thông tin để chuẩn lượng Độ tuyến tính tích phân khuếch đại phổ thường 0.05%, ADC 0.02% Bỏ qua độ phi tuyến ADC, ta dùng đường chuẩn lượng tuyến tính, sai số lượng cực đại dải từ đến 2000 keV keV Trên hầu hết dải phổ, sai số thực tế nhỏ keV Giá trị sai số lớn thường xuất vùng đầu vùng cuối dải lượng Thực nghiệm cho thấy độ tuyến tính ADCs đời tốt coi hồn tồn tuyến tính Trong thực tế, khó để nhận thấy độ phi tuyến ADCs đời Ví dụ Hình 7.2 độ phi tuyến loại ADC cũ mà ngày khơng sử dụng Các ADC có mức độ phi tuyến ngày khơng cho phép sử dụng Tuy vậy, ta thấy Hình 7.2, phần lớn dải lượng, sai số lượng đường chuẩn tuyến tính nhỏ 0.5 keV, đáp ứng nhiều mục đích cơng việc Phân tích đường chuẩn lượng Hình 7.1 cho thấy, với đường chuẩn lượng nhiều điểm vậy, sai số lượng nằm khoảng 0.15 keV Như vậy, ta thấy, việc sử dụng đường chuẩn lượng hai điểm so với đường chuẩn lượng nhiều điềm để đánh giá lượng có độ 288 xác không khác nhiều Trong 25 năm làm việc với hệ phổ kế gamma thông thường, thấy đường chuẩn lượng không cần nhiều hai điểm Hình 7.2 Độ phi tuyến tích phân (dữ liệu từ ADC cũ với mục đích minh họa) Đối với phép đo thông thường, đường chuẩn lượng hai điểm chấp nhận Tuy nhiên với phép đo độ xác cao, ta cần chuẩn lượng với nhiều điểm Khi nghiên cứu mức hạt nhân, lượng xác định xác (xem Chương 1, Phần 1.6.4) nghiên cứu mức yêu cầu độ xác lượng cao Đường chuẩn lượng để sử dụng trường hợp có dạng phi tuyến, ta cần xác định dạng hàm tốn học để mơ tả “dạng” phi tuyến Lựa chọn hiển nhiên hàm đa thức bậc hai: Trong Q hệ số bậc hai Dạng hàm thích hợp để khớp với độ lệch parabol thông thường độ tuyến tính, khơng thích hợp số trường hợp phức tạp Ở đây, cần phải lưu ý việc sử dụng hàm đa thức bậc hai hay bậc cao không phụ thuộc vào dạng độ phi tuyến (thực tế ta dạng phi tuyến nào) mà phụ thuộc vào mức độ phù hợp với điểm thực nghiệm Trường hợp cần đạt độ xác cao, ta nên kết hợp kết từ nhiều phổ khác nhau, thay tập trung vào việc xác định đa thức “đúng” để khớp số liệu 289 Khơng giống hàm khớp dạng tuyến tính, hàm khớp đa thức bậc hai bậc cao xác có nhiều điểm thực nghiệm điểm chuẩn phải trải toàn dải lượng cần chuẩn Một thay đổi nhỏ giá trị điểm chuẩn vùng tâm dải lượng chứa điểm chuẩn gây hiệu ứng lớn tới đường cong chuẩn vùng dải lượng Do vậy, việc sử dụng kết nội suy chuẩn lượng giải pháp tốt dẫn tới nhiều sai số 7.4.1 Các sai số xác định lượng đỉnh Chúng ta thường giả thiết mẫu nằm trục xuyên tâm đầu dò Trong thực tế, điều có ln ln xảy khơng? Liệu có mẫu đo lại nằm vị trí bên cạnh đầu dò hay khơng? Câu trả lời có, trường hợp xảy ra, cần phải nắm số vấn đề Như ta thấy chương 2, tương tác gamma với đầu dò tạo electron nhanh, electron sau tán xạ bên đầu dò, tạo cặp electron – lỗ trống phần tử tải điện Các phẩn tử tải điện sau thu thập thông qua điện trường bên đầu dò Dễ thấy electron di chuyển bên điện trường đầu dò bị thay đổi lượng Các electron có hướng di chuyển điện cực âm chuyển động chậm dần, electron có hướng di chuyển phía điện cực dương chuyển động nhanh dần Chỉ có electron di chuyển dọc theo chiều vng góc với điện trường khơng bị ảnh hưởng Sự thay đổi lượng electron sơ cấp di chuyển điện trường gọi hiệu ứng tăng trường (field increment effect) Năng lượng electron sơ cấp thay đổi dẫn tới số lượng cặp electron – lỗ trống tạo thành thay đổi theo tác động đến vị trí đỉnh phổ gamma Hiệu ứng đóng góp vào sai số xác định lượng gamma phổ Với photon lượng thấp, electron sơ cấp phát sau tương tác đẳng hướng hiệu ứng tăng trường có xu hướng loại bỏ Với gamma lượng cao, phần lớn electron sơ cấp tạo có xu hướng chuyển động theo hướng chuyển động ban đầu tia gamma tới hướng chuyển động tương đối electron thứ cấp so với điện trường đầu dò gây hiệu ứng đáng kể lên phổ gamma 290 Hiệu ứng thường thấy rõ ràng đầu dò mà điện trường sử dụng điện trường đều, đầu dò phẳng Rất may là, sai số gây hiệu ứng tăng trường tương đối nhỏ Helmer et al (1975) khoảng lượng 2700 keV, lượng gamma đo mẫu đặt đối diện với đầu dò phẳng cao mẫu đặt dọc theo biên đầu