Chƣơng 2 : ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.5 Xây dựng phƣơng pháp đo liều bức xạ môi trƣờng bằng liều kế nhiệt huỳnh
quang TLD -100.
2.2.5.1 Thiết bị đọc HARSHAW- 4000:
Trong thí nghiệm này, để đọc tín hiệu nhiệt huỳnh quang chúng tơi sử dụng thiết bị đo tín hiệu huỳnh quang HARSHW-4000 của Phịng đo liều bức xạ ion hóa thuộc Trung tâm An toàn bức xạ, Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân.
Những tín hiệu nhiệt huỳnh quang của chip đƣợc đo bởi máy đọc HARSHAW - 4000
Chế độ của máy nhƣ sau :
- Nhiệt độ nung sơ bộ : 1350C, thời gian 5 giây. - Tốc độ giảm nhiệt : 120C/ giây.
- Nhiệt độ đọc mẫu : 2600C, thời gian 20 giây. - Nhiệt độ ủ : 3000C, thời gian 3 giây.
Hình 2. 5 a Sơ đồ nguyên lí hoạt động của máy đọc b Chu kì gia nhiệt và đƣờng cong phát quang của LiF
Hệ thống gia nhiệt (Hình 2.5):
Mục đích quan trọng của một chu kì gia nhiệt là để cung cấp nhiệt cho chất nhiệt phát quang cho tới khi các electron đƣợc giải phóng khỏi các tâm bẫy.
- Ở giai đoạn nung sơ bộ: mục đích để khử các đỉnh ở nhiệt độ thấp (đỉnh 1, 2, 3). - Ở giai đoạn đọc liều kế: cung cấp nhiệt để các electron thoát khỏi các bẫy dùng để xác định liều lƣợng. Tín hiệu ánh sáng thu đƣợc tỉ lệ với liều hấp thụ nhƣ vậy có thể xác định liều tƣơng đƣơng đƣợc biểu diễn trên hình 8 c là phần gạch chéo (tƣơng ứng với phần diện tích dƣới đỉnh 4 và 5 của đƣờng cong phát quang).
- Ở giai đoạn nung: mục đích khử tín hiệu dƣ.
Hệ thống thu và ghi nhận ánh sáng:
Vai trò của thiết bị này trong hệ máy đọc là thu tất cả tín hiệu ánh sáng phát ra từ chất nhiệt phát quang khi đƣợc xử lí nhiệt và loại bỏ tất cả các bức xạ quang học khác nhƣ là bức xạ hồng ngoại từ khay đốt, và đƣợc chuyển thành tín hiệu điện (nhƣ dịng điện), điện tích hoặc xung thế, tuỳ theo yêu cầu muốn biểu diễn và ghi nhận. ở hệ đọc này tín hiệu đƣợc đƣa về dạng điện tích.
Hệ thống này bao gồm:
+ Buồng đọc ra (readout chamber). + Phin lọc quang học (optical filter). + Ống nhân quang điện (photomultiplier).
Ống nhân quang điện nhạy với với bƣớc sóng 400 nm tƣơng ứng với sự phát ánh sáng màu xanh của LiF. Ánh sáng phát ra từ vật liệu nhiệt huỳnh quang là kết quả của việc gia nhiệt cho vật liệu sau khi nhận bức xạ phôton. ánh sáng phát ra đƣợc ghi nhận bởi ống nhân quang điện. Sơ đồ nhiệt thời gian có thể ảnh hƣởng đến hình dạng đƣờng cong. Vị trí của các đỉnh phát quang theo kênh nhiệt độ phụ thuộc vào tốc độ nung. Do đó cần phải có chế độ gia nhiệt phù hợp.
Ngoài ra, để giảm nhiễu khi đo, thiết bị còn đƣợc thiết kế kết nối với một hệ thống cung cấp khí ni tơ. Nhờ đó, khi đo ở chế độ có sử dụng khí ni tơ thì các sai số gây ra do tạp nhiễu sẽ giảm xuống đáng kể.
Liều kế nhiệt huỳnh quang TLD-100 sau khi đặt tại hiện trƣờng đƣợc thu về và tiến hành đọc trên máy HARSHAW 4000 với chế độ đo đã đƣợc xây dựng. Mỗi phép đo đƣợc thực hiện qua 5 hoặc 3 lần đo lặp tùy vào từng loại liều kế đặt trong nhà hay đặt ngồi trời. Lƣợng tín hiệu nhiệt huỳnh quang sẽ đƣợc lấy trung bình qua các lần đo đó. Từ những giá trị đo đƣợc của mỗi liều kế thí nghiệm tính đƣợc giá trị trung bình và sai số của phép đo.