xử lý phổ nhiều chiều từ hệ đo cộng biên độ các xung trùng phùng trên mạng máy tính

ĐẠI HỌC Q llố c GIA HÀ NỘI BÁO CÁO TổNG KẾTDÈ TÀI XỬ LV PHỔ NHlếu CHICU TỪ Hf ĐO CỘNG BIÊN ĐỘ CÓC XUNG TRỪNG PHỪNG TRCN MỌNG MÁV TÍNH Chủ nhiệm đề tài: Phạm Đình Khang HÀ NỘI - 2001 BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI QG-00-10 - Tên đề tài: x lý phổ nhiều chiều từ hệ đo cộng biên độ xung trùng phùng mạng máy tính - Mã số: QG-00-10 - Thời gian thực hiện: 2000 — 2001 - Hướng nghiên cứu: Vật lý hạt nhân - Họ tên chủ nhiệm đề tài: Ts Phạm Đình Khang — Vật lý hạt nhân - Các đon vị phối hợp chính: Viện nghiên cứu hạt nhân Đà lạt Viện Năng lượng nguyên tử Việt nam - Mục tiêu đề tài: o Xây dựng hệ đo cộng biên độ xung trùng phùng detector nhấp nháy o Xây dựng mạng máy tính ghép nối với hệ đo để thu nhận xử lý số liệu o Xây dựng số phần mềm xử lý số liệu Các công việc cụ thể: o Thiết kế lắp đặt hai khối điện tử ADC (analog-digital convector) o Thiết kế lắp đặt card ghép nối máy tính cho ADC o Thiết kế lắp đạt khối khuyếch đại nhanh, gạt ngưỡng nhanh trùng phùng hai lối vào o Sửa chữa hai máy phân tích biên độ kênh Đức để tận dụng khối cao áp, khuyếch đại phổ hai máy o Lắp đặt mạng máy tính (5 máy) để truyển số liệu trao đổi kết số liệu xử lý sau coong đoạn o Xây dựng phần mểm xử lý số liệu( đọc số liệu từ hai ADC, tạo phổ detector, phổ biên độ tổng, phổ vi phân chuẩn bị số phần mềm xử lý khác) Các cồng việc hoàn thành: o Lắp đặt xong hệ đo cồng biên độ xung trùng phùng (các kết đo với Cs137 Co60 trình bày tỷ mỉ phần số kết đo), o Lắp đặt xong mạng máy tính hệ thống làm việc ổn định, o Xây dựng xong phần mềm dự kiến o Hai luận án tốt nghiệp sinh viên (một ngành Công nghệ hạt nhân, khoa Công nghệ thông tin), o Hai báo khoa học (tại hội nghị Vật lý toàn quốc năm 2001 hội nghị v ạt lý hạt nhân toàn quốc 4/2001 — ) Triển vọng khai thác hộ thống (gồm hệ đo mạng máy tính) Có thể sử dụng hệ đo nghiên cứu cấu trúc hạt nhân kênh nơtron số lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt Các công việc chuẩn bị đo kênh gấp rút hoàn thành cuối năm 2001 bắt đầu cung cấp số liệu với số loại hạt nhân chuyển từ Đubna sang - Dẻ dàng biến hệ đo thành phổ kế compton, đối trừng cách đơn giản nhằm hổ trợ cơng tác đào tạo - Hiện có khoảng 20 sinh viên đăng ký tham gia nghiên cứu khoa học vói vấn đề xung quanh hệ đo Kinh phí thực đề tài: 60 triệu(đã tốn với phịng tài vụ) Đề nghị: Trước mắt: o Trang bị thêm khung nguồn NIM (hiện mượn Viện nghiên cứu hạt nhân Đà lạt), khối trùng phùng giải ns Lâu dài: Hỗ trợ triển khai nghiên cứu cấu trúc hạt nhân dựa hệ đo cộng biên độ xung trùng phùng Với kênh nơtron số chuẩn bị Đà Lạt, hệ đo có khả cung cấp số liệu cấu trúc hạt nhân vùng lượng thấp giói Hà nội ngày tháng năm 2001 BÁO CÁO CHI TIẾT I NGUYÊN TẮC GHI NHẬN s ố LIỆU CỦA HỆ ĐO Giới thiệu phương pháp: Trong ĩữứi vực phổ học hạt nhân vùng lượng thấp, trạng thái kích thích vùng nống lượng từ MeV đến