dò (khơng có tăng trường) khoảng 250 eV, với 1332.5 keV 60Co, giá trị 75 eV Với đầu dò đồng trục khơng có đáy, sai số tăng điện trường coi khơng có, với hình học nguồn thông thường, các tia gamma (khi tương tác với đầu dò tạo electron sơ cấp) có xu hướng chuyển động vng góc với điện trường Với đầu dò đồng trục có đáy, tình trở nên phức tạp tùy vùng đầu dò mà điện trường song song vng góc với hướng chuyển động tia gamma Một cách tình cờ, hiệu ứng tăng trường khơng ảnh hưởng đến gamma mà vào đầu dò, tương tác với đầu dò theo hiệu ứng tạo cặp Điều tăng trường với electron cân ngược với giảm trường positron (hoặc ngược lại, phụ thuộc vào hướng electron positron) Các đỉnh đơn đơi bị trơi Ngoài ra, vị trí xảy tương tác gamma vào tinh thể gây khác thu thập điện tích Một lần nữa, điều gây sai số xác định lượng gamma phổ Sai số lượng thực tế tổng hợp sai số tăng trường thu thập điện tích Tiếp nữa, chuẩn lượng thay đổi đáng kể khoảng cách nguồn đầu dò thay đổi Khi nguồn gần đầu dò, hướng chuyển động gamma vào đầu dò nằm dải rộng, nguồn đặt xa đầu dò, dải hướng chuyển động gamma vào đầu dò thu hẹp lại Thêm lần nữa, tượng gây sai số xác định lượng gamma phổ Helmer et al (1975) chứng minh hiệu ứng lượng 1489 keV số đầu dò, sai số lượng cực đại vào khoảng 0.1 keV hiệu ứng thay đổi đáng kể với đầu dò khác Trong thực tế, thường chuẩn lượng với điều kiện hình học giống với điều kiện hình học mà ta dùng để đo, không cần quan tâm đến vấn 291 đề kể trừ cần bố trí phép đo lượng với độ xác cao Độ lớn sai số lượng nhỏ 0.1 keV với gamma 1500 keV nhỏ độ bất định đánh giá lượng gamma Thông thường, sai số đóng góp vào độ phi tuyến tích phân hệ Tuy nhiên, đường chuẩn lượng với độ xác cao cần phải tính tới hiệu ứng kể để thay đổi dạng hàm dùng để chuẩn cho phù hợp Dạng hàm bậc hai đơn giản thường không đáp ứng yêu cầu 7.5 CHUẨN ĐỘ RỘNG ĐỈNH 7.5.1 Các yếu tố tác động lên độ rộng đỉnh Nếu hệ phổ kế sử dụng cách đơn giản với diện tích đỉnh xác định dựa việc chọn vùng cần quan tâm (ROI) tay (người dùng chọn chân trái chân phải phổ theo ý muốn) việc chuẩn độ rộng đỉnh khơng cần thiết Tuy nhiên, máy tính sử dụng để chuẩn phân tích phổ ta cần phải cho máy tính biết dạng đỉnh Tơi trình bày chi tiết vấn đề Chương Ở đây, nói cách đơn giản, máy tính cần phải có khả suy độ rộng (nói cách khác độ rộng nửa chiều cao, FWHM) đỉnh từ giá trị lượng đỉnh Thủ tục tiến hành chuẩn độ rộng đỉnh giống chuẩn lượng chí hai q trình thực động thời với nhau, chương trình điều khiển MCA Maestro-II ORTEC Hình 7.3 cho thấy độ rộng 26 đỉnh lớn phổ nguồn152Eu sử dụng để chuẩn lượng Hình 7.1 Ngồi điểm thực nghiệm, Hình 7.3 ta thấy đường thằng khớp tốt với điểm trên, lần nữa, cần phải xem xét xem liệu dạng hàm khớp nhưu có thích hợp hay khơng? Các yếu tố tác động đến độ rộng đỉnh gamma phổ giải thích chi tiết Chương Tôi dạng hàm khớp phù hợp để đánh giá tương quan độ rộng đỉnh lượng dạng bậc hai đa thức bậc hai Dạng hàm khớp tùy chọn chương trình phân tích phổ, tơi trình bày vấn đề Chương Ở đây, tập trung vào việc giải thích cách đo FWHM Sự phân tán điểm chuẩn độ rộng đỉnh (Hình 7.3) mạnh đáng kể so với chuẩn lượng (Hình 7.1) Điều chứng minh bất định thuộc 292 Hình 7.14 Hiệu chỉnh thực nghiệm cho tự hấp thụ bên nguồn: (a) tỷ số diện tích đỉnh diện tích hiệu chỉnh trung bình; (b) diện tích đỉnh sau hiệu chỉnh Các cơng cụ tốn học dùng hiệu chỉnh tự hấp thụ Một cơng cụ tốn học đơn giản dùng để hiệu chỉnh tự hấp thụ mẫu dạng hình trụ Marinelli, gọi Gammatool, phát triển Isotrak (một nhánh Amersham QSA) Để sử dụng chương trình người dùng cần phải cung cấp kích thước vật lý, mật độ thành phần mẫu, vị trí đầu dò so với mẫu, thông tin nguồn chuẩn sử dụng để xây dựng đường chuẩn hiệu suất Chương trình xuất hệ số hiệu chỉnh theo giá trị lượng gamma Về mặt lý tưởng, ta phải có đường chuẩn hiệu suất rút từ phép đo nguồn chuẩn có mật độ thành phần giống với mẫu cần đo Nếu ta có nhiều loại mầu cần đo (các mẫu không giống nhau) ta cần phải chuẩn bị số lượng lớn nguồn – công việc tốn thời gian không