B "KHOANG CÁCH TỪ CUA SỐ DEN TINH THE —
Bang 3.3: Giá trị hiệu suất thực nghiệm tại khoảng cách 13,2cm và 6cm
3.2.3. Kết quả thực nghiệm và mô phóng
Sau khi xây dựng xong tệp dau vào của chương trình, trước khi sử dụng nó dé khao sát các đặc trưng của hệ phô kế, ta phải xác định độ tin cậy bước đầu của chương trình mô phỏng cũng như độ tin cậy thông tin của nhà sản xuất về cau trúc của đầu dò. Cách tốt nhất là so sánh với các số liệu thực nghiệm đo được trong thực tế. Ở đây bước dau so sánh kết quả tính toán hiệu suất của đầu do
HPGe với hình học ban đầu trong mô phỏng bằng DETEFF so với giá trị ban đầu nhà sản xuất đưa ra. Đặc biệt tại năng lượng 1332,5 keV cla "Co khi khoảng cách nguồn — đầu đò 25cm. Kết qua tính toán hiệu suất tuyệt đối mô phỏng bằng DETEFF tại năng lượng 1332,5 keV ở khoảng cách nguồn - đầu đò là 2Sem cho giá trị 2.396E-4 tương đương với hiệu suất tương đối 20% ma nó sai biệt 9,39% so với hiệu suất danh định của nhà sản xuất đưa ra là 18,3%.
Từ số liệu điện tích đính thu nhận được từ thực nghiệm củng với các dit liệu ở trên. Thay vảo công thức (1.4) thu được hiệu suất đỉnh năng lượng toan phan tai năng lượng đỉnh tương ứng. Hiệu suất nay là hiệu suất thực nghiệm (HSTN).
Sau đó tiến hành làm khớp bộ số liệu hiệu suất thực nghiệm thành đường cong hiệu suất ghi tuyệt đổi theo thang Ine’cho trục tung và InE cho trục hoành theo đa thức bac bốn Ine°=A+B,InE,+...+B,(nE,)“ cho cả 2 vị trí 13,2cm và 6cm bằng chương trình Origin. Giá trị hiệu suất, năng lượng và các hệ số làm khớp theo hàm trên tại khoảng cách 6em được trình bày trong phụ lục C. Hiệu suất sau khi được lam khớp (LK HSTN). Đồng thời là mô phỏng với cấu hình đầu đò ở trên với các khoảng cách 13,2cm và 6cm thu được hiệu suất mô phóng (HSMP).
Độ sai biệt giữa lam khớp thực nghiệm vả mô phỏng (DSB) được tính (%) theo công thức sau:
DBS = |HSMP-LKHSTN|/HSMP
Hiệu suất thực nghiệm (HSTN), lam khớp hiệu suất thực nghiệm (LK HSTN), hiệu suất mô phỏng
(HSMP). Độ sai biệt giữa lam khớp thực nghiệm và mô phóng (DSB) được thé hiện trong các bảng
sau:
Bảng 3.8: So sánh giữa LK HSTN va HSMP tại khoảng cách 13,2cm và 6cm từ nguôn tới đầu đỏ
5,65E-03 | 5,42E-03 (0,14%) | 4.30 | 2,06E-02 | 2,01E-02 (0,08%) | 2,72
5,62E-03 | 5,33E-03 (0,24%) | 5,51 | 2,03E-02 ` 1,96E-02 (0,08%) | 3,69
§,31E-03 | 5,04E-03 (023%) | 5.40 | 1,90E-02 | 1,83E-02 (0,06%) | 3,82
276,40 | 3,41E-03 | 3,30E-03 (0.27%) 3,47 | 120E-02 1,16E-02 (0,07%) | 3,45 302,85 | 3,11E-03 | 2,99E-03 (0,19%) 3.76 | 1,10E-02 | 1,06E-02 (0.11%) | 3,74
*
+
1173.20 20/7, 7,70E-04 | 8,29E-04 (0,66%) 7,14 | 2,65E-03 | 2,84E-03 (0.25%)
127454 | 6,94E-04 | 7,66E-04 (0,94%) | 9,35 | 2,35E-03 2,64E-03 (0.14%) | 10,97 1332,50 | 6,54E-04 | 7,35E-04 (022%) | 10,93 | 2,19E-03 | 2,53E-03 (0,32%) | 13,42
Với 2,37E-03 (0,12%)= 2,37E-03 + 0.12% (giá tri trong ngoặc là sai số tương đổi).
- Tai khoảng cách từ nguồn tới dau đỏ là 13,2cm: trong day năng lượng từ 88,03keV đến
1173/20 keV thì DSB khoảng 6%. Hai vùng năng lượng còn lại DSB 13%. Đặc biệt tại
53,16keV có DSB lên đến 43,24%.
