Sau khi hoàn tất, thiết bị sẽ được đưa vào cài đặt các thông số và vận hành thử.
Ở lần khởi chạy đầu tiên, em tiến hành kiểm tra cao thế và thiết lập các thông số cho hệ đo của mình. Các thông số này sau đó sẽ được lưu vào bộ nhớ trong EEPROM của PIC để tiếp tục sử dụng những lần tiếp theo.
Em đặt IC2 và IC3 vào mạch và đặt P1 đến 50 ohms, sau đó tắt Jmp1, kết nối nguồn điện và điều chỉnh điện áp đầu ra thành 400V
Thiết bị có thể được cấp nguồn từ USB, 3 pin 1.5V hoặc 4 pin 1.2V. Điều quan trọng là không được vượt quá 5.4V để không hỏng bộ điều khiển hoặc màn hình hiển thị. Mức tiêu thụ hiện tại không có đèn nền của màn hình sẽ từ 10mA đến 30mA và phụ thuộc vào cường độ của xung từ ống.
Để điều chỉnh điện áp, nhấn giữ S4 trong vài giây. Đầu tiên, một vôn kế xuất hiện trên màn hình. Có thể sử dụng một tuốc nơ vít và P1 để sửa điện áp cao trên ống.
Đồng hồ đo điện áp hoạt động chính xác chỉ khi thiết bị được cấp nguồn bằng USB, từ điện áp trên hoặc dưới 5V sẽ gây ra ít sai số. Kết quả khảo sát cho thấy mạch tạo cao thế của thiết bị có thể tạo được cao thế ổn định ở mức 412V – 419V, phù hợp với cao thế hoạt động khuyến nghị của ống:
Hình 4.3: Khảo sát cao thế tạo thành trong mạch
Sau khi đo điện áp, nhấn S3 và chuyển đến cài đặt của hệ số chuyển đổi từ CPM thành liều bằng các nút S3 (+) S2 (-) S1 (OK). Để thay đổi đơn vị đo lường (chọn Sievert hoặc X-ray), nhấn giữ S4 khi bật nguồn. Thông báo cài đặt mức độ cảnh báo nguy hiểm xuất hiện và sau đó chọn tùy chọn đơn vị. Điều hướng bằng các
26
nút S3 (+) S2 (-) S2 (OK). Hệ số chuyển đổi và các đơn vị được lưu trữ trong bộ nhớ và sẽ được tải vào lần sau khi bật lên.
Một điểm cần lưu ý là cần phải thiết lập mức cảnh báo cho thiết bị để cảnh báo khi liều bức xạ ở mức nguy hiểm, đồng thời cũng để nhắc nhở người sử dụng đã gần đạt đến giới hạn đo của ống. Để chương trình vừa với bộ nhớ của bộ điều khiển, giới hạn liều tối đa có thể hiển thị chính xác trên màn hình là 9.99mSv/h (9990μSv/h) hoặc 99.9mR/h (99900μR/h).
Chuyển đổi chế độ đo: có thể chuyển đổi bằng nút S3 trong khi vận hành:
- Tìm kiếm: chế độ đo nhanh, phép đo được nhân với 106 giây
- Giám sát: chế độ tích lũy chậm, số xung được đo mỗi 10 giây và được thêm vào năm giá trị trước đó của các phép đo 10 giây.
Hiển thị đèn nền: Đèn nền màn hình được bật và tắt bằng cách nhấn nhanh S1. Chỉ có thể bật đèn nền trong khi vận hành thiết bị chứ không thể thay đổi trong quá trình hiệu chuẩn. Để tiết kiệm pin, đèn nền sẽ tự động tắt nếu mức bức xạ thấp hơn giá trị đã đặt, mặc định là dưới 300cpm. Đèn nền tự động bật ngay khi bức xạ vượt quá ngưỡng cảnh báo và còi báo động nguy hiểm sẽ kêu.
Thuật toán đếm: Bộ điều khiển sẽ đếm các xung trong 10 giây và lưu trữ 5 giá trị trước đó, sau đó tất cả các giá trị được thêm vào và tính trung bình để lấy tốc độ đếm chính xác cho phút cuối cùng. Phương pháp này cho giá trị chính xác nhất và là phương án rất tốt để theo dõi bức xạ nền. tuy nhiên, điểm bất lợi là cần phải chờ đến một phút để có được kết quả đo liều cuối cùng.
Đối với việc đo phông phóng xạ, trong trường hợp phông tăng mạnh hoặc nghi ngờ nguy hiểm, em khuyến nghị nên chuyển đổi về đơn vị giá trị cps để tiện theo dõi.
