Máy đơn kênh Ludulum Model 2200 là thiết bị được dùng cho việc phân tích pho năng lượng gamma cùng với detector nhấp nháy, ống đếm Geiger-Muller và
48
Ông dém tỷ lệ. Số đếm được hiên thị trên đèn LED va máy có thê kết nỗi với máy vi tính thông qua công RS-232 và có phần mềm xử lý kết quả đo.
Model 44-10 đầu đò Nal nhấp nháy sử dung cho việc đo bức xạ gamma có năng lượng trong khoảng 60 keV - 2 MeV. Đâu dò bao gồm: tinh thé Nal đường kính 2”
(5,lem) bề day 2” (5, 1em) được nối với ông nhân quang điện và được bao bọc bằng
một lớp nhôm mong 0,062”. Đầu dd Model 44-10 ding dé xác định độ nhạy, phân
tích phô nang lượng được sử dụng cho máy đếm đơn kênh.
1.2.1 Máy Ludlum Model 2200
Hình 1: Mat trước của may
Bao gồm:
* Đèn đếm (count Lamp): số đếm hiện thị bằng đèn LED gồm có 6 SỐ.
* Công tắc đếm (count Switch): để xóa và khởi động đếm, quá trình đếm sẽ tự động
tác khi kêt thúc thời gian đã đặt trước.
“ - Thời gian dém (count Time): thời gian sử dụng dé đo với đơn vị là phút từ 0-999
với công tắc chính XO.I và XI.
= Số phút (MINUTES): cai đặt thời gian có thé điều chỉnh bang tay có núm 3 số
thập phân dùng dé đặt trước thời gian đêm.
* Cong tắc chon chức năng (Ratemeter Function Selector): có 3 vị trí được cài đặt sin RATE, HV, BAT. Chức năng của công tắc này (RATE) là cho phép điều khiến tốc độ đếm của đồng ho, HV cai đặt điện thế và BAT kiêm tra tình trạng làm việc của pin trên đồng ho.
49
* Ngưỡng (THRESHOLD): Là một nút được chia ra làm 10 vạch nhỏ với 10 vòng
dùng dé lựa chọn xung phù hợp với thang đo. Thiết bị điều khiển này thì có giá trị
tăng từ the từ 1.00 den 10.00. Nêu dưới 1.00 thì sẽ bi ảnh hưởng của tiếng ôn hay
nhiễu do đó sẽ không ghi nhận được xung một cách chính xác.
= Cửa s6 (WINDOW); là một nút gồm có 10 vạch giống như Threshold được sử
dụng đề điêu chỉnh độ rộng cửa sô. Nó được điều chỉnh ngưỡng sao cho một vòng quay của việc điều chỉnh cửa sô tương đương với một vòng quay điêu chỉnh ngưỡng.
* Tắt mở (ON-OFF): là công tắc bằng nút, mở hoặc đóng cửa sô.
= Đầu nỗi vào detector (Detector input connection): đầu nói đồng trục nồi tiếp “C”.
Nó là dau điêu chỉnh không có chỉ sô chi thị, cho phép chọn điểm làm việc mà không
vượt ra khỏi mạch tuyến tính của mạch Threshold/ Window.
= Công tắc nguồn ( Power Switch): công tắc có 3 vị trí:
OFF: tắt nguôn.
LINE: cung cấp điện cho nguồn từ 85- 265 V và tan số từ 50-60 Hz.
BAT: cáp nguồn từ 4 pn loại “D”.
DISCR: có 1 với đồng hồ điện thé dé thiết lập phạm vi ngưỡng cho điện thé.
= Công tắc chọn khoảng (RANGE Selector Switch): có 4 vị trí công tắc sắp xếp
theo hệ sô nhân của 10 là XI, X10, X100, XIK ứng với thang đo của sô đêm từ 0- 500 counts-per-minute(cpm), 0-5000, 0-50000, 0-500,000 cpm.
* Công tắc ZERO (ZERO Switch): khi ấn vào nút công tac thì tụ điện tích hop phóng điện dé đưa đồng hồ đo về mức 0.
= Nut Fast- Slow (F-S Response): công tắc với 2 vị trí chỉ thị dé điều chỉnh ở mức độ nhanh ở vị trí “F” đồng hô sẽ chỉ từ 0 đến 90% toàn bộ thang đo trong 4 giây, còn
ỡ vị trí *S`` đồng hồ thang đo sẽ chi từ 0 đến 90% toàn bộ thang do trong 22 giây.
= HV (Cao thé): nút chỉnh gồm có 10 vòng được chia làm 10 vạch điều chỉnh cao thé từ 200 V đến 2500 V.
® Việc tiến hành do của detector và thiết bị được quyết định bởi cao thế HV và
ngưỡng cài đặt THRESHOLD, ta phải điều chỉnh ngưỡng đo sao cho thích hợp dé
sự ảnh hưởng có phông tự nhiên và tiếng ôn là nhỏ nhất.
1.2.1.1 Đặc trưng kỹ thuật
" Nguồn nuôi: 85-265V sử dung đòng điện xoay chiêu, tần số 50-60 Hz.
"Pin: 4 pin với thời gian làm việc là 120 giờ được đặt trong thiết bị.
30
=" Độ nhạy cua thiết bị: độ nhạy điện thé cho các detector .
* Cao thé: điều chỉnh bằng núm xoay 10 vòng từ 200V đến 2500 V.
“_ Bộ tốc độ đo: máy đếm với 4 tắc độ đêm là: 0-500 cpm, 0-5000 cpm, 0-50000
cpm, 0-500000 cpm (cpm: số dém trên phút).