dễ dàng Một giải pháp khác sử dụng cơng cụ tốn học để tạo liệu hiệu suất tính tới tự hấp thụ MCNP - Monte Carlo N-Particle chương trình sử dụng phổ biến để tính hiệu suất nguồn khối Tơi trình bày chi tiết chương trình Phần 7.7 Chương trình làm việc theo nguyên tắc mô kiện ngẫu nhiên đơn lẻ, trình vật lý xảy mô tả theo lý thuyết xác suất Trước hết chương trình tạo tia gamma với hướng bay ngẫu nhiên bên nguồn, sau theo dấu trình tương tác tia gamma từ trình tán xạ mẫu, khỏi mẫu, vào đầu dò, tương tác bên đầu dò hình thành xung Kết ta thu phổ gamma dùng để xây dựng đường chuẩn hiệu suất tính tới kích thước, hình dạng mẫu tự hấp thụ mẫu Người dùng cần phải cung cấp cho chương trình thơng tin chi tiết vật liệu chế tạo đầu dò, cấu trúc đầu dò, mô tả chi tiết vật liệu cấu trúc nguồn Sử dụng chương trình (hoặc chương trình có nguyên lý làm việc) phức tạp trường hợp nguồn nguồn khối (nguồn điểm trường hợp đơn giản 316 nhất) cần nhiều thời gian để mơ tả hình học thơng tin liên quan (nhập input cho chương trình) Saegusa et al (2004) đưa thủ tục liên quan tới phương pháp Điểm Đại diện (Representative Point) Ban đầu, họ sử dụng MCNP để tính tốn hiệu suất nguồn điểm theo lượng tia gamma vài chục nghìn điểm xung quanh đầu dò Các điểm thể thích nguồn u cầu tích phân lại Họ tìm kiếm liệu hiệu suất cho đường cong hiệu suất nguồn điểm gần với đường cong hiệu suất nguồn thể tích tính tốn Tọa độ điểm định nghĩa Điểm Đại diện Một phép chuẩn hiệu suất thực nghiệm sau thực sử dụng nguồn điểm đặt tọa độ điểm đại diện (tọa độ RP) Khi có kết đường chuẩn hiệu suất đo làm sở, chương trình MCNP sau sử dụng để tính tốn đường chuẩn hiệu suất với ma trận cụ thể, tính tới tự hấp thụ mẫu Trong trình trên, ta cần đo đường chuẩn hiệu suất, tất đường chuẩn hiệu suất khác tạo từ tính tốn Saegusa et al (2004) công bố độ bất định giá trị hiệu suất tính theo phương pháp giảm 4% với dải lượng từ 22 đến 1836 keV kết thu phụ thuộc vào lựa chọn giá trị phù hợp cho thơng số khác đầu dò so với phương pháp sử dụng MCNP để tính tốn Chương trình MCNP trình bày cụ thể Phần 7.7 7.6.8 Sự hiệu suất tổng ngẫu nhiên (chồng chập xung ngẫu nhiên – Pileup) Trong chương 4, nhắc tới tượng tổng ngẫu nhiên trình bày mạch chống xung chồng chập khuếch đại phổ Chúng ta kết luận mạch loại xung chồng chập khơng thể loại bỏ tồn kiện trùng phùng, kiện chồng chập xung đóng góp vào phổ gamma Ở tốc độ đếm cao, xác suất xảy chồng chập xung tăng lên ảnh hưởng nhiều lên phổ gamma Do đó, dù có hay khơng có mạch chồng chập xung, tốc độ đếm cần hiệu chỉnh chồng chập xung hệ hoạt động tốc độ đếm cao Trong số trường hợp, người ta giả thiết mạch loại bỏ xung chồng chập làm việc với hiệu 100%, có nghĩa toàn xung chồng chập bị loại bỏ Số đếm bị 317 tốc độ đếm cao hoàn toàn giới hạn hệ thống hiệu chỉnh thời gian sống Thật , thử nghiệm ANSI Calibration Standard ( 1991) để kiểm tra xác hiệu chỉnh thời gian sống không thuận tiện thủ tục mô tả để đo lường điều chỉnh để giảm tổng hợp ngẫu nhiên Một thật chắn mạch loại bỏ xung chồng chập loại bỏ hoàn toàn kiện tổng ngẫu nhiên – đỉnh tổng ngẫu nhiên phổ hiển nhiên đóng góp kiện tổng ngẫu nhiên khơng bị loại bỏ Như vậy, trước lo lắng vấn đề thời gian sống, ta cần tiến hành hiệu chỉnh xung chồng chập trước Hiển nhiên, hiệu chỉnh thời gian sống khơng xác gây hiệu ứng tương tự lên diện tích đỉnh chồng chập xung ngẫu nhiên – hai phụ thuộc vào kiện trùng phùng xung ngẫu nhiên Thủ tục hiệu chỉnh trình bày hiệu chỉnh tốc độ đếm cho hai hiệu ứng nói Sự hiệu chỉnh ngừng tuyến tính điểm đó, điểm mà vị trí hiệu chỉnh thời gian sống bắt đầu khơng xác Hiện tượng chồng chập xung xảy hai nhiều xung tới đầu dò khoảng thời gian , gọi thời gian phân giải hệ thống điện tử Sử dụng phân bố Poisson, ta dễ dàng chứng minh xác suất xảy trùng phùng ngẫu nhiê, , khoảng thời gian là: Trong R tốc độ đếm trung bình Ta coi xác suất xảy trùng phùng với tỷ số phần diện tích đỉnh bị so với diện tích đỉnh thực (diện tích đỉnh thực diện tích đỉnh trường hợp phổ không bị ảnh hưởng hiệu ứng chồng