VÀ MỘT SỐ MÁY KHÁC CÙNG LOẠI
2.2 Giới thiệu máy RAD7
2.2.4 Xử lý phổ năng lượng anpha của RAD7
Dải phổ năng lượng của hạt anpha từ 0 đến 10 MeV. Hạt anpha do các chất khí phóng xạ và con cháu của chúng phát ra chủ yếu tập trung ở khoảng từ 6 đến 9 MeV. Như trên đã nêu, ở trong buồng đếm, các hạt anpha đập vào detector và tạo nên những tín hiệu điện tỷ lệ thuận với năng lượng của chúng. Tín hiệu này được khuếch đại và chuyển sang tín hiệu số và được lưu lại trong bộ nhớ.
Trong RAD7, khoảng năng lượng từ 0 đến 10MeV được chia thành 200 khoảng đều nhau, mỗi khoảng có độ rộng là 0,05MeV. Khi có một hạt anpha đập vào detector, RAD7 sẽ cộng thêm 1 vào dãy phổ đó. Kết thúc mỗi lần đo, bộ xử lý trong RAD7 sẽ tính toán số liệu, đưa ra máy in, lưu vào bộ nhớ và đưa số đếm trong dãy phổ trở về không (0).
Phổ lý tưởng của hạt anpha 6,00 MeV sẽ có dạng một vạch ở đúng vị trí 6,00 MeV.
Mặc dù máy RAD7 gần đạt được kết quả lý tưởng này, nhưng thực tế đo cho thấy, do có nhiễu, do sự va đập không trực diện của hạt anpha vào detector... nên phổ anpha thu được bị mở rộng ra và có xu thế lệch về năng lượng thấp hơn. Nhiệt độ cao hơn bình thường cũng làm phổ mở rộng hơn.
Chú ý rằng, phổ do RAD7 thu được chỉ thể hiện tín hiệu do con cháu của radon phát ra mà không thể hiện trực tiếp từ khí radon.
Bộ xử lý trong RAD7 gộp 200 khoảng chia phổ năng lượng anpha nói trên thành 8 nhóm, ứng với 8 mức năng lượng như sau (hình 2.3)
- Cửa sổ A: Ghi radon ở chế độ Sniff. Ghi tổng số hạt anpha từ Po218, có năng lượng là 6,00MeV (radon mới đưa vào).
- Cửa sổ B: Cửa sổ thoron số 1. Ghi tổng số đếm của hạt anpha từ Po216 (là sản phẩm phân rã của thoron), có năng lượng 6,78MeV. Cửa sổ này nằm giữa của sổ A và C nên có thể nhận một phần tín hiệu nhiễu từ 2 cửa sổ này.
- Cửa sổ C: Cửa sổ radon từ Po214. Ghi tổng số đếm của hạt anpha từ Po214, có năng lượng 7,69MeV (radon cũ, còn lại).
- Cửa sổ D: Cửa sổ thoron số 2. Tổng số đếm của hạt anpha từ Po212 (là sản phẩm phân rã của thoron), có năng lượng 8,78MeV.
- Cửa sổ E: Cửa sổ năng lượng cao. Cửa sổ này có tính chất “chẩn đoán”, thường có giá trị nhỏ; nếu nó ghi được giá trị khá lớn so với cửa sổ A, B, C, D thì chắc là RAD7 đã làm việc không tốt.
- Cửa sổ F: Cửa sổ nhiễu, năng lượng thấp. Ghi các tín hiệu hạt anpha có năng lượng thấp (<0,5MeV). Cửa sổ này có thể ghi có số đọc cao nếu RAD7 làm việc ở nhiệt độ cao.
- Cửa sổ G: Cửa sổ nhiễu, năng lượng trung bình. Ghi các tín hiệu hạt anpha có năng lượng từ 1,5 đến 2,0MeV. Cửa sổ này thường có số đọc thấp, kể cả khi cửa sổ F có số đọc cao.
- Cửa sổ H: Cửa sổ nhiễu, năng lượng cao, hoặc từ Po210. Ghi các tín hiệu anpha có năng lượng 5,31MeV phát ra từ Po210 (phân rã từ Pb210). Do Pb210 là sản phẩm con cháu của radon, nó có chu kỳ bán phân rã cao (22 năm) nên đồng vị này (Pb210) thường lưu lại ở bề mặt detector (đầu thu) khi gặp vị trí có nồng độ radon cao, hoặc do tích luỹ nhiều năm đo radon. Cửa sổ này không được tham gia tính nồng độ radon và RAD7 thực hiện tốt chức năng này, kể cả khi có mặt đồng vị Pb210 và phông máy cao cũng không ảnh hưởng.
- Cửa sổ O: Cửa sổ còn lại. Bao gồm kết quả của 4 cửa sổ E, F, G, H (tức là phần còn lại của 4 cửa sổ chính A, B, C, D). Nếu cửa sổ O chiếm khoảng từ 30%
trở lên tổng số đo được thì kết quả đo phổ có vấn đề, cần xem lại. Kết quả đo ở các cửa sổ A, B, C, D và O được in ra máy in.
Hình 2.3 Phổ năng lượng của anpha do Rn phát ra và cửa sổ của RAD7 2.2.5 Tính toán riêng biệt nồng độ radon và thoron
Sau khi ghi được các tín hiệu với các cửa sổ năng lượng như trên, bộ xử lý trong RAD7 sẽ tự động tính toán, hiệu chỉnh, để có kết quả là nồng độ Rn và Tn riêng biệt và các giá trị thống kê của chúng:
+ Nồng độ Rn: Rn = (Số xung tại cửa Sổ A + Số xung tại cửa Sổ C)*K1
+ Nồng độ Tn: Tn = (Số xung tại cửa Sổ B + Số xung tại cửa Sổ D)*K2
K1, K2 là hệ số tính chuyển theo các lần chuẩn máy
Tại mỗi lần đo kết quả được thể hiện: Các thông số đo, các thông số cài đặt, tình trạng máy, thời gian đo, các giá trị trung bình, giá trị lớn nhất, nhỏ nhất, độ lệch số xung tại của sổ A, B, C, D, E, O và sai số phép đếm…).
Đỉnh phổ ở cửa sổ A, năng lượng 6 MeV Đỉnh phổ ở cửa sổ C, năng lượng 7,69 MeV ( Radon mới) (Radon cũ)
Giới hạn ngoài cửa sổ
Năng lượng (MeV) Các cửa sổ A, B, C, D
Kết quả đo được lưu vào bộ nhớ của máy và hiển thị lên màn hình. Người sử dụng chỉ cần làm đúng thao tác là đã có kết quả nồng độ Rn và Tn mà không cần phải tính toán, nên thời gian đo, xử lý số liệu nhanh hơn và đảm bảo độ tin cậy hơn.