c) Ống đếm Geiger-Muller (G-M)
3.3. Nâng cao độ ổn định
3.3.2. Bù nhiệt độ cho thiết bị
Ta thấy rằng khi nhiệt độ ảnh hưởng tương đối tuyến tính lên các giá trị
đo được. Do đó, ta hồn tồn có thể thêm một giá trị xác định vào kết quả đo để bù lại sự thay đổi do nhiệt độ. Giá trị bù được xác định như sau:
∆kênh = k * (T - T0) (3.13) Trong đó, ∆kênh là giá trị bù tương ứng với nhiệt độ T, T0 là nhiệt độ
mà ta đã xác định vị trí đỉnh K-40 và chuẩn thiết bị và K là hệ số bù được xác
định bằng độ dịch của đỉnh K-40 theo nhiệt độ (1.3 kênh/o
C).
Bằng cách bù nhiệt độ như vậy, ta hồn tồn có thể hạn chế được ảnh
hưởng của nhiệt độ tới kết quả đo. Ngồi ra, để góp phần nâng cao độ chính
xác, ta có thể kết hợp kiểm tra đỉnh K-40 (xuất hiện trong đất đá ngoài tự
Phương pháp ổn định bù nhiệt độ này cũng đã góp phần vào kết quả
KẾT LUẬN
Trong thời gian nghiên cứu, thực hiện đề tài: “nâng cao độ chính xác, ổn định cho thiết bị quan trắc và cảnh báo phóng xạ mơi trường”, tác giả đã
thực hiện được các nội dung sau:
- Nghiên cứu, tìm hiểu về nguyên lý, cấu tạo của thiết bị quan trắc và cảnh báo phóng xạ mơi trường. Đồng thời tìm hiểu về khối đầu dò sử dụng
NaI(Tl).
- Nghiên cứu về phương pháp xác định đỉnh bằng phương pháp fit
Gauss và sử dụng thuật tốn chuyển phổ thành liều để nâng cao độ chính xác cho thiết bị quan trắc và cảnh báo phóng xạ môi trường.
- Nghiên cứu sự phụ thuộc của vị trí đỉnh phổ vào nhiệt độ, đề xuất sử
dụng bù nhiệt độ để nâng cao tính ổn định cho thiết bị quan trắc và cảnh báo phóng xạ môi trường.
Kết quả như vậy, đã hoàn toàn phù hợp với mục tiêu của đề tài. Tuy
nhiên, do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên luận văn vẫn cịn một số hạn
chế như chưa khảo sát được sự phụ thuộc vào nhiệt độ của các đỉnh của các
nguồn phóng xạ khác ngoài K-40 và cũng chưa thực hiện khảo sát đo suất liều
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt:
1. Nguyễn Đức Hòa (2012), Điện tử hạt nhân, NXB Giáo dục Việt Nam
2. Trần Đại Nghiệp (2007), Giáo trình xử lý bức xạ và cơ sở của công nghệ
bức xạ, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
Tiếng Anh:
3. Baba H., Fukuchi T., Kurokawa M. and Shimoura S. (2004), Study of
Digital Pulse Shape Analysis for NaI(Tl) Scintillator, CNS Anual
Report.
4. Hamamatsu, Photomultiplier Tubes handbook.
5. Heath R. L. (1997), Sintillation Spectrometry gamma-ray spectrum
catalogue, Gamma-ray spectrometry center.
6. Helmuth S. (2002), Pulse processing and analysis, IEEE NPSS short
course on Radiation detection and measurement
7. Ianakiev K. D., Alexandrov B. S., Littlewood P. B., Browne M. C. (2009),
“Temperature behavior of NaI (Tl) scintillation detectors”, Nuclear
Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Đầu dòs and Associated Equipment, Vol. 607(2).
8. Kamiya K, Sasatani M, “Effects of radiation exposure on human body”,
Nihon rinsho. Japanese journal of clinical medicine, Vol 70(3), pp.
367-374.