chập xung) Gọi diện tích đỉnh phổ đo được, diện tích đỉnh thực, ta có: Phương trình rút gọn thành: Do chồng chập xung ngẫu nhiên, hiệu chỉnh áp dụng cho tất đỉnh phổ - để áp dụng ta cần phải biết thời gian phân giải, Khi khơng có 318 mạch loại bỏ xung chồng chập, ta ước lượng giá trị có bậc độ lớn với thời gian tạo dạng xung khuếch đại phổ, tức vài đánh giá tốt thực nghiệm Nếu ta lấy logarit hai vế Phương trình (7.22), ta có: Hệ số ta cần, , độ dốc đường biểu diễn tuyến tính theo tốc độ đếm Việc xác định vấn đề phải giải Sử dụng đếm gắn với lối khuếch đại phổ để xác định tốc độ đếm khơng thích hợp, tốc độ đếm thu trường hợp bị ảnh hưởng số vấn đề khác Sử dụng tốc độ đếm lối vào (ICR) lấy từ lối gạt ngưỡng nhanh khuếch đại phổ thích hợp để tiến hành hiệu chỉnh tay, số đếm mà ta thu theo cách gần số đếm thực, không bị hiệu ứng hệ điện tử (Xem Phần 4.9 Hình 4.25) Tuy nhiên, ta sử dụng chương trình phân tích phổ để hiệu chỉnh, ta khơng có cách để cung cấp giá trị tốc độ đếm cho chương trình Trong thực tế, tốc độ đếm xác định từ phổ gamma thu được, cách lấy tổng số đếm toàn phổ chia cho thời gian sống Giá trị mà ta thu khơng hồn tồn xác xung có biên độ ngưỡng gạt ADC xung bên ngồi cửa sổ cổng tuyến tính khơng tính tới Tuy nhiên, tốc độ đếm tính theo cách đủ để cung cấp đánh giá thực nghiệm thời gian phân giải hệ Thủ tục, thường gọi phương pháp dịch chuyển nguồn, sau: (1) Cố định nguồn 137Cs vị trí gần với đầu dò cho tốc độ đếm tổng khoảng 2000 cps (số đếm/s) Nguồn phải giữ cố định suốt bước (2) Ghi phổ thời gian đủ dài cho diện tích đỉnh 661.6 keV 137Cs có bất định thống kê nhỏ 1% (3) Đo diện tích đỉnh 661.6 keV tính tốc độ đếm trung bình (4) Đặt nguồn khác (khơng phải 137Cs khơng phát gamma có lượng nằm vùng chập với 661.6 keV) vị trí mà tốc độ đếm tổng tăng gấp 319 đôi – 152Eu đồng vị thích hợp cho mục đích “Dạng” thông thường phổ giống dạng dải vật liệu kích hoạt nơtron (5) Tiến hành ghi phổ sau đặt thêm nguồn, tính diện tích đỉnh 661.6 keV xác định tốc độ đếm trung bình (6) Dịch chuyển nguồn đến vị trí gần đầu dò để tăng tốc độ đếm lặp lại phép đo (7) Lặp lại bước tốc độ đếm tổng vượt dải làm việc ổn định đường biểu diễn liệu bắt đầu ngừng tuyến tính (8) Biểu diễn ln(diện tích đỉnh 137Cs) theo tốc độ đếm đánh giá độ dốc – hệ số bổ Hình 7.15 biểu diễn kết thu Trong trường hợp riêng, giá trị hệ số hiệu chỉnh, dùng với tốc độ đếm 40000 cps sai số diện tích đỉnh vào khoảng 14% Trong ví dụ này, sai số diện tích đỉnh tốc độ đếm 40000 cps nhỏ 1% Ở tốc độ đếm này, với loại đầu dò xác định số tạo dạng xung khuếch đại phổ , xác xuất hai gamma xuất khoảng độ rộng xung đơn 75% Đơi khi, Phương trình (7.22) sử dụng dạng đơn giản Khi hiệu chỉnh nhỏ, xấp xỉ với Phương trình (7.21) có dạng tuyến tính Trong trường hợp này, tính tốn thực đơn giản Phần A5.1 ANSI Calibration Standard (1991) mô tả phương pháp tương tự để hiệu chỉnh xung chồng chập cách sử dụng chuỗi nguồn 152Eu biết xác hoạt độ tương đối Nguyên lý tương tự phương pháp mô tả – nhược điểm phương pháp cần chuẩn bị nguồn với độ xác cao 320 Hình 7.15 Hiệu chỉnh thực nghiệm chồng chập xung (tổng ngẫu nhiên): (x), chưa hiệu chỉnh, (+), hiệu chỉnh 7.6.9 Tổng trùng phùng thực Nguồn sai số hệ việc hai gamma phát gần đồng thời bên hạt nhân Đây nguồn sai số đo đồng vị có sơ đồ phân rã phức tạp với gamma nối tầng Không giống tổng ngẫu nhiên, tổng trùng phùng thực phụ thuộc vào hình học sai số tăng lên khoảng cách nguồn đầu dò giảm Vì lý này, nguồn không đơn không sử dụng để chuẩn hiệu suất cho cấu hình hình học mà nguồn đặt gần đầu dò Tổng trùng phùng ngẫu nhiên vấn đề quan trọng trình bày cụ thể Chương 7.6.10 Các hiệu chỉnh cho phân rã phóng xạ Tồn giá trị hoạt độ đo phải gắn với thời điểm xác định (mốc thời gian) Khi tạo liệu chuẩn, để dùng làm điểm chuẩn hay để tạo thành đường cong, hoạt độ nguồn chuẩn cần phải hiệu chỉnh thời điểm chung (do nguồn phân rã liên tục, hoạt độ nguồn thay đổi liên tục theo thời gian) cách sử dụng phương trình phân rã giới thiệu Chương 1, nhắc lại: Trong , tốc độ phân rã thời điểm t thời điểm mốc; thời gian bán rã đồng vị Khi thiết lập hệ thống phân tích, hiệu chỉnh phân rã vấn đề cần phải ý Đối với đồng vị có thời gian bán rã dài, hoạt độ nguồn thay đổi không đáng kể khoảng thời gian đo ta bỏ qua Ví dụ, thời gian bán rã 60Co 5.27 năm vài ngày, thay đổi hoạt độ nguồn coi không đáng kể Tuy nhiên, sau khoảng thời gian 30 ngày, hoạt độ nguồn giảm 1%, sai số gây phân rã nguồn đo cần phải tính tới 321 Các phân tích kích hoạt tiến hành đo đồng vị có thời gian bán rã ngắn tới cỡ vài giây thời gian bán rã vài phút tới vài không gặp Như ta biết Chương 5, với đồng vị có thời gian bán rã ngắn vậy, thời gian đo tối ưu khoảng đến hai lần thời gian bán rã Hiển nhiên thời gian đo hoạt độ nguồn giảm dần khoảng từ đến lần Hình 7.16 sở phép hiệu chỉnh phân rã nguồn đo Hoạt độ đo thấp hoạt độ thời điểm ban đầu không đổi suốt thời gian đo Phần diện tích tạo trục hồnh đường cong phân rã (biểu diễn cho tổng số phân rã thời gian đo) diện tích tạo hình chữ nhật có cạnh Biễu diễn toán học dẫn ta tới hiệu chỉnh sau: Trong số phân rã, hoạt độ thời điểm bắt đầu đếm hoạt độ đo Ở thời gian thực (true time) Đôi hiệu chỉnh số đếm phân rã phóng xạ khoảng thời gian đo bỏ qua điểm số đếm, thay cho điểm khởi đầu, sử dụng để hiệu chỉnh phân rã thông thường Nếu thời gian đếm ngắn so với thời gian bán rã nhân phóng xạ cần đo sai số phân rã khoảng thời gian đo nhỏ Tuy hiên, trường hợp thời gian đo chu kỳ bán rã, sai số vào khoảng 2% 7.6.11 Các vấn đề thời gian hệ điện tử Sai số thiết lập thời gian hệ điện tử xuất khi:  Khơng phải tồn thời gian chết tính tới Ví dụ, thời gian chết từ mạch loại bỏ xung chồng chập khơng kết nối xác, lượng thời gian chết mạch loải bỏ xung chồng chập khơng tính tới xác định tổng thời gian chết hệ  Khi đo hạt nhân có thời gian sống ngắn, thời gian chết hệ thay đổi nhanh khoảng thời gian đo 322 Các vấn đề kể liên quan tới độ xác hiệu chỉnh thời gian chết hệ phổ kế Vấn đề giải pháp để giải trình bày cụ thể Chương 14, Phần 14.5.2 7.7 CHUẨN HIỆU SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP TOÁN HỌC Việc chuẩn hiệu suất đầu dò phòng thí nghiệm thực cách dễ dàng; Đơn giản ta cần sử dụng nguồn tham chiếu, nguồn mà ta biết rõ hoạt độ thành phần đồng vị liệu hạt nhân (năng lượng, cường độ phát) đồng vị đó, sau tiến hành đo phổ, từ phổ ta xác định diện tích đỉnh đơn, từ tính hiệu suất tồn dải lượng gamma mà ta quan tâm Tuy vậy, vấn đề khơng đơn giản ta muốn chuẩn hiệu suất để đo thùng chứa chất thải 200L, côngtenơ, hay vùng đất Làm để bạn tạo đường chuẩn lượng trường hợp này? Coi ta biết tất trình ghi nhận tia gamma; hiểu trình hấp thụ tán xạ tia gamma bên đầu dò, mẫu lớp vật liệu bao quanh; biết cấu hình hình học mẫu, đầu dò che chắn; tham chiếu tới giản đồ phân rã đồng vị Khi ta tạo chương trình máy tính giúp ta tính đường cong hiệu suất từ nguyên lý thứ nhất, không phụ thuộc vào dạng hình học nguồn Trong thực tế, có chương trình Một số tơi nhắc tới số phần trước Các chương trình Monte Carlo, GEANT MCNP, biết đến rộng rãi dễ sử dụng, người dùng phải hiểu số kiến thức mơ để sử dụng hai chương trình Những tơi trình bày sau khơng phải đánh giá toàn diện, mà chủ yếu gợi mở cho người đọc trực tiếp tìm hiểu sâu muốn Các chương trình tưởng tượng tia gamma bên nguồn vị trí ngẫu nhiên có hướng bay ngẫu nhiên, sau chương trình dõi theo hạt bị hấp thụ hồn tồn ngồi hệ Chương trình xét tương tác hạt qua mẫu, qua lớp vỏ đầu dò, qua lớp chết đầu dò cuối kiện tán xạ hạt bên đầu dò, truyền lượng cho đầu dò, tia gamma bị hấp thụ hồn tồn khỏi đầu dò Mỗi 323 kiện mô tạo số đếm bên phổ kênh tương ứng với lượng lượng mà đầu dò hấp thụ Ở bước, chương trình xem xét xác suất tương tác gamma theo nhiều kiểu khác Chương trình tính tới gamma tán xạ bên đầu dò sau bị (do bị hấp thụ toàn lượng) tới gamma khơng vào đầu dò bị tán xạ ngược lớp che chắn quay lại đầu dò Chương trình xét tới gamma bị hấp thụ bên mẫu Lặp lại bước hàng triệu lần tạo phổ gamma tương đương với phổ gamma đo hệ phổ kế dùng để chuẩn hiệu