Bn (nãng lượng liên kết nơtron với hạt nhân) nghiên Trong thực tế, việc nghiên cứu vùng trạng thái gặp nhiều khó khăn mật độ trạng thái kích thích cao, xác suất xạ gamma trạng thái nhỏ, tương tác xạ gamma với vật chất ln có q trình tán xạ compton trình tạo cặp xảy nên phổ xạ gamma thu có dạng phức tạp, tỷ số túi hiệu phông nhỏ nên thông tin thu bị hạn chế Hơn nữa, thân viộc dùng phổ kế gamma đơn tinh thể để ghi nhận thông tin lượng xạ gamma kèm theo nhược điểm khắc phục phương pháp khơng thể sử dụng trực tiếp thông tin lượng xạ gamma để xây dựng sơ đồ trạng thái kích thích hạt nhân khó tính đặc trưng lượng tử trạng thái kích thích, xác suất chuyển dời — cường độ xạ mức Một vấn đề quan trọng từ khối lượng thông tin hạn chế vậy, khơng thể bàn luận động học q trình chuyển từ trạng thái kích thích đơn lẻ có lượng kích thích thấp hạt nhân (có thể tính lý thuyết dù khó khăn) sang vùng mà quy luật thống kê thể hiộn rõ vai trị ( vùng lượng cao) Từ năm 1983, Viện Liên hợp nghiên cứu hạt nhân Đubna triển khai thành công hệ đo cộng biên độ xung trùng phùng nghiên cứu phân rã gamma nối tầng hạt nhân bắt nơtron nhiệt nhờ sử dụng hai detector bán dẫn HpGe Việc hoàn thiện phương pháp Dubna hoàn thành vào năm 1989 — 1991 Phương pháp phương pháp xử lý phổ nhiều chiều đại (ở gồm chiều lượng chiều thời gian) phức tạp khó triển khai với hai lý do: Thứ người tổ chức hệ đo phải có trình độ đinh phổ học hạt nhân, am hiểu điện tử hạt nhân để thiết kế phối hợp khối điện tử theo mục tiêu đặt ra; Thứ hai phải có đủ khả lập trình xử lý số liệu ghi nhận máy tính Bản thân hệ thống chương trình phức tạp, chứa đựng nhiều quan điểm mới, đại số liệu khai thác số liộu Để có kết cuối cùng, phải qua nhiều bước xử lý bước xử lý phải có chương trình khác khơng thể sử dụng chương trình với số modul chương trình xử lý số liệu thương mại hố Đó lý mà Viện liên hợp nghiên cứu hạt nhân Dubna có hệ đo khai thác tốt hệ đo theo phương pháp Trong phương pháp cộng biên độ xung trùng phùng, thông tin ghi nhận xử lý hồn tồn máy tính Từ số liệu thu nhận được, tạo phổ xạ gamma đom giản dạng hoàn toàn loại trừ phơng q trình tán xạ Compton tạo cặp gây Xuất phát từ ý tưởng ghi nhận xử lý số thông tin lượng tử gamma xuất đồng thời hai detector triển khai phương pháp cộng biên độ xung trùng phùng detector nhấp nháy để chuẩn bị cho nghiên cứu cấu trúc hạt nhân sau Kết để tài phải hệ đo làm việc thông suôt ổn định, số phần mềm xử lý phai chuẩn bị thử nghiệm với nguồn đồng vị Co60 Trong phổ thu khơng có phơng tán' xạ Compton mà có đỉnh trình hấp thụ hồn tồn gây nên Ngun lý phương pháp cộng biên độ xung trùng phùng Cơ sở phương pháp cộng biên độ xung trùng phùng phương pháp trùng phùng gamma-gamma Trong phương pháp cộng biên độ xung trùng phùng, thông tin ghi nhận xử lý số máy tính Dưới trình bày ngun lý hoạt động đặc tính khối điộn tử thiết kế, chế tạo khuôn khổ hợp tác đề tài với số quan khác Viện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, Khoa