Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu phương pháp mới xác định các thông số kỹ thuật của đầu dò nai (t1)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÍ TRƯƠNG THÀNH SANG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP MỚI XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐẦU DỊ NaI(Tl) Chuyên ngành: Vật lí Hạt nhân TP Hồ Chí Minh –năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÍ NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP MỚI XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐẦU DÒ NaI(Tl) Người hướng dẫn khoa học: TS HOÀNG ĐỨC TÂM Người thực hiện: TRƯƠNG THÀNH SANG TP Hồ Chí Minh –năm 2019 LỜI CẢM ƠN Trong trình học tập nghiên cứu khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh để hồn thành chương trình Cử nhân Vật lý khóa 41, tơi xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn Ts Hoàng Đức Tâm tận tâm bảo giúp đỡ nhiều trình làm khóa luận Bên cạnh đó, ngày làm việc nhóm nghiên cứu hướng dẫn Thầy Hồng Đức Tâm phịng thí nghiệm Vật lý Hạt nhân mang lại cho nhiều kiến thức phương pháp làm việc khoa học, điều tạo cho niềm đam mê u thích lĩnh vực mà tơi đào tạo trường Tôi xin chân thành cảm ơn ThS Huỳnh Đình Chương hỗ trợ tơi nhiều q trình thực mơ thực nghiệm luận văn Tôi xin cảm ơn quý Thầy, Cô khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh truyền đạt cho tơi kiến thức chun mơn q trình học tập nghiên cứu trường Tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè thành viên nhóm nghiên cứu ủng hộ giúp đỡ tơi lúc khó khăn trình học tập DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ CÁI VIẾT TẮT Chữ viết tắt FEPE NaI(Tl) Tiếng anh Full Energy Peak Efficency Sodium Iodide Thallium MCNP MCS Electronic Numerical Interagrator Computer Monte Carlo N-Particle Monte Carlo Simulation MCN Monte Carlo Neutron ENIAC MCNG ANSI Monte Carlo Neutron-Gamma American Nation Standards Institute Tiếng việt Hiệu suất đỉnh lượng toàn phần Tinh thể Natri Iot Thallium Máy tính tích hợp điện tử Monte Carlo N-hạt Mơ Monte Carlo Mô Monte Carlo Neutron Mô Monte Carlo Neutron-Gamma Tổ chức Chuẩn Quốc gia Hoa kỳ DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Các loại mặt định nghĩa MCNP5 12 Bảng 2.2 Các định nghĩa tham số MCNP5 13 Bảng 3.1 Các thông số đầu dò NaI(Tl) 21 Bảng 3.2 Thông số nguồn phóng xạ 23 Bảng 3.3 Dữ liệu hệ số suy giảm khối từ Nist thông số lớp phản xạ từ nhà sản xuất 26 Bảng 4.1 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 31 keV theo mật độ lớp phản xạ phía trước đầu dị NaI(Tl) 31 Bảng 4.2 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 31 keV theo mật độ lớp phản xạ phía trước đầu dò NaI(Tl) 32 Bảng 4.3 Dữ liệu thực nghiệm mật độ tối ưu lớp phản xạ nội suy từ liệu hàm khớp 33 Bảng 