MỤC LỤC
Trong không khí, ngay cả hạt alpha có năng lượng cao nhất do các nguồn phóng xạ phát ra cũng chỉ đi được một vài centimet, còn trong mô sinh học quãng chạy của nó có kích thước cỡ micromet. Quãng chạy trung bình được một nữa chiều cao đường hấp thụ còn quãng chạy ngoại suy được xác định khi ngoại suy đường hấp thụ đến giá trị 0.
Các công thức trên cho thấy hiệu ứng quang điện xảy ra với tiết diện rất lớn đối với các nguyên tử nặng (chẳng hạn chì) ngay cả ở vùng năng lượng cao, còn đối với các nguyên tử nhẹ (chẳng hạn cơ thể sinh học) hiệu ứng quang điện chỉ xuất hiện đáng kể ở vùng năng lượng thấp. Nếu gamma vào có năng lượng lớn hơn hai lần năng lượng tĩnh electron 2 mec 2 1, 02MeV thì khi đi qua điện trường của hạt nhân nó sinh ra một cặp electron - positron (positron có khối lượng bằng khối lượng electron nhưng mang điện tích dương +le).
Bức xạ ion hóa có thể truyền đủ năng lượng cho một electron trong một chất rắn tinh thể bán dẫn để chuyển nó từ mức năng lượng thông thường của nó (trong vùng hoá trị) qua các mức cấm thông thường (trong vùng cấm) và lên một trạng thái có năng lượng cao hơn được gọi là vùng dẫn. Cũng với khả năng ghi đo các hạt tích điện thì các detector hàng rào mặt còn có khả năng phân biệt tốt các năng lượng khác nhau của bức xạ tới (tức là chúng có phân giải năng lượng rất tốt, chúng có thể phân biệt ba hạt alpha gần nhau từ Am-241 với các năng lượng 5.486; 5.443 và 5.389 MeV).
Vì vậy nếu các tạp chất trong một tinh thể Germanium được duy trì thấp thì có thể thu được các vùng nghèo (các thể tích nhạy) mà chúng có thể so sánh được với các vùng nghèo của một detector Ge(Li). Vì vậy, các detector nhấp nháy có thể được sử dụng không chỉ để ghi đo bức xạ mà còn để phân biệt các mức năng lượng ngoài (tức là chúng có thể được sử dụng cho các mục đích đo phổ). Một vài chất phosphor này có thể có các lượng nhỏ tạp chất (được gọi là các chất hoạt hóa) chúng được thêm vào để kiểm soát cách mà các electron dịch chuyển về các mức năng lượng thấp hơn.
Các detector Natri iodide cùng với sự cộng thêm các nguyên tử thallium NaI(Tl) thì chúng có rất nhiều khả năng ghi đo bức xạ gamma, thậm chí còn nhiều hơn so với các detector dẫn điện trạng thái rắn. Nếu tín hiệu được đo do một sự thay đổi điện thế thì các tương tác riêng được ghi lại và kích thước của xung phụ thuộc vào số các electron được thu nhận, mạch này được nói rằng nó đang hoạt động ở chế độ xung. Nếu cả bộ phân biệt xung mức thấp và mức cao đều được sử dụng và mức cho phép là gần nhau thì thiết bị sẽ hoạt động như một bộ phân tích đơn kênh (SCA) và chỉ chấp nhận các xung của một dải hẹp.
Công tắc chọn chức năng cho bộ đếm tốc độ (Rateme Function Selector): công tắc có ba vị trí (RATE, HV và BAT) Chức năng của công tắc này cho phép đọc vận tốc đếm, cao thế HV và kiểm tra tình trạng của pin trên đồng hồ. Nó được định chuẩn cùng với việc điều chỉnh ngưỡng sao cho một vòng quay của việc điều chỉnh cửa sổ tương đương với một vòng quay điều chỉnh ngưỡng. Phần mềm máy tính có thể điều khiển thời gian đếm, khởi phát và ngừng đếm, dữ liệu có ghi thời gian (ngày, tháng), và in ra hoặc lưu trữ số liệu.
Start/stop Count: nhấn trên nút này để khởi phát đo, nhấn lại sẽ dừng đếm Model 2200 tự động gửi số đếm cuối cùng sang máy tính khi thời gian đếm kết thúc. Dữ liệu đính kèm: Khi đánh dấu kiểm, dữ liệu được gắn vào bảng và khi bỏ kiểm bảng được xóa đi khi các nút “start logging” hoặc “Log 1 Count” được nhấn. Đề tài: Tìm hiểu về các hệ ghi đo trong phòng thí nghiệm Vật Lý Hạt Nhân Để thiết bị chờ khoảng 1 phút trước khi chạm vào các bộ phận bên trong.
Được cấu tạo từ các phần riêng biệt: tiền khuếch đại, khối tạo dạng xung, nguồn cung cấp, mạch điều khiển bộ đếm và hai mạch báo số. Sau khi kiểm tra, bật ON đèn LED đỏ sáng lên, cho biết máy sẵn sàng hoạt động, máy có thể hiển thị ra ngoài màn hình thông qua cổng RS-232. Nhấn STOP để thiết bị ngừng đếm và khi đồng hồ đếm thời gian dừng thì đồng hồ đếm hạt beta – alpha cũng dừng lại.