Công nghệ thông tin Đại học Quốc gia Hà Nội a Hoạt động hệ ghi nhận số liệu: Khuyêcti dại phổ Ktuiyếch đai nhanh ■oInput o Gate Gạt ngưỡng nhanh ADC cP _< Cu, ẵ3 Nguóa Kta.uyốch đai ah.aab tu Gạt ngưỡng a.h.aah Khuyếch đại phổ 1Gate >Input ADC Hình 1: Sơ đồ đo cộng biên độ xung trùng phùng Hệ thống thực nghiệm hệ đo trình bày hình Phân rã gamma nối tầng từ nguồn đồng vị đặt hai detector (nếu đo kênh nơtron lị phản ứng thay vào vị trí nguồn phóng xạ hạt nhân bia cần nghiên cứu, hạt nhân bia sau bắt nơtron biến thành hạt nhân hợp phần phát lượng tử gamma nối tầng) tạo hai lượng tử gamma bay ngược Hai detector đặt đối diện ghi nhận hai lượng tử gamma Các tín hiệu từ lối thời gian hai detector đưa vào khuyếch đại nhanh gạt ngưỡng nhanh, sau tới lối vào khối trùng phùng Đồng thời, tín hiệu từ lối biên độ detector đưa tới khuyếch đại phổ Trong trường hợp hai tín hiệu xuất thời lối khối trùng phùng có xung dương, biên độ 4v (mức lơgic TTL) kéo dài 10JJ.S Xung dương cho phép hai ADC biến đổi biên độ túi hiệu từ lối khuyếch đại phổ sang dạng số Card ghép nối ADC với máy tính (interface) truyền số liệu sau hai ADC biến đổi xong vào nhớ máy tính Máy tính liên tục kiểm tra trạng thái ADC Nếu nhận thấy ADC biến đổi số liộu xong (lối Data Ready có mức logic 1) máy tính 8ẽ lệnh nhận số liệu thông qua interface Sau nhận liộu xong, máy tính lệnh đặt lại trạng thái ADC trạng thái sẵn sàng làm việc có xung trùng phùng (đặt mức logic không vào đường Data Acept) Thông tin ghi nhận vào máy tính dạng ma trận hai chiều (hai cột số hàng số kiộủ trùng phùng) Trên hàng hai giá trị biên độ số hai xung từ hai detector mà chúng xuất thời điểm (độ chênh lệch thời điểm xuất hiộn hai xung nhỏ 60ns - độ rộng thời gian cửa sổ trùng phùng) Trong hệ đo, khối ADC thiết kế lắp đặt Đại học Quốc gia Hà Nội Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt, khối interface, khuyếch đại nhanh+gạt ngưỡng nhanh trùng phùng thiết kế lắp đặt Khoa Công nghộ thông tin Khoa Vật lý Đại học Quốc gia Hà Nội b Nguyên lý hoạt động khối ADC: Các khối ADC thiết kế lắp đặt sở phối hợp đề tài Phòng Điộn tử hạt nhân Viộn Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt Các đặc trưng ADC khảo sát sau lắp đặt sau: o Lối vào xung có phân cực dương, biên độ từ đến 10 V cửa Gate làm viộc với xung logic TTL Nếu cửa Gate mức logic (mức điện áp từ đến 0,8 V) ADC bị cấm Nếu cửa Gate mức logic ( mức diện áp từ 2,4 đến V) ADC phép làm việc Mức điộn áp cửa Gate phải mức trước đỉnh xung cần phân tích khoảng 0,5|IS — tức xung trùng phùng phải tới Gate trước xung phân tích tới lối vào Input khoảng 0,5|IS o Lối ADC sử dụng giắc cắm 37 chân, liệu mã thành 12 bit TTL để chuyền vào interface o ADC loại xấp xỉ liên tiếp 4096 kênh, thời gian biến đổi 25|IS o Độ phi tuyến tích phân < ± 0,025%; độ phi tuyến vi phân < ±1 % o Kích thước, điện áp nguồn ni khối theo tiêu chuẩn NIM Nguyên tác hoạt động: Đây ADC hoạt đông