4.4 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 31 keV, 81 keV theo bán kính tinh thể NaI(Tl) 34 Bảng 4.5 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 32 keV, 59 keV theo bán kính tinh thể NaI(Tl) 35 Bảng 4.6 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 121 keV theo bán kính tinh thể NaI(Tl) 36 Bảng 4.7 Dữ liệu so sánh mô hiệu suất đỉnh lượng theo mô thực nghiệm 38 Bảng 4.8 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 662 keV 964 keV theo chiều tinh thể NaI(Tl) 39 Bảng 4.9 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 1173 keV 1274 keV theo chiều tinh thể NaI(Tl) 40 Bảng 4.10 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 1332 keV 1408 keV theo chiều tinh thể NaI(Tl) 41 Bảng 4.11 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng hiệu suất thực nghiệm 43 Bảng 4.12 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng hiệu suất thực nghiệm mơ hình ban đầu mơ hình tối ưu ba thông số 44 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Đường cong lượng electron bề mặt kim loại, electron lớp vỏ hấp thụ photon lượng bật khỏi kim loại Hình 1.2 Hiệu ứng Compton Hình 1.3 Hiệu ứng tạo cặp Hình 1.4 Các hiệu ứng xảy xạ truyền từ nguồn tới đầu dị Hình 1.5 Phổ đo xạ gamma lượng 1408 keV Hình 3.1 Cơ chế phát ánh sáng tinh thể NaI(Tl) 17 Hình 3.2: Hình mơ tả góc khối nguồn phóng xạ đầu dị NaI(Tl) 19 Hình 3.3 Hình học đầu dị NaI(Tl) mơ phần mềm MCNP5 20 Hình 3.4 Mơ thí nghiệm chương trình MCNP5 22 Hình 3.5 Nguồn đặt cách đầu dò 40 cm, sử dụng hệ thống điều khiển để điều chỉnh khoảng cách với sai số 0,01 mm 23 Hình 3.6 Ảnh chụp mơ đường chùm tia gamma chương trình MCNP5 24 Hình 3.7 Ảnh chụp mô nguồn phát photon để lại lượng bề mặt đầu dò 27 Hình 3.8 Đường biểu diễn hiệu suất nội đầu dò NaI(Tl) theo tỉ số d/R 28 Hình 3.9 Ảnh chụp mơ nguồn phát photon để lại lượng tinh thể NaI(Tl) 29 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn hiệu suất đỉnh lượng theo mật độ lớp phản xạ hai đỉnh 31 keV(a) nguồn mặt trước đầu dò, 31 keV(b) nguồn đặt bên cạnh đầu dị 33 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn hiệu suất đỉnh lượng theo bán kính tinh thể NaI(Tl) 37 Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn hiệu suất đỉnh lượng theo chiều dài tinh thể NaI(Tl) 42 MỤC LỤC Mở đầu CHƯƠNG TƯƠNG TÁC BỨC XẠ GAMMA VỚI VẬT CHẤT .3 1.1 Sự truyền xạ gamma qua vật chất 1.1.1 Hiệu ứng quang điện .3 1.1.2 Hiệu ứng Compton 1.1.3 Hiệu ứng tạo cặp CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP MONTE CARLO VÀ CHƯƠNG TRÌNH MCNP5 2.1 Phương pháp Monte Carlo 2.2 Chương Trình MCNP5 2.2.1 Cấu trúc tập tin đầu vào (file input) chương trình MCNP5 2.2.2 Tiêu đề tập tin đầu vào (file input) 10 2.2.3 Cell cards 10 2.2.4 Surface Cards 11 2.2.5 Data