Đồng hồ dưới góc phải chỉ số đếm alpha hay thời gian tùy thuộc vào việc chọn chế độ đếm (beta - thời gian hay beta - alpha). Thực hiện một vài phép đo trên mẫu, ta thu được kết quả đo là các xung được ghi bởi máy đo bức xạ trong khoảng thời gian t. Tiến hành đo phông ở chế độ đo đồng thời alpha – beta với thời gian khoảng 1.5 giờ trong một lần đo và đo ít nhất 5 lần.
Detector của hệ phổ kế gamma trong phòng thí nghiệm vật lý hạt nhân là detector dẫn điện trạng thái rắn dùng germanium siêu tinh khiết. Nhiệm vụ chính của bộ phận tiền khuếch đại là khuếch đại điện tích, nó được gắn rất gần detector để làm giảm tín hiệu ồn, đây là những tín hiệu có khuynh hướng làm mất tín hiệu tới detector hay những sự kiện do chuyển động nhiệt của electron. Tùy thuộc yêu cầu xử dụng ta có thể điều chỉnh bằng núp điều chỉnh điện thế gồm một núp tổng, năm núp quay, có thể đọc số trực tiếp trên núp hay đọc trên đồng hồ được hiển thị ở mặt trước của cao thế.
Đề tài: Tìm hiểu về các hệ ghi đo trong phòng thí nghiệm Vật Lý Hạt Nhân Nối OUTPUT của cao thế vào INPUT của detector. Bật ON trên cao thế, lúc này đèn SHUTDOWN sáng, để máy vận hành ta nhấn RESET đèn chuyển về ON, cao thế bắt đầu làm việc. Nếu nhấn RESET nhưng đèn SHUTDOWN không chuyển về ON thì có thể nitơ lỏng trong bình hết detector không thể hoạt động.
Đề tài: Tìm hiểu về các hệ ghi đo trong phòng thí nghiệm Vật Lý Hạt Nhân. Đề tài: Tìm hiểu về các hệ ghi đo trong phòng thí nghiệm Vật Lý Hạt Nhân. Detector gồm chất nhấp nháy ống nhân quang điện có khả năng chống va đập.
Độ ổn định của tinh thể NaI(Ti) và ống nhân quang điện là rất tốt. Thời gian thu nhận tín hiệu của bộ phận phân tích MCA nhỏ hơn 10 ms.
Dectector là ống Gieger – Muller chứa khí halogen với cửa sổ được làm bằng mica có diện tích khối 1.4 - 2.0 mg/cm2. Thời gian trung bình cho mỗi lần đo là 3s, trong trường hợp phông thấp là 30s. Đề tài: Tìm hiểu về các hệ ghi đo trong phòng thí nghiệm Vật Lý Hạt Nhân 6.3.
Lắp Pin vào trong máy Chọn kiểu đếm thích hợp Bật công tắc về ON. Máy có khả năng xác định tọa độ, độ cao so với mặt nước biển và có thể lưu giữ những thông tin cho người sử dụng. Để cho máy tư động đo, khi nào thấy sai số ổn định và nhỏ nhất thì tiến hành lưu thông tin.
Đặt mẫu đo vào tủ, đóng kín nắp tủ và cấm nguồn điện và bật công tắc nguồn. Sau khi kiểm tra thời gian và nhiệt độ, nhấn RUN máy bắt đầu sấy.
XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM DỰA TRấN CÁC THIẾT BỊ GHI ĐO TRONG PHềNG THÍ
Bức xạ gamma phát ra (với những năng lượng xác định, năng lượng cao nhất có thể tới 8 – 10 MeV) khi nhân phóng xạ chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản trong các quá trình phân rã hạt nhân khác nhau. Vì vậy giới hạn của nền Compton liên tục không nhọn như giới hạn điện tử giật lùi có năng lượng cực đại Emax trong phân bố năng lượng của điện tử giật lùi. Positron được tạo ra trong quá trình tạo cặp, sau khi tương tác với tinh thể tới động năng gần như bằng không, tiếp tục kết hợp với một điện tử trong tinh thể tạo thành hai bức xạ gamma có năng lượng 511 keV.
Với bức xạ gamma chưa biết năng lượng E , ta đo phổ gamma tìm vị trí cực đại của đỉnh hấp thụ toàn phần, từ phương trình đường chuẩn năng lượng có thể xác định được năng lượng đỉnh của nguồn phát gamma. Vì vậy giới hạn của nền Compton liên tục không nhọn như giới hạn điện tử giật lùi có năng lượng cực đại Emax trong phân bố năng lượng của điện tử giật lùi. Positron được tạo ra trong quá trình tạo cặp, sau khi tương tác với tinh thể tới động năng gần như bằng không, tiếp tục kết hợp với một điện tử trong tinh thể tạo thành hai bức xạ gamma có năng lượng 511 keV.