theo nguyên lý xấp xỉ liên tiếp (loại nhanh đạt chất lượng cao ADC hãng tiếng CANBERRA mà Việt nam tự chế tạo) Trên hình sơ đồ chi tiết ADC Xung cần phân tích có biên độ lớn ngưỡng (được đặt khoảng 50 mV) nhỏ ngưỡng (1 IV) đưa vào để chuyển đổi biên độ thành dạng số Bộ phận điểu khiển ngưỡng ngưỡng hai IC LM 311 đảm nhiệm Nếu xung có biên độ nhỏ ngưỡng dưới, bóng Q5 3904 trạng thái mở nối lối vào xuống đất khơng có xung vào phân tích Nếu xung có biên độ vượt ngưỡng trên, bóng Q4, Q6 Q7 mở, tụ C9 nối đất thông qua bóng Q4 Q6, khơng có điện áp tụ C9 để dưa vào phân tích Trong trường hợp xung có biên độ nằm vùng chọn, tụ C9 tích điện đạt mức độ tích cao xung lối vào đạt tới đỉnh Giá trị điện áp lặp lại qua hai IC LF356 đưa tới IC ADC774 Khi điện áp xung lối vào bắt đầu giam chftn số IC LH 0032 âm chân số lối LH 0032 có xung âm xung đưa qua đơn hài 74LS123 để chuẩn lại vể dạng thời gian để khỏri phát trình so sánh liên tiếp Do có điốt D4 nên viộc tạo xung âm nói không làm ảnh hưởng tới giá trị điện áp tích tụ C9 Giá trị điện áp tụ C9 giữ nguyên trình so sánh kết thúc, giá trị điện áp tụ C9 mã hoá xong sang dạng số lưu buffer TÚI hiệu báo Data Ready lệnh mở bóng Q4,Q6 Q7 phóng hết điện áp trơn tụ C9 xuống đất chuẩn bị lần biến đổi ADC làm việc thời gian có xung dương cửa Gate mức logic chân (chân EnC — Enable Convert) IC 74LS123 U11A mức việc bổ sung thêm đường lệnh EnC cho phép điều khiển trình đo phần mềm Nguyên lý kéo dãn đỉnh xung nói giải pháp kỹ thùật chế tạo khối điện tử hạt nhân ADC trường hợp triển khai cách lắp ráp linh kiện có chất lượng cao LH 0032, LF 356, DAC 0800, ADC 774 Các lệnh đọc liệu: - Khi chương trình đo bắt đầu hoạt động, trạng thái EnC quy đinh mức logic thời gian đo kết thúc EnC đặt xuống mức logic Trên khối ADC, đèn xanh ADC ON sáng EnC mức - Khi có xung trùng phùng với phân cực dương, độ kéo dài 10(_I.S tới cửa Gate, xung vào phân tích phân tích Xung hình thành với độ kéo dài 4|J.S, dạng Gaus từ khối khuyếch đại phổ có biên độ tỷ lộ thuận với phần lượng xạ gamma bị hấp thụ detector Do xung trùng phùng trễ so với hai xung lối vào khoảng 40ns mặt tăng xung phân tích 2|IS nên xung trùng phùng tới cửa Gate baa tới ADC trước đỉnh xung phân tích khoảng gần 2|J.S Như xung trùng phùng hoàn toàn điều khiển trình cho phép hay khơng cho phép biến đổi ADC - Sau ADC biến đổi giá trị biên độ xung lối vào sang dạng số xong, lối Data Ready ADC chuyển sang mức logic 0, báo ADC chuẩn bị xong liệu sẵn sàng truyền sang máy tính - Khi máy tính nhận thấy hai ADC có tín hiệu Data Ready, máy tính gửi lênh Endata (đặt mức logic 0) để liệu từ buffer ADC chuyển sang interface ghi vào đĩa cứng máy tính - Sau kết thúc trình ghi vào dĩa cứng, máy tính gửi lệnh Data Accepted để đặt lại trạng thái ADC, chuẩn bị sẩn sàng chờ phân tích xung có xung trùng phùng cho phép Thời gian kéo dài mức logic Data Accepted vào khoảng 0,5|IS Các lệnh gửi tới ADC liệu đọc từ ADC thực thông qua