9. LoveLock J. E. (1961), “Ionization Methods for Analysis of Gases and
Vapors”, Analytical Chemistry, Vol. 33(2), pp. 162-178.
10. Miglierini M. (2004), Đầu dò of Radiation, E. Wigner Course on reactor
physics experiments.
11. Nelson G., Reilly D. (1991), “Gamma-Ray Interactions with Matter”,
Passive Nondestructive Analysis of Nuclear Material, Los Almos National Laboratory, pp. 27-42.
12. Reeder P. L., Stromswold D. C., “Performance of Large NaI(Tl) Gamma-
Ray Detectors Over Temperature -50ºC to +60ºC”, Pacific Northwest
PHỤ LỤC
1-Code chương trình tìm đỉnh tự động sử dụng phần mềm MATLAB
clear all; close all; clc;
[filename, pathname] = uigetfile('*.mca', 'Select a data file file'); fid=fopen([pathname filename]); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); fgets(fid); y=fscanf(fid,'%d'); fclose(fid); plot(y); x=200:500; figure; yy=smooth(y,5); plot(yy,'r'); xlim([250 600]); [xmin ymin]=ginput(1); [xmax ymax]=ginput(1); xmin=round(xmin); xmax=round(xmax); figure; ydata=yy(xmin:xmax); xdata=xmin:xmax;
ymax=max(ydata(:)); plot(xdata,ydata);
[a, resnorm]=lsqcurvefit(@(a,xdata) mygausian(a,xdata),[ymax (xmax+xmin)/2 50 0],xdata',ydata); y2=mygausian(a,xdata); hold on; plot(xdata,y2,'g'); Peak=round(a(2)) FWHM=round(a(3)*2*sqrt(2*log(2))) s2=resnorm/(xmax-xmin) hold off; function f=mygausian(a,xdata) f=a(1)*exp(-1/2*((xdata-a(2))/a(3)).^2)+a(4); end
2- Hệ số G(E) tính cho đầu dò NaI(Tl) 2.5 cm x 2.5 cm
E(MeV) G(E) E(MeV) G(E) E(MeV) G(E)
0.050 6.425E-03 0.890 2.391E-01 2.460 4.884E-01 0.055 4.589E-03 0.895 2.406E-01 2.470 4.895E-01 0.060 4.085E-03 0.900 2.421E-01 2.480 4.907E-01 0.065 3.966E-03 0.905 2.435E-01 2.490 4.918E-01 0.070 3.936E-03 0.910 2.451E-01 2.500 4.930E-01 0.075 3.926E-03 0.915 2.465E-01 2.510 4.941E-01 0.080 3.937E-03 0.920 2.480E-01 2.520 4.953E-01 0.085 3.883E-03 0.925 2.494E-01 2.530 4.964E-01 0.090 4.072E-03 0.930 2.508E-01 2.540 4.975E-01 0.095 4.208E-03 0.935 2.522E-01 2.550 4.987E-01 0.100 4.390E-03 0.940 2.537E-01 2.560 4.998E-01 0.105 4.611E-03 0.945 2.551E-01 2.570 5.010E-01 0.110 4.855E-03 0.950 2.565E-01 2.580 5.021E-01 0.115 5.145E-03 0.955 2.578E-01 2.590 5.032E-01 0.120 5.445E-03 0.960 2.592E-01 2.600 5.044E-01 0.125 5.758E-03 0.965 2.606E-01 2.610 5.055E-01 0.130 6.081E-03 0.970 2.619E-01 2.620 5.067E-01 0.135 6.412E-03 0.975 2.633E-01 2.630 5.078E-01 0.140 6.749E-03 0.980 2.646E-01 2.640 5.089E-01 0.145 7.090E-03 0.985 2.660E-01 2.650 5.101E-01 0.150 7.437E-03 0.990 2.673E-01 2.660 5.112E-01 0.155 7.790E-03 0.995 2.686E-01 2.670 5.124E-01