Cards 13 CHƯƠNG 3: ĐẦU DÒ NAI(TL) VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TỐI ƯU CỦA ĐẦU DỊ NAI(TL) 16 3.1 Đầu dò NaI(Tl) 16 3.1.1 Hiệu suất đầu dò NaI(Tl) 17 3.1.2 Cấu hình thơng số kỹ thuật Detector NaI(Tl) 20 3.1.3 Mơ hình hóa hệ đo thực nghiệm mơ MCNP5 22 3.2 Phương pháp xác định thông số tối ưu đầu dò NaI(Tl) 24 3.2.1 Phương pháp xác định mật độ tối ưu lớp phản xạ 𝐴𝑙2𝑂3 .24 3.2.2 Phương pháp xác định bán kính tối ưu tinh thể NaI(Tl) .27 3.2.3 Phương pháp xác định chiều dài tối ưu tinh thể NaI(Tl) 29 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 4.1 Kết xác định mật độ lớp phản xạ 31 4.2 Kết xác định bán kính tối ưu tinh thể NaI(Tl) 34 4.3 Kết xác định chiều dài tối ưu tinh thể NaI(Tl) 39 KẾT LUẬN 45 Mở đầu Ngày nay, nhiều kỹ thuật hạt nhân ứng dụng vào đời sống đặc biệt kỹ thuật ứng dụng lĩnh vực y tế, lượng, môi trường Việc bắt đầu sử dụng nguồn phóng xạ làm ảnh hưởng đến sức khỏe người vận hành Các máy đo phóng xạ mơi trường trở thành công cụ cho phép người sử dụng kiểm tra hoạt độ phóng xạ từ môi trường Hệ phổ kế gamma hệ thống phát xạ sử dụng rộng rãi Trong phép đo phóng xạ cần có kiến thức xác hiệu suất ghi máy đo phần xạ vào vật liệu tương tác bên nên hiệu suất ghi không đạt 100% Một đầu dị có hiệu suất cao để đo hoạt độ mơi trường đầu dị sử dụng chất nhấp nháy rắn điển hệ đo phổ gamma NaI(Tl) bao gồm đầu dò NaI(Tl) máy phân tích đa kênh MCA, hiệu suất ghi xạ phụ thuộc vào nhiều tham số đầu dò Nhiều phần mềm phát triển sớm từ năm 1940 cho phép người dùng tính tốn phù hợp với mơ hình thực nghiệm mà khơng cần làm việc trực tiếp với nguồn phóng xạ Phần mềm mơ MCNP5 dựa phương pháp Monte Carlo xây dựng nhà khoa học phịng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, MCNP5 nhiều nhà khoa học giới sử dụng phù hợp mô so với thực nghiệm Phần mềm MCNP5 cho phép người sử dụng mơ lại q trình vận chuyển hạt từ liệu đầu vào mô hình thực nghiệm, mơ để tính hiệu suất ghi đầu dò cần xác định số hạt để lại lượng tinh thể Trong trình photon phát từ nguồn đường phải qua vật liệu môi trường lớp che chắn tinh thể Hiệu suất đỉnh lượng hấp thụ tồn phần tính thực nghiệm mơ có chệnh lệch tùy thuộc vào thông số đầu vào Sự phù hợp tính tốn hiệu suất từ mơ thực nghiệm cần có nghiên cứu liên quan thơng số đầu vào kết tính tốn Khi tính hiệu suất phương pháp gamma truyền qua yếu tố ảnh hưởng đến kết thơng số đầu dị NaI(Tl) cung cấp từ nhà sản Bảng 4.10 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng 1332 keV 1408 keV theo chiều dài tinh thể NaI(Tl) Hiệu suất đỉnh 1408 keV ( 10 4 ) 0,01 4,88 0,01 4,88 0,01 4,89 0,01 4,90 0,01 4,91 0,01 4,92 0,01 4,93 0,01 4,94 0,01 4,94 0,01 4,95 0,01 4,96 0,01 4,97 0,01 4,98 0,01 4,99 0,01 4,99 0,01 5,00 Dữ liệu hàm khớp dạng hàm