interface Interface lắp đặt dựa trêíi IC 8255A — loại IC sản xuất để ghép nối thiết bị ngoại vi với máy tính QỌOC JQ -^-r M w i m '»0“ ■»>* í KMim •W |*»M"S Hq-ĩt O ỡ - ụ ^ ự ps : ? y y H có xung âm xung đưa qua đơn hài 74LS123 để chuẩn lại vể dạng thời gian để khởi phát trình so sánh liên tiếp Do có điốt D4 nên việc tạo xung âm nói khơng làm ảnh hưởng tới giá trị điện áp tích tụ C9 Giá trị điện áp tụ C9 giữ nguyên trình so sánh kết thúc, giá trị điện áp tụ C9 mã hoá xong sang dạng số lưu buffer Tín hiệu báo Data Ready lệnh mở bóng Q4,Q6 Q7 phóng hết điện áp trơn tụ C9 xuống đất chuẩn bị lần biến đổi ADC làm việc thời gian có xung dương cửa Gate mức logic chân (chân EnC — Enable Convert) IC 74LS123 U11A mức Việc bổ sung thêm đường lệnh EnC cho phép điều khiển trình đo phần mềm Nguyên lý kéo dãn đỉnh xung nói giải pháp kỹ thùạt chế tạo khối điện tử hạt nhân ADC trường hợp triển khai cách lắp ráp linh kiện có chất lượng cao LH 0032, LF 356, DAC 0800, ADC 774 Các lệnh đọc liệu: - Khi chương trình đo bắt đầu hoạt động, trạng thái EnC quy đinh mức logic ] thời gian đo kết thúc EnC đặt xuống mức logic Trên khối ADC, đèn xanh ADC ON sáng EnC mức - Khi có xung trùng phùng với phân cực dương, độ kéo dài 10|IS tới cửa Gate, xung vào phân tích phân tích Xung hình thành với độ kéo dài 4ịis, dạng Gaus từ khối khuyếch đại phổ có biên độ tỷ lê thuận với phần lượng xạ gamma bị hấp thụ detector Do xung trùng phùng trễ so với hai xung lối vào khoảng 40ns mặt tăng xung phân tích 2|IS nên xung trùng phùng tới cửa Gate baa tới ADC trước đỉnh xung phân tích khoảng gần 2|ÌS Như xung trùng phùng hồn tồn điều khiển q trình cho phép hay không cho phép biến đổi ADC - Sau ADC biến đổi giá trị biên độ xung lối vào sang dạng số xong, lối Data Ready ADC chuyển sang mức logic 0, báo ADC chuẩn bị xong liệu sẩn sàng truyền sang máy tính - Khi máy tính nhận thấy hai ADC có tín hiệu Data Ready, máy tính gửi lệnh Endata (đặt mức logic 0) để liệu từ buffer ADC chuyển sang interface ghi vào đĩa cứng máy tính - Sau kết thúc trình ghi vào đĩa cứng, máy tính gửi lênh Data Accepted để đặt lại trạng thái ADC, chuẩn bị sẵn sàng chờ phân tích xung có xung trùng phùng cho phép Thời gian kéo dài mức logic Data Accepted vào khoảng 0,5|HS Các lệnh gửi tới ADC liệu đọc từ ADC thực thông qua interface Interface lắp đặt dựa trêíi IC 8255A — loại IC đươc sản xuất để ghép nối thiết bị ngoại vi với máy tính S a l 7404 {>■ H ìn h S d ó c h i tlè t in te r f a c e S 533 3 q53333335*«5=3a5g a g £ ÊỄEEỄ22^ 82S5A aassaaasaSs-it) »4H01 1000 acepC=>l| 1000 dua hai hai PC3 -PC0) 1111 PC3 -PC0) Enddata 0111 repeat repeat If k e y p r e s s e d t h e n g o t o nhan; u n t i l (port[b2] and $80)=$00; (ready! p o r t [ c l ] := p o r t [ c l ] a n d $ e f ;d e l a y (1); d a t a l := k e n h l ; p o r t [c ] : = p o r t [c ] a n d $ e f ;d e l a y ( ) ; d a c a := k e n h ; p o r t [B ] : = p o r t [B ] o r $ ; { 0 0 1000 d u a P o r t [B ] : = p o r t [B ] or hai 1111 Enddata Enddata len len d a t a l : = - dacal; d a t a : = - data2; W r i t e l n (f l , d a t a l : Ô, d-aca2 : 6) ; n : = n + 1; if n = Chen begin w r i t e l n ( d a t a l :Ó ,da C a :5) ; n := Ữ ; d a t a l :=0; d a t a :=0; port(cl]:=port[cl] and $F7;ilii: Oil: ]•?!