0.160 8.152E-03 1.000 2.699E-01 2.680 5.135E-01 0.165 8.523E-03 1.010 2.725E-01 2.690 5.147E-01 0.170 8.906E-03 1.020 2.751E-01 2.700 5.158E-01 0.175 9.353E-03 1.030 2.776E-01 2.710 5.169E-01 0.180 9.717E-03 1.040 2.801E-01 2.720 5.181E-01 0.185 1.015E-02 1.050 2.826E-01 2.730 5.192E-01 0.190 1.061E-02 1.060 2.850E-01 2.740 5.204E-01 0.195 1.108E-02 1.070 2.874E-01 2.750 5.215E-01 0.200 1.159E-02 1.080 2.898E-01 2.760 5.227E-01 0.205 1.212E-02 1.090 2.922E-01 2.770 5.238E-01 0.210 1.268E-02 1.100 2.945E-01 2.780 5.249E-01 0.215 1.327E-02 1.110 2.968E-01 2.790 5.261E-01 0.220 1.390E-02 1.120 2.991E-01 2.800 5.272E-01 0.225 1.456E-02 1.130 3.013E-01 2.810 5.284E-01 0.230 1.525E-02 1.140 3.030E-01 2.820 5.295E-01 0.235 1.598E-02 1.150 3.057E-01 2.830 5.307E-01 0.240 1.675E-02 1.160 3.079E-01 2.840 5.318E-01 0.245 1.756E-02 1.170 3.108E-01 2.850 5.329E-01 0.250 1.810E-02 1.180 3.121E-01 2.860 5.341E-01 0.255 1.928E-02 1.190 3.142E-01 2.870 5.352E-01 0.260 2.020E-02 1.200 3.162E-01 2.880 5.364E-01 0.265 2.116E-02 1.210 3.183E-01 2.890 5.375E-01 0.270 2.215E-02 1.220 3.203E-01 2.900 5.387E-01 0.275 2.319E-02 1.230 3.223E-01 2.910 5.398E-01 0.280 2.426E-02 1.240 3.243E-01 2.920 5.410E-01 0.285 2.537E-02 1.250 3.262E-01 2.930 5.421E-01 0.290 2.651E-02 1.260 3.281E-01 2.940 5.433E-01 0.295 2.770E-02 1.270 3.301E-01 2.950 5.444E-01 0.300 2.892E-02 1.280 3.319E-01 2.960 5.455E-01 0.305 3.017E-02 1.290 3.338E-01 2.970 5.467E-01 0.310 3.146E-02 1.300 3.357E-01 2.980 5.478E-01 0.315 3.278E-02 1.310 3.375E-01 2.990 5.490E-01 0.320 3.414E-02 1.320 3.393E-01 3.000 5.501E-01 0.325 3.553E-02 1.330 3.411E-01 3.050 5.559E-01 0.330 6.950E-03 1.340 3.429E-01 3.100 5.616E-01 0.335 3.840E-02 1.350 3.446E-01 3.150 5.673E-01 0.340 3.988E-02 1.360 3.463E-01 3.200 5.731E-01 0.345 4.139E-02 1.370 3.481E-01 3.250 5.788E-01 0.350 4.293E-02 1.380 3.498E-01 3.300 5.845E-01 0.355 4.450E-02 1.390 3.515E-01 3.350 5.902E-01