tuyến tính:      R Chiều dài tinh thể (cm) 7,48 7,50 7,52 7,54 7,56 7,58 7,60 7,62 7,64 7,66 7,68 7,70 7,72 7,74 7,76 7,78 Tham số   R2 Hiệu suất đỉnh 1332 keV ( 10 4 ) 5,11 5,12 5,13 5,13 5,14 5,15 5,16 5,17 5,18 5,19 5,20 5,20 5,21 5,22 5,23 5,24 Giá trị ( 10 4 ) 1,869 0,434 0,9999 Sai số ( 10 4 ) Sai số ( 10 4 ) 0,007 0,001 Giá trị ( 10 4 ) 1,723 0,422 0,9999 Sai số ( 10 4 ) 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 Sai số ( 10 4 ) 0,007 0,001 41 0,000914 0,000680 0,000912 0,000678 0,000910 0,000676 Hiệu suất đỉnh 964 keV Hiệu suất đỉnh 662 keV 0,000916 0,000908 0,000906 0,000904 Equation y = a + b*x 0,000902 Weight Instrumental Residual Sum of Squares 0,69979 0,000900 Pearson's r 0,99896 Adj R-Square 0,99777 Value 0,000898 0,000896 7,45 7,50 7,55 Standard Error Efficency Intercept 5,45651E-4 4,40304E-6 Efficency Slope 4,72542E-5 5,7706E-7 7,60 7,65 7,70 7,75 0,000674 0,000672 0,000670 0,000668 0,000666 0,99996 7,50 7,55 Standard Error B Intercept 3,06484E-4 5,61536E-7 B Slope 4,78372E-5 7,35962E-8 7,60 7,65 7,70 7,75 7,80 0,000542 Hiệu suất đỉnh 1274keV Hiệu suất đỉnh 1173 keV 0,99998 0,000544 0,000580 0,000578 0,000576 0,000574 0,000572 0,000570 0,000568 Equation y = a + b*x Weight Instrumental Residual Sum of Squares 0,04597 Pearson's r 0,99995 0,9999 Adj R-Square Value 0,000566 7,50 7,55 Standard Error effiecency Intercept 2,27135E-4 8,98192E-7 effiecency Slope 4,54623E-5 1,1772E-7 7,60 7,65 7,70 7,75 0,000540 0,000538 0,000536 0,000534 0,000532 7,80 7,45 0,000500 Hiệu suất đỉnh 1408 keV 0,000522 0,000520 0,000518 0,000516 0,000512 Equation y = a + b*x Weight Instrumental 0,02115 0,99997 0,99994 Pearson's r Adj R-Square 0,000510 7,50 7,55 7,60 Value Standard Error 1,86341E-4 6,60247E-7 4,337E-5 8,66482E-8 Intercept Slope B B 7,65 Instrumental 0,2237 Pearson's r 0,99976 Adj R-Square 0,99949 7,50 7,55 Standard Error B Intercept 2,06446E-4 1,91426E-6 B Slope 4,31601E-5 2,50891E-7 7,60 7,65 7,70 7,75 7,80 Chiều dài (cm) 0,000502 Residual Sum of Squares y = a + b*x Weight Value 0,000528 0,000524 0,000514 Equation Residual Sum of Squares 0,000530 Chiều dài (cm) Hiệu suất đỉnh 1332 keV 0,01536 Pearson's r Chiều dài (cm) 0,000582 0,000508 7,45 Instrumental Residual Sum of Squares Value 0,000664 Chiều dài (cm) 7,45 y = a + b*x Weight Adj R-Square 0,000662 7,45 7,80 Equation 7,70 7,75 0,000498 0,000496 0,000494 0,000492 0,000490 Equation y = a + b*x Weight Instrumental 0,03563 Residual Sum of Squares 0,000488 Pearson's r Adj R-Square 0,000486 B B 7,80 Chiều dài (cm) 7,45 7,50 7,55 7,60 0,99996 0,99992 Value Standard Error 1,72273E-4 7,33463E-7 4,21572E-5 9,6131E-8 Intercept Slope 7,65 7,70 7,75 7,80 Chiều dài (cm) Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn hiệu suất