suất Q trình tốn học áp dụng với loại đầu dò, loại nguồn Về nguyên lý, tạo đường cong hiệu suất tương ứng với loại nguồn, từ nguồn điểm đến nguồn phẳng vô hạn, mà không cần phải sử dụng nguồn phóng xạ Tuy nhiên, phương pháp có hạn chế Nếu mẫu có hình dạng khác nhau, thành phần khác nhau, mật độ khác đường chuẩn hiệu suất phải xác định cho mẫu Tùy vào phức tạp mơ hình tốc độ xử lý máy tính mà q trình tính tốn kéo dài từ vài phút đến vài Một vấn đề liên quan tới chất lượng liệu sử dụng để xây dựng mơ hình Sự thành cơng tốn tính MCNP phụ thuộc nhiều vào độ xác tham số đầu dò sử dụng để mơ hình hóa Trong phần lớn trường hợp, thơng số kích thước đầu dò cung cấp nhà sản xuất phải điều chỉnh thích hợp đưa vào mơ hình mô để đạt độ phù hợp cao thực nghiệm mơ Q trình tối ưu hóa thực cách so sánh kết mô với kết đo thực nghiệm với nguồn tham chiếu hình học đơn giản, ví dụ nguồn đặt trục xuyên tâm đầu dò Theo cách này, Karamanis tiến hành nghiên cứu việc sử dụng MCNP GEANT để mô xác định hiệu suất, kết cho thấy để đảm bảo tương thích lý thuyết thực nghiệm mơ ta cần tăng chiều dày lớp chết hai loại đầu dò loại p loại n, đồng thời điều chỉnh lại kích thước đầu dò đến vỏ đường kính đầu dò Sau xác định thông số tối ưu để mô phỏng, ta sử dụng thơng số để mơ với cấu hình hình học phức tạp Lépy et al (2001) nghiên cứu số lượng lớn 324 phương pháp toán học để xác định đường hiệu suất, số dùng mô Monte Carlo, số dùng phương pháp toán học dựa kết đo thực nghiệm Họ xét nguồn điểm vị trí khác so với đầu dò, nguồn tích 88 cm3 tích khác đặt mặt đầu dò Chỉ xét tới tính tốn mà thơng số tối ưu hóa, dễ thấy rằng, thơng thường cấu hình lệch nhiều so với hình học tham chiếu sai số kết thu lớn Mặc dù tính trung bình, sai số khơng lớn (thường 5% đến 9%, tùy theo hình học lượng), tác giả kết luận “ nay, code tính toán hiệu suất chưa thể sử dụng để xác định hiệu suất phép đo có độ xác cao Tuy nhiên, kết từ chương trình tính tốn sử dụng ứng dụng phổ thông phép đo mơi trường hay kiểm sốt phóng xạ ” Như vậy, phương pháp tính hiệu suất sử dụng ứng dụng kiểm sốt chất thải phóng xạ (Chương 17, Phần 17.2) Đối với ứng dụng khác ta cần xem xét cách cụ thể để định việc sử dụng phương pháp để xác định đường hiệu suất hay không 7.7.1 ISOCS Một chương trình phầm mềm hãng Canberra, có tên gọi ISOCS – In-Situ Object Counting System cho phép tính đường hiệu suất với dạng hình học nguồn người dùng định nghĩa Chương trình sử dụng ghép nối với đầu dò Canberra xác định đặc trưng chương trình MCNP Phần mềm đưa đường cong hiệu suất sau vài giây, giúp tiết kiệm thời gian tính tốn cho người dùng Phần mềm đặc trưng đầu dò có giá cao, nhiên sử dụng phương pháp này, người dùng tiết kiệm chi phí tiến hành đo thực nghiệm mua nguồn chuẩn Phần mềm có ý nghĩa lớn trường hợp đo có cấu hình hình học phức tạp cơng nghiệp Ý nghĩa chương trình việc xây dưng đường chuẩn dùng phòng thí nghiệm chưa thực rõ ràng Một số đánh giá Canberra (Canberra, 1998) cho biết rằng, với nguồn L Marinelli beaker, kết tính hiệu suất chương trình ISOCS khơng lệch q 5% so với kết tính sử dụng nguồn chuẩn Tuy nhiên cơng bố mang tính chất quảng bá thương mại Thực tế giá trị 5% mà nhà sản xuất đưa giá trị trung bình tồn 325 dải lượng Cụ thể, theo kết đưa Canberra (1998) giá trị sai lệch dao động từ -9% đến +24% toàn dải So sánh giá trị với độ bất định từ 0.27% đến 1.04% xác định hiệu suất nguồn chuẩn ta thấy rõ khác biệt Kết tính hiệu suất chương trình hình học nguồn khác công bố theo cách tương tự với khẳng định chung “tốt độ bất định thống kê sigma” Điều mà công bố không đưa độ bất định cụ thể điểm hiệu suất Rõ ràng khó để khơng đồng tình với khẳng định Lepy et al (2001) đưa Nói cách khác, chương trình ISOCS sử dụng ứng dụng cơng nghiệp rõ ràng chương trình hữu ích tiện dụng Cá nhân tơi sử dụng chương trình kiểm sốt chất thải mẫu ngừng sử dụng, mà phép đo khơng đòi hỏi độ xác cao 7.7.2 LabSOCS Vào năm 1999, sở liệu đặc trưng đầu dò dùng cho chương trình ISOCS cải thiện phép tiến hành phép đo với cấu hình hình học