-■ • ac=pc=, Jiii) len - • 1) l;dclay(l);| ldelayll/;! p o r t [c l ] := p o r t [c l ] or p o r t [c ] : = p o r t [c2j or until keypressed; $08; (0000 $08; nhan: Datal:=9999;data2:=9999; writeln(fl,datal:6,data2:6); C l o s e (f 1) ; re a d l n ; re a d l n ; end 1000 àcept = >lỊ H Ệ THỐNG MẠNG MÁY TÍNH VÀ HỆ ĐO CỘNC BIÊN ĐỘ CÁC XUNG TRÙNG PHÙNG TẠI ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự N H I Ễ N ( B o c o d ự hội nghị V ậ t lý h ạt n h â n n q u ố c / 0 ) P hạm Đình K h an g Đại h ọ c K h o a h ọ c tự n h i ê n N guyễn V inh Q uang Đại h ọ c Q u ố c gia H nội V ương Hữu Tủn V iệ n N ă n g lư ợn g N g u y ê n tử Việt N a m Phạm Ngọc Tuấn V i ẹ n N g h i ê n cứu hc7 t n h a n Đ Lạt Mở đầu: P h n g p h p c ộ n g bi ê n đ ộ cá c x u n g t r ù n g p h ù n g Cling cấ p nhiều t h ò n g tin c c t r n g thái k íc h th í c h c ủ a hạt n h n v ù n g n ă n g lượng n ă n g lượng liên k ế t c ủ a n t r o n với hạt n h â n N h ằ m p h ụ c vụ c ô n g tác n gh iê n cứu c b n , V i ệ n n g h i ê n u h ạt n h â n Đ lạt đ ã đ a n g triển khai hệ đo c ộ n g biên đ ộ c c x u n g t r ù n g p h ù n g Vớ i m ụ c đ í c h đ o tạo thực h iệ n c ác thử n g h i ệ m k h c n h a u trước k h i đ o k ê n h n t r o n , Đ i học K h o a h ọc T ự nh iê n lắp đặt p h ổ k ế c ộ n g b i ê n đ ộ c c x u n g t r ù n g p h ù n g s d ụ n g c ác d e t e c t o r n h ấ p nháy H ệ p h ổ k ế n y k h i c ầ n th iế t d ễ d n g c h u y ể n đổi t h n h p h ổ k ế g a m m a n tinh thể, p h ổ k ế c o m p t o n , p h ổ k ế đ ố i t r ù n g đ ể ph ục vụ c h o c ấ c thực tập h ay n g h iẻ n u k h o a h ọ c c ủ a s i n h viên C c s ố liệu đ o đ ợ c d ù n g đ ể k i ể m tra c h n g trìn h x lý s ố liệu, c c k h ố i đ i ệ n tử n h A D C , tr ùn g p h ù n g , interfase trước đ e m v đ o Đ Lạt Đ ổ n g thời đ ể g iú p n h i ề u s in h viên cù n g m ột lúc m th ự c tập, viết c h n g trình x lý s ố liệu h a y th a m gia đ o đ c p h ò n g thí n g h i ệ m , m y tính g h i n h â n s ố liệu đ ợ c nối m n g với m ộ t số m y k h c đ ế trao đ ổ i s ố liệu, c i đ ặ t c h n g trình m ộ t c c h th u ậ n tiện Các cỏitg việc thực hiện: C c k h ố i A D C đ ợ c lắp đ ật V iệ n n g h i ê n cứu hạt nh â n Đ lạt có cá c t h ô n g s ố q u a n t r ọ n g n h sau : Số k ên h: kên h Đ ộ phi tu y ê n tích p h â n : < >025*-"í: Đ ộ phi tu y ế n vi p h â n : < 1% Thời gian biến đổi: ị.is K h ố i i n t e r f a s e đ ợ c lắp K h o a C ô n g n g h ệ th ô n g tin D ù n g c c A D C in t er f as e nói đ o c h ế đ ộ p hổ k ế n tinh với n g u n C s l đ ã thu đ ợ c c c k ế t q u ả n h sau: o 879 1757 2635 3513 P ti o C il J VỜI A DC (Lư I !!;:iiiuaiimiiíStSBrara'íT'.