0.360 4.609E-02 1.400 3.531E-01 3.400 5.950E-01 0.365 4.771E-02 1.410 3.549E-01 3.450 6.017E-01 0.370 4.935E-02 1.420 3.564E-01 3.500 6.074E-01 0.375 5.101E-02 1.430 3.581E-01 3.550 6.131E-01 0.380 5.270E-02 1.440 3.597E-01 3.600 6.187E-01 0.385 5.441E-02 1.450 3.613E-01 3.650 6.249E-01 0.390 5.614E-02 1.460 3.628E-01 3.700 6.300E-01 0.395 5.789E-02 1.470 3.504E-01 3.750 6.357E-01 0.400 5.965E-02 1.480 3.660E-01 3.800 6.413E-01 0.405 6.144E-02 1.490 3.875E-01 3.850 6.469E-01 0.410 6.324E-02 1.500 3.691E-51 3.900 6.525E-01 0.415 6.506E-02 1.510 3.706E-01 3.950 6.580E-01 0.420 6.690E-02 1.520 3.721E-01 4.000 6.635E-01 0.425 6.875E-02 1.530 3.736E-01 4.050 6.690E-01 0.430 7.061E-02 1.540 3.751E-01 4.100 6.745E-01 0.435 7.249E-02 1.550 3.765E-01 4.150 6.800E-01 0.440 7.438E-02 1.560 3.780E-01 4.200 6.854E-01 0.445 7.628E-02 1.570 3.755E-01 4.250 6.908E-01 0.450 7.819E-02 1.580 3.809E-01 4.300 6.962E-01 0.455 8.012E-02 1.590 3.803E-01 4.350 7.016E-01 0.460 8.205E-02 1.600 3.838E-01 4.400 7.069E-01 0.465 8.398E-02 1.610 3.852E-01 4.450 7.122E-01 0.470 8.593E-02 1.620 3.868E-01 4.500 7.174E-01 0.475 8.789E-02 1.630 3.880E-01 4.550 7.226E-01 0.480 8.985E-02 1.640 3.894E-01 4.600 7.278E-01 0.485 9.182E-02 1.650 3.907E-01 4.650 7.330E-01 0.490 9.379E-02 1.660 3.921E-01 4.700 7.381E-01 0.495 9.577E-02 1.670 3.935E-01 4.750 7.432E-01 0.500 9.775E-02 1.680 3.948E-01 4.800 7.483E-01 0.505 9.974E-02 1.690 3.962E-01 4.850 7.533E-01 0.510 1.017E-01 1.700 3.975E-01 4.900 7.583E-01 0.515 1.037E-01 1.710 3.988E-01 4.950 7.633E-01 0.520 1.057E-01 1.720 4.002E-01 5.000 7.682E-01 0.525 1.077E-01 1.730 4.015E-01 5.050 7.731E-01 0.530 1.097E-01 1.740 4.028E-01 5.100 7.780E-01 0.535 1.117E-01 1.750 4.041E-01 5.150 7.828E-01 0.540 1.137E-01 1.760 4.054E-01 5.200 7.876E-01 0.545 1.157E-01 1.770 4.067E-01 5.250 7.924E-01 0.550 1.177E-01 1.780 4.080E-01 5.300 7.972E-01 0.555 1.197E-01 1.790 4.083E-01 5.350 8.019E-01
0.560 1.217E-01 1.800 4.108E-01 5.400 8.065E-01 0.565 1.237E-01 1.810 4.118E-01 5.450 8.112E-01 0.570 1.257E-01 1.820 4.131E-01 5.500 8.158E-01 0.575 1.277E-01 1.830 4.143E-01 5.550 8.204E-01 0.580 1.296E-01 1.840 4.156E-01 5.600 8.249E-01 0.585 1.316E-01 1.850 4.168E-01 5.650 8.294E-01 0.590 1.336E-01 1.860 4.181E-01 5.700 8.339E-01 0.595 1.356E-01 1.870 4.193E-01 5.750 8.384E-01 0.600 1.375E-01 1.880 4.206E-01 5.800 8.428E-01 0.605 1.395E-01 1.890 4.218E-01 5.850 8.473E-01 0.610 1.415E-01 1.900 4.230E-01 5.900 8.516E-01 0.615 1.434E-01 1.910 4.243E-01 5.950 8.560E-01 0.620 1.454E-01 1.920 4.255E-01 6.000 8.603E-01 0.625 1.473E-01 1.930 4.267E-01 6.050 8.646E-01 0.630 1.493E-01 1.940 4.279E-01 6.100 8.689E-01 0.635 1.512E-01 1.950 4.291E-01 6.150 8.732E-01 0.640 1.531E-01 