Nếu kết quả thu được liên tục đạt mức trên 1 cps thì phông nền này đã đạt mức nguy hiểm.
Sau khi thiết lập các giá trị, em tiến hành kiểm tra ống bằng hai thí nghiệm.
Thí nghiệm thứ nhất, em đo một nguồn phóng xạ 90Sr có sẵn trong phòng thí nghiệm của khoa Kỹ thuật Hạt nhân và đối chiếu kết quả đo với một đầu dò G.M.
NEG-250 vẫn thường được sử dụng trong các thí nghiệm tại khoa. Kết quả thu được được cho trong bảng sau:
27
Bảng 4.1: Kết quả đo tốc độ đếm nguồn 90Sr (cpm)
GMC G.M. NEG-250
7908 7707
7913 7712
7925 7740
7964 7711
7899 7698
7913 7720
7900 7694
7937 7728
Kết quả đo trên cho thấy thiết bị không thể đo chính xác như các thiết bị đo thương mại chuyên dụng, tuy nhiên kết quả đo và sai số vẫn nằm ở mức có thể chấp nhận được đối với một mô hình thiết bị.
Hình 4.4: Đo nguồn 90Sr với GMC
Dữ liệu hiển thị trong màn hình được minh họa ở hình trên. Dòng trên cho thấy tốc độ đếm cpm, dòng bên dưới thể hiện mức liều phóng xạ.
Thí nghiệm thứ hai, em dùng GMC cấp nguồn từ pin như một thiết bị đo liều cầm tay để khảo sát liều bức xạ tại một số vị trí trong trường Đại học Đà Lạt. Kết quả
28
thu được được so sánh với mẫu dữ liệu do hai sinh viên Trần Thị Thương Thương và Phan Hà Phương thu thập trong đề tài khảo sát phông phóng xạ môi trường, sử dụng thiết bị đo Inspector từ khoa Kỹ thuật Hạt nhân của trường đại học Đà Lạt , với cùng điều kiện đo. Kết quả đo và dữ liệu mẫu được cho trong bảng sau:
Bảng 4.2: So sánh kết quả đo của GMC với máy đo Inspector
Địa điểm đo GMC Inspector
A11.206 0.24 0.22
A11.206 0.27 0.25
A11.206 0.35 0.32
A11.206 0.45 0.42
A11.206 0.41 0.38
A11.206 0.27 0.25
A11.206 0.23 0.21
A11. Sảnh tầng 2 0.24 0.22 A11. Sảnh tầng 2 0.37 0.34
A11.205 0.30 0.28
A11.205 0.43 0.40
A11.205 0.52 0.48
A11.205 0.28 0.26
A11. Sảnh tầng 1 0.32 0.30
A11.105 0.31 0.29
A11. Sảnh tầng 1 0.37 0.34 A11. Sảnh tầng 1 0.43 0.40 A11. Sảnh tầng 1 0.36 0.33
A11. Sân 0.39 0.36
A11. Sân 0.23 0.21
A11. Sân 0.23 0.21
29
A11. Sân 0.31 0.29
A11 sân sau 0.37 0.34 A11 sân sau 0.36 0.33 A11 sân sau 0.64 0.59 A11 sân sau 0.23 0.21 A11 sân sau 0.17 0.16 A11 sân sau 0.17 0.16 A11 sân sau 0.18 0.17 A11 sân sau 0.14 0.13 A11 sân sau 0.13 0.12
SAN1 0.29 0.27
SAN1 0.24 0.22
SAN1 0.53 0.49
SAN1 0.41 0.38
SAN1 0.28 0.26
SAN1 0.46 0.43
SAN1 0.24 0.22
SAN1 0.32 0.30
SAN1 0.28 0.26
SAN1 0.27 0.25
A7 0.30 0.28
A7 0.41 0.38
A7 0.25 0.23
A7 0.51 0.47
A7 0.23 0.21
A7 0.21 0.19
30
A7 0.14 0.13
A7 0.31 0.29
A7 0.31 0.29
A7 0.28 0.26
A7 0.38 0.35
A7 0.30 0.28
A7 0.42 0.39
A7.4 0.27 0.25
A7.4 0.40 0.37
A7.4 0.30 0.28
A7 tầng 2 0.30 0.28
A7 tầng 2 0.39 0.36
Sai số của thiết bị rơi vào mức khoảng 8% so với số liệu thu được từ thiết bị đo Inspector của khoa khoa Kỹ thuật Hạt nhân. Do thiết bị phát triển với mục đích chính là hỗ trợ giảng dạy nên độ chính xác không được chú trọng ưu tiên, thay vào đó, em tập trung phát triển các tính năng hữu ích khác.