* Thời gian đếm là từ 0 đến 999 với các thang nhân X0.I và XI.
“ Độ chính xác thời gian: được quyết định bang tinh thê với độ chính xác là + 0.2
% số đêm đọc trên núm điều chỉnh.
" Đồng hồ đo: ImA, thang dai 2.5 inch với cơ chế DC tự động.
* Độ chính xác của tốc độ đếm: + 10% giá trị tham chiếu.
* Điều kiện môi trường làm việc: chỉ được đề trong phòng thí nghiệm, với nhiệt độ cho phép từ 20°C -› 50°C, độ âm tương đối nhỏ hơn 95%.
1.2.1.2 Cách vận hành
* N guén nuôi: Có thé sử dung nguồn nuôi bằng cách sử dụng lưới điện hoặc dùng
pin băng công tac nguôn.
* Vận hành bằng nguồn điện lưới (LINE OPERATION): nối thiết bị với nguồn
lưới 85-265 V, 50-60Hz, bật công tac về LINE.
* Vận hành bằng nguồn pin: các ô pin nằm ở mặt sau của thiết bị. Đặt 4 pin loại
“D” vào với cực dương hướng ra ngoài. Bật công tác về BAT, kiêm tra tình trạng
pin bang cách chon BAT trên dong hô RATE-HV-BAT.
* Kiém tra hoạt dong cua thiết bị bằng cách ấn vào nút COUNT lúc nay dén dém
sé phat sang, may bat dau dém.
1.2.1.3 Cách sử dung phần mềm
~ Bật về OFF cả máy tính và thiết bị Model 2200.
~ Nối một đầu cáp RS232 vào Model 2200 và đầu kia của công chưa sử dụng dé sau máy tính (công chưa sử dung này có thê ký hiệu là COM1, COM2, COM3, COM4).
1.2.2 Đầu dd nhấp nháy model 44-10
1.2.2.1 Giới thiệu
51
1.2.2.2 Dac trưng kỹ thuật
Chat nhấp nháy: tinh thé Nal.
Độ nhạy: 900 cpm (đối với nguồn "Cs ).
Dụng cụ tương thích với mọi thiết bị.
Dây điện trở Dynode: 60 (MO).
Điện thé hoạt động: 500-1200 Volt.
Kết noi công *C°.
Nhiệt độ là từ 20°C-50°C.
Kích thước: đường kính 2,6" (6,6 cm) chiều dai là 11'' (27,94 em).
Thiết bị nặng: 1,04 kg.
1.2.2.3 Cách vận hành và bao quản máy
Kết nỗi đầu đò với máy đếm bằng cap.
Kiểm tra đetector.
Bảo đảm cao thé (HV) phù hợp với detector.
Sau khi kiêm tra an toàn thì có thé tiễn hành do.
1.3 Đầu dò Geiger-Muller SBT11A [3]
Như đã trình bày ở phan trước, ống đếm Geiger có 2 loại chính là ống đếm không
tự dập tắt và ống đếm tự dập tắt. Với ống đếm không tự dập tắt thì cần phải có các mạch điện phụ dé ngắt điện thé và dap tắt sự ion hóa thác lỡ. Do đó, việc thiết kế mạch điện sẽ rất phức tạp va ít được sử dụng rộng rãi trên thé giới. Chúng tôi quyết định sử dụng loại ông đếm Geiger tự dập tắt và cụ thé ở đây là loại đầu dò SBT11A.
1.3.1 Lịch sử phát triển [4]
Năm 1908, Rutherford va Geiger đã nghĩ ra một bộ đếm các hat alpha, công trình dẫn đến lý thuyết hạt nhân của nguyên tử của Rutherford, mà ông đã giành giải
thưởng Nobel vẻ hóa học năm 1908.
Nam 1925, Geiger làm việc tai Đại học Kiel, Đức. Tại đây, ông và Walther Miiller
đã cải thiện độ nhạy, hiệu suất và độ bên của bộ đếm, và nó được biết đến như 1a bộ dém Geiger-Miiller. Nó có thé phát hiện không chỉ các hạt alpha mà cả các hạt beta (electron) và các photon ion hóa. Bộ đếm về cơ bản ở dạng tương tự như bộ đếm
hiện đại.
High voltage supply
C Preamp.
and/or amo Discriminator
H {often not used}
t
i. '; '
Xử ọ ;
ok
Hình 25: Cấu tao của mach điện ống đếm Geiger-muller [4]
1.3.2 Cấu tạo của đầu dò
Óng đếm Geiger-Muller có cầu tạo gồm 3 phần chính:
- Lớp v6: có thé được làm bang mica mỏng.
- 2 cực điện: được thiết kế giống như 2 cực của tụ điện đề tạo ra điện trường.
- Khí tro bên trong ông — thường là khí helium, neon hoặc argon với áp suất thấp chiếm 90%, và 10% rượu metylic (CH:OH).
Với lớp vo làm bang mica móng (với mật độ khoảng 1,5-2 mg/cm? ): Dau dò có thé phát hiện được các loại hạt ơ,B,y có năng lượng thấp vì chúng sẽ dé dàng xuyên qua lớp mica móng đi vào bên trong ống và gây ra hiệu ứng phóng điện.
1.3.3. Ưu điểm của loại ống đếm này
- Giá thành rẻ, độ bên cao, đề đàng sản xuât.
1.3.4 Nhược điểm
- Không thê phân biệt loại hạt đi vào trong ông
- Không thé đo được những nguồn phóng xạ có cường độ phóng xạ quá cao.
- _ Trong quá trình đó có thé tạo ra các xung giả gây sai lệch kết quả.
- Tuôi thọ không được lâu.
33