íaBrTi«HnỉiK«ir.íncuiniir[í 879 KUOCb I J ' '(li 1757 2635 -I H ì n h 1: P h ổ C s l với c ác khối A D C , in te rf as e c h u n g c h o Cá hai ‘rư ờn g hợ p H ệ đ o c ộ n g b i ê n đ ộ c c x u n g trùn g p h ù n g d ợ c b ố trí n h Vù u : H ì n h 2: H ệ đ o c ộ n g b iê n đ ộ c c x u n g trùn g phùn g S đ ổ k h u y ế c h đại n h a n h k é p c ó h ệ s ố k h u y ế c h đại 10 lán N g ỡ n g tr o n g s đ g t n g ỡ n g n h a n h k é p đ ợ c đ ặ t , V o n Cửa sổ thời gian cim hệ tr ù ng p h ù n g 100 ns M ặ t t ă n g c ủ a x u n g p h â n tích sail k h u y ế c h đại p h ổ o k h o n g 0 ns D o tín h iệ u s a u k h u y ế c h đ ại n h a n h , g ạt n g ỡ n g n h a n h tr ù ng p h ù n g trễ s o với tín h iệ u v o c ự c đ ại ns n ê n k h ô n g cần đặt đ n g d â y trễ sau k h u y ế c h đ i p h ổ trước A D C C c k hố i c a o p nuôi d e t e c t o r k h u y ế c h đ ại p h ổ đ ợ c lấ y từ h a i m y p h â n tíc h b iê n đ ộ m ộ t k ê n h củ a Đức Kết q u đ o th n g h i ệ m với C o 60 đ ợ c x lý v c c p h ổ t ổ n g p h ổ vi phAn có d n g nhir sau: 1360 1540 PLiị vi pLáu CO ugày 1/6'2(X>1 H ì n h 3: P h ổ vi p h â n c u a C o " ’ M n g m y t í n h h ệ đ o đ ợ c thiết k ế lắp đ ặ t có c ấ u h ìn h n h sa u: I H ub Ị "% MT l_ ==£1 H è NguổQ A A M y p b â a tích lVIáy píiâa tích S đ m n g m y tín h H ì n h 4: H ệ đ o m n g m y tính C c k ế t q u ả x lý s b ộ c h o t h ấ y hệ đ o h o t đ ộ n g tốt T u y n h iê n d o c c n g u n p h ó n g x c ó h o t đ ộ k h ô n g c a o , p h n g p h p tr ù ng p h ù n g lại m g i m h iệ u s u ất g h i c ỡ bẠc n ê n m u ố n c ó k ế t q u ả thật tốt, c n phải k é o dài thời g ia n đ o ( cá c p h é p đ o n g h i ê n c ứ u k ê n h n t r o n D u b n a th ườ ng kéo dài từ 10 đ ế n n g y h o ặ c hơ n ) Các triển khai dự kiến: T r o n g thời g i a n tới, h ệ đ o đ ợ c s d ụ n g n g h iê n cứu c ấ u trúc h ạt n h â n Y b 170 Đ lạt ( V i ệ n D u b n a đ ã c h u ẩ n bị m ẫ u đ ể gửi s a n g V i ệ t n a m , g r a m đ ổ n g vị Y b 170 g iá k h o ả n g 0 $) C c n ơh i ê n c ứ u k h o a h ọ c c ủ a s in h viên n h ằ m xủy d ự n g hệ p h ổ k ế c o m p t o n , đối t r ù n d ự a tr ẻ n c c k h ố i đ i ệ n tử cíia hệ c ộ n g biên độ cá c x u n g t r ù n g p h ù n g đ ợ c b ắ t đ u o k h o ả n g c u ố i t h n g 5/ 200 ( k h o ả n g 10 sinh viên) Kliuyếcli đại Gạt agưỡag Ểaiili nhả ụ H Ọ co d rí a co a n ĩ fP"1 Q 0— Nguồtt Kliuyốcli đá Gạt ũgưỡag ^—1 Ể 3Ể IN T E R F A C E PHỔ K Ế CỘ N G BIÊN ĐỘ CÁC XUNG TRỪNG PHỪNG PHỔ KẾ CỘNG BIÊN ĐỘ CÁC XƯNG TRỪNG PHỪNG B ố trí th ự c n g h i ệ m : H a i d e t e c t o r đ ặ t đ ố i d i ệ n n h a u giá đỡ, n g u n p h ó n g x đ ặ t C c lối r a c ủ a d e t e c t o r (lối v o c ủ a k h u y ế c h đại p h ổ ) đ ợ c nối với h lối v o c ủ a s đ ổ t r ù n g p h ù n g T í n h i ệ u từ hai lối c ủ a k h u y ế c h đại p h ổ đ ợ c đ a v h a i lối v o (I n p u t) c ủ a hai A D C Lối p h â n cự c d n g c ủ a s đ ổ t r ù n g p h ù n g đ ợ c n ố i với