- — Tại khoáng cách từ nguồn tới đầu đỏ là 6cm: trong day năng lượng từ 88,03keV đến 117320
keV thi DSB khoảng 7%, Hai vùng năng lượng còn lại DSB 13%. Đặc biệt tại 53,16keV có
DSB lên đến 39,009.
0.03
0.01
=
5
5
>
=
1E-3
= HSTN
^ HSMP
——— LK HSTN
2E-4
1000 2000
Hình 3.11: So sánh hiệu suất thực nghiệm và mô phỏng tại khoảng cách 13,2em
vả khoảng cách 6cm
Nhân xét: Đường làm khớp thực nghiệm và mô phòng ở cả hai khoảng cách 13,2cm va 6cm
có 2 đặc điểm sau: khá phù hợp ở day năng lượng từ 88§,03keV đến 1173,20 với độ sai biệt là khoảng 5%-7%, rất khác nhau ở vùng năng lượng cao trên 1173,20 keV và dưới 88,03 keV với độ sai biệt của 2 vùng nảy lên đến trên 13%.
- Đặc biệt tại đỉnh 53,16 keV đường làm khớp thực nghiệm và mô phỏng rất khác nhau với DBS là 45,19% tại khoảng cách 13.2 cm và DSB là 39.00% tại khoảng cách 6em . Điều nay có thẻ được giải thích đo sự kém tập hợp điện tích tới 2 góc của tính thẻ.
- Trên hình 3.11 chúng tôi nhận thấy, các giá trị nhận được khi nội suy trong vùng năng lượng thực nghiệm lả 53,16keV đến 1332.SkeV là khá tốt. Tuy nhiên. vùng năng lượng trên 1332.5 keV đường cong hiệu suất bị gãy đột ngột. làm cho việc ngoại suy giá trị trong vùng năng lượng này dẫn đến sai số lớn. Hiện tượng nảy lả đo giá trị thực nghiệm không đủ dé khớp ham cho vùng năng
lượng nảy.
3.2.4. Kết quả thực nghiệm và mô phỏng với hình học mới của đầu dò
Từ những nhận xét rút ra ở trên, dé đường cong lam khớp hiệu suất thực nghiệm và đường cong hiệu suất mô phỏng phủ hợp cho toàn dãy nang lượng (trừ đỉnh 53,16 keV) ta can thay doi một
số thông số kỹ thuật của dau đò, Quá trình mô phỏng được tiễn hành bằng cách tăng dan giá trị lớp
chết bên trên tinh thé và bên hông tinh thé với nhiều bề day khác nhau. khoảng cách từ tỉnh thẻ đến cửa số cũng tăng dan giá trị. Rút ra được kết quả sau:
- Bé dày lớp chết tăng lên 0,lmm từ bê day ban đầu 0,7mm lên 0,8 mm.
- _ Khoảng cách từ tinh thé đến cửa số thay đôi từ 3mm lên 4mm, đo yếu tố này khi nha sản xuất
đưa ra 3mm chỉ là giá trị danh định.
Với dang hình học mới thi DSB lúc nảy là phù hợp cho toàn day năng lượng. Sau khi đã xác
định chính xác các thông số tối ưu tại khoảng cách 13,2cm va áp dụng để mô phỏng cho khoảng cách từ nguồn đến đầu dd 6em.
