Trong phương pháp RP, ba phép tính tổng được thực hiện cho mỗi xung gồm: phép tính diện tích của xung đo St và hai phép tính tổng sai lệch giữa xung đo với xung RPg và xung RPn bởi biểu thức (2.15). Hai phép tính tổng sai lệch được tính từ đỉnh xung đến mẫu thứ 210 sau đỉnh xung theo (2.15).
2 1 ( ( )) N i i i N S a r ; 2 1 ( ( )) N n i i i N S a r n (2.15)
Trong đó: ai là giá trị của mẫu thứ i của xung đo, ( ), ( )ri r ni là giá trị thứ i của xung RPn và RPg tương ứng.
Một tham số nhận dạng xung S được sử dụng để phân loại xung nơtron –
gamma, được tính bởi biểu thức (2.16).
n t S S S S (2.16)
Trong đó St là diện tích của xung đo, S, Snlà diện tích tương ứng của xung gamma và nơtron được tính bởi (2.15).
Một xung gamma sau khi được tính bởi (2.16), S sẽ có giá trị âm, trong khi đó giá trị này sẽ dương nếu xung đo là nơtron. Do đó, giá trị S được sử dụng để phân loại các sự kiện nơtron và gamma.
2.4.3 Loại bỏ các xung chồng chập
Phương pháp RP cho phép nhận diện các sự kiện chồng chập bằng cách tham chiếu xung đo với xung RPn hoặc RPg. Hình 2.37 mơ tả hai xung chồng chập nhau, trong đó xung tiếp theo xuất hiện khi xung trước đó chưa kết thúc. Phần diện tích giữa xung chồng chập với xung tham khảo được sử dụng như là tham số để nhận diện các xung chồng chập. Khi xung bị chồng chập, nhiều khả năng đi xung sẽ ở phía trên và dài hơn xung RPn. Khi xung nằm phía trên xung RPn, phần diện tích giữa xung đo và xung RPn được tính là Sp; số mẫu tính Sp là Np (hình 2.37), tham số nhận diện chồng chập được tính theo (2.17).
p pileup p S P N (2.17)
Trường hợp một xung nơtron bình thường nhưng nằm bên trên xung RPn, diện tích Sp có thể lớn tương tự như của một xung gamma chồng chập. Tuy nhiên, số
mẫu Np của xung nơtron sẽ lớn hơn so với xung gamma chồng chập. Do vậy, một xung gamma chồng chập sẽ có giá trị Ppileup lớn. Trong khi với một xung nơtron, giá trị Ppileup sẽ nhỏ.
Hình 2.37 Minh họa xung chồng chập so với các xung RPn và RPg (các xung đã được chuẩn hóa).
Việc nhận biết các xung chồng chập cho phép hiệu chỉnh tốc độ đếm được của hệ đo. Xét trường hợp đơn giản xung chồng chập chỉ gồm hai xung, khi đó sự kiện được tính như một xung riêng biệt. Do vậy, nhận biết số sự kiện chồng chập là cơ sở cho việc hiệu chỉnh tốc độ đếm cho hệ đo được chính xác hơn.
2.5 Đánh giá hệ đo
2.5.1 Đánh giá đetectơ
1) Các khảo sát tĩnh cho đetectơ nơtron
Các khảo sát cho đetectơ gồm khảo sát tiền khuếch đại và khảo sát khi được ghép nối hoàn chỉnh. Mức DC, nhiễu, dải đo,… độ ổn định được đánh giá theo các tài liệu hướng dẫn [77,78].
a) Khảo sát nhiễu và mức DC theo hệ số khuếch đại của TKĐ
Cấu hình khảo sát nhiễu và mức DC của TKĐ được bố trí như hình 2.38. Xung ra từ máy phát xung được đưa qua khối tạo dạng xung ngắn RC trước khi đưa vào TKĐ. Biên độ và nhiễu của xung đầu vào/ra được đo đồng thời để đánh giá hệ
số khuếch đại và nhiễu tổng của TKĐ. Hệ số khuếch đại được thay đổi bằng cách giữ cố định giá trị R2= 50 Ω và điều chỉnh giá trị R3 trong hình 2.7. Bảng 2.5 trình bày hệ số khuếch đại, mức DC và nhiễu tổng đầu ra theo các giá trị của R3. Dựa vào yêu cầu về dải năng lượng cần khảo sát, khoảng điện áp đầu ra cho đetectơ và tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) tối ưu, giá trị hệ số khuếch đại được chọn là -13,2 (giá trị này tương ứng với R2 = 50 Ω và R3 = 1500 Ω trong hình 2.7). Hình 2.39 trình bày kết quả khảo sát SNR theo hệ số khuếch đại cho thấy giá trị SNR tăng theo hệ số khuếch đại. Máy phát xung Model 419 Ortec TKĐ Input Output R Oscilloscope DPO7254C C