đỉnh lượng theo chiều dài tinh thể NaI(Tl) 42 Bảng 4.11 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng hiệu suất thực nghiệm Đỉnh lượng ( keV) Hiệu suất thực nghiệm ( 10 4 ) Hiệu suất mô ( 10 4 ) Độ lệch (**) Chiều dài tối ưu (cm) Sai số Chiều dài (cm) Độ lệch (***) 31 16,405 16,436 1,39% - - 0,19% 32 16,835 16,794 1,05% - - 0,25% 59 19,483 19,162 2,16% - - 1,65% 81 17,523 17,528 0,65% - - 0,03% 121 16,323 16,094 1,10% - - 1,40% 662 9,018 9,021 0,45% 7,54 0,589 0,03% 964 6,672 6,528 2,80% 7,24 0,414 2,21% 1173 5,700 5,593 2,54% 7,31 0,370 1,91% 1274 5,318 5,172 2,97% 7,26 0,368 2,82% 1332 5,134 4,920 5,05% 7,05 0,341 4,34% 1408 4,902 4,539 8,73% 6,68 0,366 7,99% Chiều dài Tối ưu 7,54 0,589  Độ lệch (***) độ lệch hiệu suất đỉnh lượng toàn phần thực nghiệm với mô sau tối ưu tất thông số   2,02 gcm3 , bán kính R  3, 76 cm chiều dài d=7,54 cm Từ liệu hệ số  hàm khớp cho thấy hệ số  giảm dần lượng nguồn tăng Đối với photon lượng cao 662 keV khả để lại toàn lượng thấp bên tinh thể, ảnh hưởng thông số chiều dài lên hiệu 43 suất đỉnh lượng cao giảm dần theo lượng Do vậy, độ lệch ban đầu đỉnh so với mơ nằm ngồi khoảng thay đổi bán kính dùng để nội suy chiều dài tối ưu Nên phải nội suy lại chiều dài tối ưu từ liệu đỉnh lượng 662 keV để đưa vào mơ tính lại hiệu suất cho tất đỉnh lượng Bảng 4.12 Dữ liệu mô hiệu suất đỉnh lượng hiệu suất thực nghiệm mơ hình ban đầu mơ hình tối ưu ba thông số Đỉnh lượng ( keV) Hiệu suất thực nghiệm ( 10 4 ) Hiệu suất mô ( 10 4 ) Độ lệch (*) Độ lệch (***) 31 16,405 19,61 19,51% 0,19% 32 16,835 20,01 18,87% 0,25% 59 19,483 20,25 3,92% 1,65% 81 17,523 18,22 3,96% 0,03% 121 16,323 17,15 5,09% 1,40% 662 9,018 9,06 0,48% 0,03% 964 6,672 6,71 0,63% 2,21% 1173 5,700 6,09 8,95% 1,91% 1274 5,318 5,62 8,70% 2,82% 1332 5,134 5,41 9,91% 4,34% 1408 4,902 5,16 13,60% 7,99% 44 KẾT LUẬN Đề tài nghiên cứu phương pháp xác định thơng số tối ưu đầu dị bán dẫn NaI(Tl) hiệu suất đỉnh lượng hấp thụ toàn phần cho vùng lượng từ 31 keV-1408 keV Từ liệu mơ cho đầu dị NaI(Tl) thông số cung cấp nhà sản xuất, chúng tơi tính tốn hiệu suất đỉnh lượng tồn phần đỉnh lượng từ 31 keV-1408 keV Việc lựa chọn mức lượng để xây dựng mơ hình phù hợp với phương pháp, chúng tơi lựa chọn mơ hình thực nghiệm cho tách rời ảnh hưởng thông số với Phương pháp Mote Carlo sử dụng mơ chương trình MCNP5 để tính tốn hiệu suất đỉnh lượng hấp thụ toàn phần cho vùng lượng 31 keV1408 keV, kết ban đầu tính tốn cho thấy có chênh lệch nhiều so với hiệu suất đỉnh lượng hấp thụ toàn phần từ thực nghiệm Sau sử dụng phương pháp để tìm thơng số tối ưu từ vật liệu bên đầu dò NaI(Tl), kết thu dựa so sánh hiệu suất tính từ thực nghiệm mô Ba thông số tối ưu tính mật độ lớp phản xạ, bán kính tinh thể chiều dài tinh thể mơ hình