5. Các bƣớc thực hiện đề tài
9.2.2. Ghi đo phóng xạ dựa vào đặc tính phát quang của tinh thể và dung dịch
Khi hấp thụ năng lượng chum tia phóng xạ, một số tinh thể có khả năng phát quang. Mật độ và năng lượng bức xạ phát ra phụ thuộc vào năng lượng hấp thụ được. Do vậy có thể đo được năng lượng chùm tia đã truyền đi cho tinh thể bằng cách đo năng lượng chùm tia thứ phát ta từ tinh thể đó.
Hiện nay tinh thể có đặc tính phát quang thường gặp là:
- Tinh thể muối ZnS phát quang dưới tác dụng của tia X, tia gamma. - Tinh thể Antraxen phat quang khi hấp thụ năng lượng từ chum tia bêta.
- Dung dịch hỗn hợp PPO (2,5 diphenil oxazol) và POPOP (2,5 phenyloxazol- benzel) hòa tan trong dung môi toluene hau dioxin, phát quang khi hấp thụ năng lượng
yếu của các tia bêta phát ra từ 3Hvà14C. Dung dịch này là thành phần chính của kỹ thuật ghi đo đặc biệt gọi là kỹ thuật nhấp nháy lỏng, thường dùng trong các nghiêm cứu y sinh học [14].
- Tuy nhiên quang trọng nhất trong các thiết bị dựa vào đặc tính phát quang là ống nhấp nháy. Năm 1940 phát hiện thấy tinh thể Iodua Natri (NaI) trong đó có trộn lẫn một lượng nhỏ Tali (Tl) hoăc tinh thể KI (Tl); CsI (Tl); LiI v.v…có khả năng phát ra một photon thứ cấp (phát quang) khi bức xạ gamma tác dụng vào. Hiện nay còn nhiều chất nhấp nháy khác là chất dẻo, nhấp nháy nước và nhấp nháy khí.
Quang trọng nhất trong loại này là tinh thể muối NaI được hoạt hóa bằng Tl phát quang dưới tác dụng của tia gamma. Các tinh thể này được dùng để tạo ra đầu dò. Vì năng lượng của chùm tia phát quang rất yếu nên phải được khuếch đại bằng ống nhân quang. Kỹ thuật ghi đo bằng tinh thể phát quang có hiệu suất lớn, do vậy ngày càng được sử dụng rất rộng rãi.
Số lượng các photon phát quang (thứ cấp) đó tỉ lệ với năng lượng các tinh thể nhấp nháy hấp thụ được từ tia tới. Trung bình cứ 30-50 eV năng lượng hấp thụ sẽ tạo ra một photon phát quang thứ cấp. Như vậy, một tua gamma có năng lượng khoảng 0,5MeV được hấp thụ sẽ tạo ra khoảng 104
photon thứ cấp trong tinh thể. Nếu các photon huỳnh quang được tiếp xúc với bản photocatod thì sẽ tạo ra một chùm các điện tử [1].
Bộ phận tiếp theo của ống nhấp nháy là ống nhân quang. Ống nhân quang được cấu tạo bởi nhiều bản điện cực có điện thế tăng dần để khuếch đại từng bước vận tốc điện tử lên 106 đến 109 lần. tuy vậy đó vẫn chỉ là những xung điện yếu cần phải khuếch đại nữa mới ghi đo được.
Ống đếm nhấp nháy không những ghi đo được cường độ bức xạ mà còn cho phép ghi đo được phổ năng lượng của chất phóng xạ. Muốn đo phổ năng lượng cần có thêm máy phân tích biên độ.