nguồn đặt gần đầu dò hơn, đồng thời với chất lượng hiệu chỉnh suy giảm cải thiện Chương trình gọi LabSOCS – Laboratory Sourceless Calibration Software Tổng hợp so sánh kết thu cách sử dụng chương trình LabSOCS để tính tốn với nhiều cấu hình hình học nguồn khác dùng phép đo nhà máy điện hạt nhân với kết đánh giá hiệu suất thông qua nguồn chuẩn đưa trang web Canberra (Stewart and Groff, 2002) Kết so sánh khả quan, phân tích thống kê báo cáo thấp Đồ thị đưa báo cáo cho thấy chương trình có độ xác nằm khoảng vài phần trăm nhiên độ bất định đường hiệu suất đánh giá LabSOCS cách đo với nguồn chuẩn (hoặc hai) “phóng đại” (thực tế khơng thể đạt tới độ bất định cơng bố), dẫn tới kết luận “Kết chuẩn hiệu suất LabSOCS phù hợp với kết chuẩn hiệu suất nguồn chuẩn” Thực tế hiệu suất đánh giá LabSOCS nguồn xác định lệch so với hiệu suất xác định cách đo nguồn chuẩn từ 11% (thấp hơn) đến 9% (cao hơn) Các tác giả tính tốn tỷ số 326 hiệu suất, ISOCS/hiệu suất dựa nguồn chuẩn, công bố tất trường hợp tỷ số = với giới hạn độ tin cậy 95% Về mặt thống kê, ta có 5% số 230 điểm hiệu suất biểu diễn nằm giới hạn độ tin cậy 95% Thực ra, giới hạn độ tin cậy tất tốt, điều cho thấy giới hạn độ tin cậy “dễ dãi” Xét xét khác đường chuẩn hiệu suất tạo LabSOCS với đường chuẩn hiệu suất dựa nguồn ta thấy rằng, hiệu suất tính LabSOCS thấp so với hiệu suất đo nguồn chuẩn vùng lượng thấp cao vùng lượng cao Độ bất định hiệu suất xác định LabSOCS nằm dải từ 10% lượng thấp đến 4% lượng cao Độ bất định lớn nhiều lần so với độ bất định hiệu suất xác định dựa nguồn chuẩn Tuy nhiên, cơng cụ có chỗ đứng định, cho phép xác định đường cong hiệu suất trường hợp hình học phức tạp với chi phí thấp Cũng giống cơng cụ toán học khác, LabSOCS chưa thể thay việc chuẩn hiệu suất nguồn chuẩn truyền thống phép đo đòi hỏi chất lượng cao, kết luận đưa Bossus et al (2006) Sau kiểm tra đầu dò xác định đường cong hiệu suất LabSOCS nhà sản xuất, tác giả đưa nhận định rặng “ ta không nên tin tưởng mù quáng vào đường chuẩn hiệu suất đưa nhà sản xuất.” Họ kết luận việc cố gắng để kiểm tra lại đường chuẩn hiệu suất nhà sản xuất tốn việc tự xây dựng đường chuẩn hiệu suất 7.7.3 Các chương trình khác Ở trên, tơi trình bày hai chương trình Tuy nhiên thực tế có số chương trình khác tính hiệu suất ghi đầu dò EGS – Electron Gamma Shower – chương trình cho phép tính đường cong hiệu suất đầu dò Ngồi ta có chương trình GESPECOR (Germanium SPECtrometry CORection), nhiên chương trình chủ yếu dùng để hiệu chỉnh cho hiệu ứng tổng trùng phùng thực, tơi trình bày chương trình chương TỔNG KẾT CHƯƠNG Các điểm cần lưu ý chương là: 327  Bảo đảm số liệu hạt nhân (dùng để tham chiếu) bạn có chất lượng tốt  Đảm bảo nguồn phóng xạ dùng để chuẩn hiệu suất loại nguồn giống với chất phóng xạ mẫu có mật độ tương đương với mật độ mẫu đo Ngoài nguồn chuẩn cần phải nguồn theo tiểu chuẩn quốc gia (nguồn gốc rõ ràng) Nhiều yếu tố ảnh hưởng tới sai số việc chuẩn hiệu suất Một vài số loại bỏ thực nghiệm như:  Sự khác chiều cao mẫu;  Mật độ nguồn  Chồng chập xung ngẫu nhiên Phân tích tiến hành theo phương pháp so sánh tốt tiến hành dựa đường chuẩn hiệu suất Dựng đường chuẩn hiệu suất phương pháp toán học điều thực Ở thời điểm tại, công cụ (phần mềm) để thực việc có sẵn ứng dụng số tốn khơng đòi hỏi độ xác cao Với đường cong hiệu suất chất lượng cao, phương pháp xây dựng đường hiệu suất dựa vào nguồn chuẩn tốt nhất, nhiên điều thay đổi tương lai, mà chất lượng chương trình tính tốn hiệu suất ngày cải thiện TÀI LIỆU THAM KHẢO  Các nguồn số liệu hạt nhân – xem Phụ lục A  Thông tin chi tiết lựa chọn đồng vị phóng xạ để chuẩn lượng, xem tài liệu sau: Debertin, K and Helmer, R.G (1988) Gamma- and X-ray Spectrometry with Semiconductor Detectors, North-Holland,Amsterdam, The Netherlands  Warren, S.E (1973) Geometrical factors in the neutron activation analysis of archaeoligical specimens, Archaeometry, 15,115–122  Thông tin hiệu chỉnh hình học phương pháp tốn học, xem: Debertin and Helmer (như trên) 328     Faires, R.A and