0.03
0.01
s
=
v
=
a
= 6em
1E-3
= HSTN
& HSMP với cấu hình mới
———LK HSTN
2E-4
Nang lugng(keV) d0 2809
Hình 3.12: So sánh hiệu suất thực nghiệm và mô phóng theo hình học mới
tại khoảng cách 13,2cm va khoảng cách 6cm
Bang 3.9: So sánh giữa LK HSTN va HSMP theo hình học mới tại khoảng cách 13,2cm và khoảng cách 6cm
Khoảng cách 13,2cm Khoảng cách 6cm
E(keV)
160,61 31E-03 | 4,85E-03 (0,13% 1,90E-02 | 1,75E-02 (0.06%) | 8,63)
276.40 | 3,41E-03 | 3,19E-03 (0,30%) | 6, 1,20E-02 | 1,11E-02 (0.15%)
302.85 | 3,11E-03 | 2,91E-03 (0,05%) | 6, 1,10E-02 | 1,01E-02 (0.15%)
2,62E-03 | 2,47E-03 (0,20%) | 6,15 | 9,30E-03 | 8,56E-03 (0,20%)
383.85 | 2.43E-03 | 2,2§E-03 (0.37%) | 6.43 | 8.62E-03 | 7,90E-03 (0.16%) | 9.10 511,00 | 1,81E-03 | 1,71E-03 (0.44%) | 5,69 | 6,49E-03 | 5,92E-03 (024%) | 9,72
1115.54 | 8, 17E-04 | 8,30E-04 (0,53%) 155 | 2.84E-03 | 2.85E-03 (0.31%) | 0.20
1173,20 | 7,70E-04 | 7,96E-04 (0,29% 2,65E-03 | 2,72E-03 (0,08%) | 2,54)
1274,54 | 6,94E-04 | 7,S0E-04 (0,66%) | 7.39 | 2.35E-03 | 2.53E-03 (0.29%) | 6,99 332,50 | 6,54E-04 | 7,12E-04 (047%) | 8,08 | 2,19E-03 | 2,43E-03 (0,11%⁄4) | 9,67
Trong bảng số liệu trên thì day năng lượng đang khảo sát có DSB vẻ hiệu suất sau khi thay đôi thông số của đầu đỏ và LKHSTN nhỏ hơn 10% phù hợp cho toàn đãy năng lượng vả cho 2 khoảng
cách 13,2cm vả 6cm,
Từ các nhận xét rút ra từ bảng số liệu đo ở 2 khoảng cách ta thay với cau hình mới thi độ sai
biệt giữa làm khớp thực nghiệm va mô phỏng lúc này đã phủ hợp cho toàn day là dưới 10%. Tuy nhiên là tại đỉnh 53,16ke thì độ sai biệt lúc nay là 26,96%. Sự sai biệt nảy là do sự kém tập hợp
điện tích tới 2 góc của tỉnh thẻ.
Do trong quá trình làm thực nghiệm chi có một số nguồn chuẩn, nên các đỉnh năng lượng dùng dé làm khớp là không đủ. Đặc biệt là ở vùng năng lượng cao trên 1332,5keV thì các nguồn được dùng là không có, nên đô thị làm khớp bị gãy đột ngột đi ở vùng năng lượng cao. Vì thể chúng tôi tiền hành ding mô phỏng với cấu hình đầu đỏ mới xác định thêm hiệu suất tại năng lượng I§36.,06
keV dé đánh giá lại đường LK HSTN cho 2 khoảng cách 13.2cm và 6cm. Kết quả cho thấy khi giá
thị thực nghiệm nhận thêm giá trị mô phỏng thi dang ham lúc nay đã trở nên liên tục và không còn bi gãy khúc cho ham làm khớp tại 2 khoảng cách 13,2cm và 6cm và được trình bay trong hình 3.13.
0.03
0.01
~
“SS E
a
5
|
1E-3
—— LK HSTN khi chưa có điểm 1836,00key 13,20
—— LK HSIN khi đã có điểm 1836,0€keV 2E4
Hình 3.13: Đồ thị lam khớp lại đường cong hiệu suất.
3.3. Nhận xét
Trong chương nay đã trình bảy cụ thẻ về hệ phô kế gamma dùng cho luận văn này và các thành phan trong hệ phô kế như: đầu dò, buông chỉ, hệ khuếch đại... Bên cạnh đó là việc bề trí thí nghiệm đo ở 2 khoảng cách 13,2cm và 6cm với lần lượt từng nguồn cũng được mô tả chỉ tiết. Ngoài ra trong chương này cũng đã đánh giá hiệu suất thực nghiệm và mô phỏng thông qua độ sai lệch giữa làm khớp thực nghiệm và mô phóng. Từ đó rút ra được các yếu tổ cần thay đôi trong các thông số kỹ thuật của đầu đò. Kết quả tìm được là thay đôi bè day lớp chết lên 0.1mm và khoảng cách từ cửa sô đến tinh thé là 4mm thì độ sai biệt giữa làm khớp thực nghiệm và mô phóng là rat phù hợp cho toản day năng lượng. Ngoại trừ 53,16keV là do sự kém tập hợp điện tích tới 2 góc của tinh thé nên độ sai biệt ở đây khá cao. Và van dé nay cũng đã được rất nhiều các nhà khoa học khác đang
tiếp tục nghên cứu.
Bên cạnh đỏ, phương pháp mô phỏng còn thé hiện những ưu điểm như: sau khi kiểm tra độ chính xác các kết quả của phương pháp mô phỏng băng cách so sánh với kết quả đo được từ thực nghiệm, người ta có thẻ dùng nó dé có thêm các giá trị của dit liệu cho việc làm khớp đường cong hiệu suất mà thực nghiệm không có được. Các giá trị thêm vào này rất hữu dụng vì nó làm khít hơn so với đữ liệu thực nghiệm và đường cong hiệu suất theo năng lượng được hoàn chỉnh vùng năng
lượng từ 50keV đến 2000keV.