1.960 4.303E-01 6.200 8.779E-01 0.645 1.550E-01 1.970 4.315E-01 6.250 8.816E-01 0.650 1.570E-01 1.980 4.327E-01 6.300 8.858E-01 0.655 1.589E-01 1.990 4.339E-01 6.350 8.907E-01 0.660 1.608E-01 2.000 4.351E-01 6.400 8.942E-01 0.665 1.627E-01 2.010 4.363E-01 6.450 8.983E-01 0.670 1.646E-01 2.020 4.375E-01 6.500 9.024E-01 0.675 1.664E-01 2.030 4.387E-01 6.550 9.065E-01 0.680 1.683E-01 2.040 4.399E-01 6.600 9.106E-01 0.685 1.702E-01 2.050 4.411E-01 6.650 9.147E-01 0.690 1.720E-01 2.060 4.423E-01 6.700 9.187E-01 0.695 1.739E-01 2.070 4.434E-01 6.750 9.228E-01 0.700 1.757E-01 2.080 4.446E-01 6.800 9.263E-01 0.705 1.776E-01 2.090 4.458E-01 6.850 9.308E-01 0.710 1.794E-01 2.100 4.470E-01 6.900 9.348E-01 0.715 1.812E-21 2.110 4.481E-01 6.950 9.388E-01 0.720 1.830E-01 2.120 4.493E-01 7.000 9.428E-01 0.725 1.848E-01 2.130 4.505E-01 7.100 9.508E-01 0.730 1.866E-01 2.140 4.516E-01 7.200 9.587E-01 0.735 1.884E-01 2.150 4.522E-01 7.300 9.666E-01 0.740 1.902E-01 2.160 4.540E-01 7.400 9.745E-01 0.745 1.919E-01 2.170 4.551E-01 7.500 9.824E-01 0.750 1.937E-01 2.180 4.563E-01 7.600 9.903E-01 0.755 1.954E-01 2.190 4.574E-01 7.700 9.982E-01
0.760 1.972E-01 2.200 4.586E-01 7.800 1.006E+00 0.765 1.989E-01 2.210 4.597E-01 7.900 1.014E+00 0.770 2.006E-01 2.220 4.609E-01 8.000 1.022E+00 0.775 2.023E-01 2.230 4.621E-01 8.100 1.030E+00 0.780 2.040E-01 2.240 4.632E-01 8.200 1.038E+00 0.785 2.057E-01 2.250 4.644E-01 8.300 1.046E+00 0.790 2.074E-01 2.260 4.655E-01 8.400 1.054E+00 0.795 2.091E-01 2.270 4.667E-01 8.500 1.083E+00 0.800 2.107E-01 2.280 4.678E-01 8.600 1.071E+00 0.805 2.124E-01 2.290 4.690E-01 8.700 1.079E+00 0.810 2.140E-01 2.300 4.701E-01 8.800 1.088E+00 0.815 2.157E-01 2.310 4.713E-01 8.900 1.096E+00 0.820 2.173E-01 2.320 4.724E-01 9.000 1.105E+00 0.825 2.189E-01 2.330 4.735E-01 9.100 1.114E+00 0.830 2.205E-01 2.340 4.747E-01 9.200 1.122E+00 0.835 2.221E-01 2.350 4.758E-01 9.300 1.131E+00 0.840 2.237E-01 2.360 4.770E-01 9.400 1.140E+00 0.845 2.253E-01 2.370 4.781E-01 9.500 1.150E+00 0.850 2.269E-01 2.380 4.793E-01 9.600 1.159E+00 0.855 2.285E-01 2.390 4.804E-01 9.700 1.168E+00 0.860 2.300E-01 2.400 4.816E-01 9.800 1.178E+00 0.865 2.316E-01 2.410 4.827E-01 9.900 1.181E+00 0.870 2.331E-01 2.420 4.838E-01 10.000 1.197E+00 0.875 2.346E-01 2.430 4.850E-01 10.100 1.207E+00 0.880 2.361E-01 2.440 4.861E-01 10.200 1.217E+00 0.885 2.376E-01 2.450 4.873E-01 10.300 1.227E+00