Boswell, G.G.J (1981).Radioisotope Laboratory Techniques, Butterworths, London, UK Các hiệu chỉnh xung chồng chập: Wyttenbach, A (1971) Coincidence losses in activation analysis, J Radioanal Chem., 8, 335–343 American National Standards Institute (1999).Calibration anduse of germanium spectrometers for the measurement ofgamma-ray emission rates of radionuclides, ANSI N42.14-1999, American National Standards Institute, New York,NY, USA (also available athttp://webstore.ansi.org) Tính tốn (khơng đo mà dùng phương pháp tốn để tính) hiệu suất đầu dò: Moens, L., De Donder, J., Lin, X., De Corte, F, De Wispelaere, A and Simonits, A (1981) Calculation of the absolute peak efficiency of gamma-ray detectors for different counting geometries, Nucl Instr Meth Phys Res., 187, 451–472 Canberra (1998).ISOCS vs, Traditional IGe Efficiency Calibration Measurements For Routine Counting Room Geometries, Canberra Chronicle, December, pp and Lépya, M.C., Altzitzoglou, T., Arnold, D., Bronson, F., Noy, R.C., Décombaz, M., De Corte, F., Edelmaier, R., Peraza,E.H., Klemola, S., Korun, M., Kralik, M., Neder, H., Plagnard,J., Pommé, S., de Sanoit, J., Sima, O., Ugletveit, F., VanVelzen, L and Vidmar, T (2001) Intercomparison of efficiency transfer software for gamma-ray spectrometry,Appl.Radiat Isotopes, 55, 493–503 Stewart, J.P and Groff, D (2002).LabSOCS™ vs source-based gamma-ray detector efficiency comparisons for nuclear powerplant geometries, 48th Annual Radiobioassay and Radiochemical Measurements Conference, November 11– 15, Knoxville,TN, USA Karamanis, D (2003) Efficiency simulation of HPGe and Si(Li) detectors in gand X-ray spectroscopy,Nucl Instr Meth.Phys Res., A, 505, 282–285 Bossus, D.A.W., Swagten, J.J.J and Kleinjans, P.A.M (2006) Experience with a factory-calibrated HPGe detector,Nucl Instr.Meth Phys Res., A,564, 650– 654 Các tính tốn góc khối (góc đặc): Abbas, M.I (2006) Analytical calculations of the solid angles subtended by a well-type detector at point and extendedcircular sources,Appl Radiat Isotopes, 64, 1048–1056 Phương pháp điểm đại điện đầu dò điểm ảo: 329 Seagusa, J., Kawasaki, K., Mihara, A., Ito, M and Yoshida, M (2004) Determination of detection efficiency curves of HPGedetectors on radioactivity measurement of volume samples,Appl Radiat Isotopes, 61, 1383–1390 Mahling, S., Orion, I and Alfassi, Z.B (2006) The dependence of the virtual point-detector on the HPGedetector dimensions,Nucl Instr Meth Phys Res., A, 557,544–553 Alfassi, Z.B., Pelled, O and German, U (2006) The virtual point detector concept for HPGe planar and semi-planar detectors,Appl Radiat Isotopes, 64, 574–578  Sai số tăng trường: Helmer, R.G., Gehrke, R.J and Greenwood, R.C (1975) Peak position variation with source geometry in Ge(Li) detectorspectra,Nucl Instr Meth Phys Res., 123, 51–59  Các cơng bố liên quan tới hiệu tự hấp thụ: Bode, P., De Bruin, M and Korthoven, P.J.M (1981) A method for the correction of self-absorption of low energyphotons for use in routine INAA,J Radioanal Chem., 64,153–166 Appleby, P.G., Richardson, N and Nolan, P.J (1992) Selfabsorption corrections for well-type germanium detectors, Nucl Instr Meth., Phys Res., B, 71, 228– 233 Oresegun, M.O., Decker, K.M and Sanderson, C.G (1993) Determination of self-absorption corrections by computationin routine gamma-ray spectrometry for typical environmentalsamples,Radioact Radiochem., 4, 38–45 330 ... et al (1 975 ) khoảng lượng 270 0 keV, lượng gamma đo mẫu đặt đối diện với đầu dò phẳng cao mẫu đặt dọc theo biên đầu dò (khơng có tăng trường) khoảng 250 eV, với 1332.5 keV 60Co, giá trị 75 eV Với... trình điều khiển MCA Maestro-II ORTEC Hình 7. 3 cho thấy độ rộng 26 đỉnh lớn phổ nguồn152Eu sử dụng để chuẩn lượng Hình 7. 1 Ngồi điểm thực nghiệm, Hình 7. 3 ta thấy đường thằng khớp tốt với điểm... chuẩn độ rộng đỉnh (Hình 7. 3) mạnh đáng kể so với chuẩn lượng (Hình 7. 1) Điều chứng minh bất định thuộc 292 chất đánh giá độ rộng đỉnh từ liệu phổ Hầu hết đỉnh Hình 7. 3 có độ bất định diện tích