h a i c ự c G a t e c ủ a hai A D C C ô n g tắc I n te r f a ce đ ợ c b ậ t s a n g c h ế đ ộ đ o h lối v o ( c ô n g tắc n ằ m p h ía sau m y tính) X u n g t r ù n g p h ù n g vói phftn cự c d n g , thời g ia n k é o dài Ị.IS c h o p h é p A D C b iế n đ ổ i tín h iệ u từ khối k h u y ế c h đại p h ổ s a n g d n g s ố m y tí nh gh i n h ậ n g iá tri b iê n đ ộ nà y d n g số C a sổ thời gi a n t r ù n g p h ù n g 100 ns X lý s ố liệu Q u trì n h x lý s ố liệu b ắ t đ â u từ việc x ây d ự n g p h ổ tổ n g hai g iá trị bi ê n đ ộ m c h ú n g x u ấ t h i ệ n đ ổ n g thời P h n việc n ày đ ợ c thực hi ệ n m y tính b ằ n g c c h c ộ n g h b iê n đ ộ ( b ằ n g số) vẽ p h ổ c ủ a T p h ổ tổ n g ta x c đ ị n h đ ợ c đ ỉ n h tư n g ứn g vói s ự h ấ p thụ h o n n n ă n g lư ợn g c ủ a hai l ợ n g tử g a m m a h d e t e c t o r P h ổ vi ph ân đư ợ c x c đ ịn h b ằ n g c c h đ ọ c lại d ữ liệ u b a n đ u g i ữ c h ỉ n h ữ n g giá trị cốt b iê n đ ộ m t ổ n g c ú a c h ú n g rơi v o đ ỉ n h tổ n g G h é p h p h ổ c ủ a hai d e t e c t o r lại ta đ ợ c ph ổ vi ph ân, v ề n g u y ê n tắc t r o n g p h ổ vi p h ă n ch ỉ c ó đ ỉn h tư ơn g ứ n g s ự h ấ p thụ h o n n n ă n g l ợ n g g a m m a i d e t e c t o r m k h n g có d ó n g g h ó p c ủ a q u trình tán x c o m p t o n h a y tạ o cập T p h ổ vi p h â n c ủ a C o 60 c ó thể rút cá c kết luận sau: - v ể m ặ t n g u y ê n tắc, h ệ p h ổ k ế ho t đ ộ n g tốt q u trình xử lý s ố liệu c h í n h x ác - - T h i g ia n đ o k é o dà i (6 giờ) c h o th ấ y h o t đ ộ n g u n q u n h ỏ ( n g u n đ ã đ ợ c s d ụ n g n ă m ) — th e o tính tố n c ị n k h n g lớn h n 10"' 1-iCi Đ ộ p h a n giải n ă n g lư ợ n g c ủ a d e t e c t o r đ ợ c sir d ụ n g q u tồi Đ i ề u n y tất n h i ê n bơi k h ố n g có c h ấ t d ẫ n q u a n g d n tinh thể với m ặ t ố n g n h ổ n q u a n g đ iệ n, lò n g tinh th ể c ó n h ữ n g vết b ắ n , lỗi d ễ d n g n h ì n th ấ y được) T u y n h i ê n n h ữ n g k h i ế m k h u y ế t m ấ t di n ếu đ o b ằ n g d e t e c t o r b án d ẫ n H n n ữ a, d e t e c t o r b n d ẫ n c ị n c ó lối thời g ia n ri ên g d ế báo s ự xuất h iệ n c ủ a l ợ n g tử g a m m a T ấ t n h i ê n x u n g có độ k é o d ài n h ó (cỡ ns) nên c â n c ó b ộ k h u y ế c h đại g t n g ỡ n g trùn g p h ù n g n h a n h thãi tỏ't T r o n g k h u ô n k h ổ đ ề tài n y c h a đo (TDC) đ ú k i n h p h í đ ể m u a hay lắp đ ặ t c c k hố i d iệ n tử dó Đ ế tr n ê n h o n c h ỉ n h nh â t cán th ê m b ộ b iê n đói thịi lĩian sa ii sị PHỔ KẾ PHẢN TRÙNG PHỪNG Kliuyếcli dại Ểaali Gạt Iigưõầg 11Í130Ỉ1 Ịj H Xz J010919Q ị / T• 0) Q CO d 'I ọ 0—X gU ổG a ¥ d ọ I ũ H Kliuyếcli dại Iiliaiả Gạt QgưỠQg aliauli PHỔ KẾ COMPTON Khuyếcti đại abả Gạt Qgưỡag nhanh li 0 ị ' V » to d u /— : “ r.* Í #\ :■'**“**V /■;« ũ a tủ d — Njjuon I /.V ‘ V* /3 ũ h Kíiuyếcíi đại ùbali Gạt Qgưõtig ũliaỂ PHỔ KẾ COMPTON Khuyêch đại Qằanằ Gạt agưỡag QÍiaali Li ọ ỉ U to ’/t I /2 a — Nguồa t w« tủ N Ịj d /3 ũ H