khác Kết tính thơng số mật độ tối ưu lớp phản xạ 2,02 gcm3 dựa mô so sánh ảnh hưởng mật độ lớp phản xạ hiệu suất đỉnh lượng 31 keV mơ hình nguồn chuẩn trực Kết tính bán kính tối ưu tinh thể NaI(Tl) 3,755 cm, ảnh hưởng bán kính tinh thể hiệu suất vùng lượng thấp từ 31 keV121 keV mơ hình nguồn đặt cách xa đầu dị khoảng cách 40 cm Kết tính chiều dài tối ưu tinh thể NaI(Tl) 7,54 cm dựa ảnh hưởng chiều dài tinh thể vùng lượng cao 662 keV-1408 keV Từ thông số tối ưu mới, thay đổi liệu đầu vào mơ từ chương trình MCNP5 để tính lại hiệu suất đỉnh lượng hấp thụ toàn phần, sau tiến hành so sánh với liệu thực nghiệm Kết cho thấy độ chênh lệch hiệu suất mô từ độ lệch hiệu suất đỉnh lượng từ 31 keV45 1274 keV mô so với thực nghiệm giảm đáng kể sau tối ưu ba thông số mật độ lớp phản xạ, bán kính chiều dài tinh thể 2,3%, mức lượng lớn 1332 keV 1408 keV độ lệch mô so với thực nghiệm 4,34% 7,99% 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Briesmeister J F., (2000), MCNP A General Monte Carlo N-Particle Transport code version 4C, Los Alamos Natl Lab, pp 14, 57-58 [2] Landsberger S., Tsoulfanidis N., (2015), Measurement and Detection Of Radiation, pp-142-143 [3] Mowlavi A A., Najafabadi R z., Faygh R K., (2005), “Calculation of Intrinsic Efficiency of NaI(Tl) Detector Using MCNP Code”, International Journal of Pure and Applied, pp 129-136 [4] Spieler H., (1999), Scintillation Detectors Introduction to Radiation Detectors and Electronics,Lecture Notes, pp 14 [5] Tam H D., Chuong H D., Thanh T T., Tao C V., (2016), “A sudy of the effect of Al O3 reflector on response function of NaI(Tl) detector”, Radiation Physics and Chemistry, 125, pp 88-93 [6] Tipler P A., Llewellyn R a., (2008), Modern Physics - Vol.2, Fifth Edition, pp 129-130 [7] Nguyễn quý Hỷ, (2008), Phương pháp mô số Monte Carlo, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, trang 11 [8] Đặng nguyên Phương (2012), hướng dẫn sử dụng MCNP cho hệ điều hành windows, trang 47 Phụ lục Phụ lục A: file input thí nghiệm C THE INPUT FILE TO SIMULATE THE MEASUREMENT OF SCAN DETECTOR, Density Al2O3 0.4-3,6 g/cm^3, 31 keV Peak C ********** BLOCK 1: CELL CARDS ********** C CELL CARDS OF DETECTOR -3.67 (5 -3 -8) IMP:P=1 $ CRYSTAL NaI OF DETECTOR -0.4 (5 -4 -12) (3:8) IMP:P=1 $ ALUMINIUM OXIDE REFLECTOR -2.648 (6 -5 -9) IMP:P=1 -2.699 (7 -6 -11) IMP:P=1 -2.699 (6 -1 -10) (2:9) IMP:P=1 $ ALUMINIUM BODY WALL -0.001205 (6 -1 -11 10) IMP:P=1 17 -0.001205 (5 -2 -9) (12:4) IMP:P=1 C CELL CARDS OF COLLIMATOR AND RADIOACTIVE SOURCE 10 -1.032 (21 -22 -24) IMP:P=1 $ ACTIVE VOLUME OF SOURCE 10 -1.032 (31 -23 -25) (-21:22:24) IMP:P=1 10 -0.001205 (31 -32 -34 25) IMP:P=1 11 -0.001205 (35 -36 37 -38 32 -23 25) IMP:P=1 12 -0.001205 (30 -31 -33) IMP:P=1 13 -8.960 (35 -36 37 -38 30 -31 33) IMP:P=1 14 -8.960 (35 -36 37 -38 31 -32 34) IMP:P=1 C OTHERS 15 -0.001205 (-40) (1:-7:11) (-30:23:-35:36:-37:38) IMP:P=1 16 (40) IMP:P=0 C ********** BLOCK 2: SURFACE CARDS ********** C SURFACE CARDS OF DETECTOR PZ 0.0 48 PZ -0.05 PZ -0.22 PZ -0.06 PZ -7.84 PZ -8.14 PZ -11.14 CZ 3.81 12 CZ 3.97 CZ 4.0 10 CZ 4.05 11 CZ 4.13 C SURFACE CARDS OF COLLIMATOR AND RADIOACTIVE SOURCE 21 PZ 1.767 22 PZ 1.767001 23 PZ 2.125 24 CZ 0.25 25 CZ 1.27 30 PZ 0.0 31 PZ 1.49 32 PZ 1.99 33 CZ 0.145 34 CZ 1.30 35 PX -4.135 36 PX 4.135 37 PY -3.945 38 PY 3.945 C OTHERS 40 SO 30.0 49 C ********** BLOCK 3: DATA CARDS ********** MODE P *TR1 0 0.0 90 90 90 90 90 90 SDEF ERG=D1 PAR=2 POS=0 1.767 AXS=0 RAD=D2 EXT=D3 CEL=8 SI1 L 0.030973 0.0531622 0.0796142 0.0809979 & 0.1606121 0.2232368 0.2763989 0.3028508 0.3560129 0.3838485 SP1 0.469256996 0.008396404 0.010397417 0.12908491 0.002503227 & 0.00177737 0.028092643 0.071957971 0.243456494 0.035076568 SI2 0.25 SP2 -21 SI3 0.000001 SP3 -21 E0 1E-5 2.148E-5 2029I 0.24378388 FT8 GEB -0.001038 0.061384 0.220071 F8:P RAND GEN=2 SEED=9219741426499971445 STRIDE=152917 HIST=1 NPS 3000000000 M2 29065 -0.3083 29063 -0.6917 $ COPPER MATERIAL M3 13027 -1.000 $ ALUMINIUM M4 6012 -0.000124 7014 -0.755268 8016 -0.231781 18040 -0.012827 $ DRY AIR M5 11023 0.499 53127 0.500 81205 0.001 $ NaI(Tl) M6 13027 -0.529411 8016 -0.470589 $ ALUMINIUM OXIDE M8 8016 -0.532565 14028 -0.467435 $ SILICA SIO2 M10 1001 -0.085 6012 -0.915 $ PLASTIC SCINTILLATOR 50 Phụ lục B: file input thí nghiệm C THE INPUT FILE TO SIMULATE THE MEASUREMENT OF SCAN DETECTOR NaI(Tl), Radius of NaI(Tl) Crytal 3.72cm, Source Ba-133 31 keV Peak C ********** BLOCK 1: CELL CARDS ********** C CELL CARDS OF DETECTOR -3.67 (5 -3 -8) IMP:P=1 $ CRYSTAL NaI OF DETECTOR -2.02 (5 -4 -9) (3:8) IMP:P=1 $ ALUMINIUM OXIDE REFLECTOR -2.648 (6 -5 -12) IMP:P=1 -2.699 (7 -6 -11) IMP:P=1 -2.699 (6 -1 -10) (2:12) IMP:P=1 $ ALUMINIUM BODY WALL -0.001205 (6 -1 -11 10) IMP:P=1 17 -0.001205 (5 -2 -12) (12:4) IMP:P=1 C CELL CARDS OF COLLIMATOR AND RADIOACTIVE SOURCE 10 -1.032 (21 -22 -24) IMP:P=1 $ ACTIVE VOLUME OF SOURCE 10 -1.032 (31 -23 -25) (-21:22:24) IMP:P=1 C OTHERS 15 -0.001205 (-40)#1#2#4#5#6#7#17#8#9 IMP:P=1 16 (40) IMP:P=0 C ********** BLOCK 2: SURFACE CARDS ********** C SURFACE CARDS OF DETECTOR 1 PZ -0.0 PZ -0.05 PZ -0.22 PZ -0.06 PZ -7.84 PZ -8.14 47 PZ -11.14 CZ 3.72 CZ 3.88 12 CZ 3.91 10 CZ 3.96 11 CZ 3.97 C SURFACE CARDS OF COLLIMATOR AND RADIOACTIVE SOURCE 21 PZ 1.767 22 PZ 1.767001 23 PZ 2.125 24 CZ 0.25 25 CZ 1.27 31 PZ 1.49 C OTHERS 40 SO 70.0 C ********** BLOCK 3: DATA CARDS ********** MODE P *TR1 0 -38.51 90 90 90 90 90 90 SDEF ERG=0.0309731 PAR=2 POS=0 1.767 AXS=0 RAD=D2 EXT=D3 CEL=8 SI2 0.25 SP2 -21 SI3 0.000001 SP3 -21 E0 1E-5 7.5435E-4 2023I 1.78561875 FT8 GEB -0.001761 0.067682 0.099273 F8:P RAND GEN=2 SEED=9219741426499971445 STRIDE=152917 HIST=1 48 NPS 3000000000 M3 13027 -1.000 $ ALUMINIUM M4 6012 -0.000124 7014 -0.755268 8016 -0.231781 18040 -0.012827 $ DRY AIR M5 11023 0.499 53127 0.500 81205 0.001 $ NaI(Tl) M6 13027 -0.529411 8016 -0.470589 $ ALUMINIUM OXIDE M8 8016 -0.532565 14028 -0.467435 $ SILICA SIO2 M10 1001 -0.085 6012 -0.915 $ PLASTIC SCINTILLATOR Phụ lục C: file input thí nghiệm C THE INPUT FILE TO SIMULATE THE MEASUREMENT OF SCAN DETECTOR NaI(Tl), Length of NaI(Tl) Crytal 7.48-7.78 cm, Source Na-22, 511 keV Peak C ********** BLOCK 1: CELL CARDS ********** C CELL CARDS OF DETECTOR -3.67 (5 -3 -8) IMP:P=1 $ CRYSTAL NaI OF DETECTOR -2.02 (5 -4 -9) (3:8) IMP:P=1 $ ALUMINIUM OXIDE REFLECTOR -2.648 (6 -5 -12) IMP:P=1 -2.699 (7 -6 -11) IMP:P=1 -2.699 (6 -1 -10) (2:12) IMP:P=1 $ ALUMINIUM BODY WALL -0.001205 (6 -1 -11 10) IMP:P=1 17 -0.001205 (5 -2 -12) (12:4) IMP:P=1 C CELL CARDS OF COLLIMATOR AND RADIOACTIVE SOURCE 10 -1.032 (21 -22 -24) IMP:P=1 $ ACTIVE VOLUME OF SOURCE 10 -1.032 (31 -23 -25) (-21:22:24) IMP:P=1 C OTHERS 15 -0.001205 (-40)#1#2#4#5#6#7#17#8#9 IMP:P=1 16 (40) IMP:P=0 49 C ********** BLOCK 2: SURFACE CARDS ********** C SURFACE CARDS OF DETECTOR 1 PZ -0.0 PZ -0.05 PZ -0.22 PZ -0.06 PZ -7.70 PZ -8.00 PZ -11.00 CZ 3.76 CZ 3.92 12 CZ 3.95 10 CZ 4.00 11 CZ 4.01 C SURFACE CARDS OF COLLIMATOR AND RADIOACTIVE SOURCE 21 PZ 1.767 22 PZ 1.767001 23 PZ 2.125 24 CZ 0.25 25 CZ 1.27 31 PZ 1.49 C OTHERS 40 SO 70.0 C ********** BLOCK 3: DATA CARDS ********** MODE P *TR1 0 -38.51 90 90 90 90 90 90 SDEF ERG=0.511 PAR=2 POS=0 1.767 AXS=0 RAD=D2 EXT=D3 CEL=8 50 SI2 0.25 SP2 -21 SI3 0.000001 SP3 -21 E0 1E-5 7.5435E-4 2023I 1.78561875 FT8 GEB -0.001761 0.067682 0.099273 F8:P RAND GEN=2 SEED=9219741426499971445 STRIDE=152917 HIST=1 NPS 3000000000 M3 13027 -1.000 $ ALUMINIUM M4 6012 -0.000124 7014 -0.755268 8016 -0.231781 18040 -0.012827 $ DRY AIR M5 11023 0.499 53127 0.500 81205 0.001 $ NaI(Tl) M6 13027 -0.529411 8016 -0.470589 $ ALUMINIUM OXIDE M8 8016 -0.532565 14028 -0.467435 $ SILICA SIO2 M10 1001 -0.085 6012 -0.915 $ PLASTIC SCINTILLATOR 51 ... CHƯƠNG 3: ĐẦU DÒ NAI( TL) VÀ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TỐI ƯU CỦA ĐẦU DỊ NAI( TL) 3.1 Đầu dò NaI( Tl) Đầu dò nhấp nháy loại đầu dò lâu đời lĩnh vực đo xạ hạt nhân Khoảng thời gian đầu hạt... Đầu dị Hình 3.5 Nguồn đặt cách đầu dò 40 cm, sử dụng hệ thống điều khiển để điều chỉnh khoảng cách với sai số 0,01 mm 23 3.2 Phương pháp xác định thông số tối ưu đầu dò NaI( Tl) 3.2.1 Phương pháp. .. 22 3.2 Phương pháp xác định thơng số tối ưu đầu dị NaI( Tl) 24 3.2.1 Phương pháp xác định mật độ tối ưu lớp phản xạ