CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM
3.1.4. Các chương trình máy tính
Hai chương trình máy tính được sử dụng cho việc phân tích phổ trong luận văn là Genie 2000 và Colegram.
Genie 2000 là một phần mềm tập hợp các khả năng toàn diện phục vụ cho việc thu thập dữ liệu từ MCA, hiển thị và phân tích các dữ liệu phổ alpha hay gamma. Nó bao gồm một tập hợp các cơ sở thuật toán phân tích quang phổ, mỗi thuật toán phân tích có thể được thực hiện bằng tay hoặc tự động thông qua một khối lệnh thủ tục. Các thuật toán này cung cấp khả năng xác định vị trí đỉnh phổ và tính toán diện tích đỉnh. Việc tính toán diện tích đỉnh được thực hiện khác nhau đối với đỉnh đơn và đỉnh kép. Đối với đỉnh đơn, thuật toán đơn giản chỉ là lấy tổng tất cả số đếm của vùng đỉnh quan tâm và trừ cho số đếm của phông nền liên tục. Đối với đỉnh kép, thuật toán là làm khớp dữ liệu bằng phương pháp bình phương tối thiểu dạng đa thức. Ngoài ra, một tập hợp các thao tác trên phổ khác cũng được cung cấp như làm trơn dữ liệu hay trừ phổ này cho phổ khác. Thêm nữa, Genie 2000 còn hỗ trợ việc chuẩn năng lượng, chuẩn FWHM hay chuẩn hiệu suất. Quá trình chuẩn năng lượng có thể thực hiện đơn giản bằng các tệp chuẩn có trong thư viện chương trình hoặc nhập giá trị năng lượng tương ứng với số kênh. Đường chuẩn năng lượng có thể là hàm đa thức bậc 1, bậc 2 hay bậc 3.
Bộ phần mềm Colegram bước đầu được thiết kế ra nhằm sử dụng cho phép đo phổ gamma và tia X. Mục đích của Colegram là để xử lý phổ thực nghiệm một cách chính xác, để tách các thành phần chồng chập và suy ra diện tích đỉnh của mỗi thành phần, đặc biệt trong vùng năng lượng 100 keV
bao gồm cả đỉnh tia X và tia gamma. Về sau, Colegram đã được nâng cấp với nhiều tùy chọn hơn giúp cho việc xử lý nhiều dạng phổ khác nhau. Điều này đạt được bằng việc làm khớp các hàm toán học với các bộ dữ liệu thực nghiệm. Phụ thuộc vào tính chất của phổ, một số loại hàm khác nhau được sử dụng đặc trưng cho từng dạng đỉnh phổ riêng biệt: alpha, gamma, X hay beta. Colegram sử dụng phương pháp làm khớp bình phương tối thiểu dạng đa thức với hai tùy chọn cho phép người sử dụng cải thiện các thông số của hàm khớp để đạt được sự phù hợp tốt nhất giữa mô hình toán học và phổ thực nghiệm. Tùy chọn thứ nhất ứng với việc cực tiểu hóa không có sự tham gia của các trọng số riêng của từng dữ liệu thực nghiệm (σ =i 1) gọi là “phương pháp bình phương tối thiểu” (Least square method). Tùy chọn thứ hai gọi là “phương pháp Chi bình phương” (CHI square method), việc cực tiểu hóa bao gồm độ lệch chuẩn của mỗi giá trị thực nghiệm yRiR ( 2 )
i yi
σ = . Ngoài ra để giải quyết phông nền của phổ, có hai phương pháp được sử dụng trong Colegram. Phương pháp thứ nhất là mô hình hóa dạng phông nền bằng một hàm đơn giản như hàm đa thức hay hàm mũ và các hàm này được cộng vào hàm làm khớp đỉnh. Tuy nhiên đối với phổ gamma, phông nền không cung cấp thông tin định lượng hữu ích nào cho quá trình xử lý phổ nên phương pháp thứ hai được cung cấp là trừ phông nền ra khỏi vùng đỉnh quan tâm trong phổ thực nghiệm.