Đối với các mẫu đo dạng thể tích, hiệu suất ghi nhận chủ yếu phụ thuộc vào hình học đo, mật độ, thành phần hóa học (matrix) của mẫu và năng lượng của tia gamma tới. Do đó, việc trước tiên chúng ta cần làm là tính toán hiệu suất ứng với
các cấu hình đo cụ thể để rồi từ đó xác định được hình học đo tối ưu nhất đối với các yếu tố cho trước như thể tích, mật độ mẫu và năng lượng tia gamma tới.
Trong luận văn này, cấu hình detector được sử dụng ở đây là detector HPGe GC2018 do hãng Canberra sản xuất. Đây là detector đồng trục, có độ phân giải 1,8 keV tại đỉnh gamma 1332 keV, hiệu suất danh định 20%. Detector được đặt trong buồng chì dày 11cm. Cryostat thẳng đứng 7500SL được làm lạnh bằng nitơ
lỏng, được chứa trong bình dewar 30 lít. Tinh thể germanium có đường kính ngoài 52mm và chiều cao 49,5mm, lớp nhôm bên ngoài có đường kính 76,2mm. Cấu hình detector được biểu diễn trên Hình 4.1.
Hình 4.1. Mặt cắt dọc của detector HPGe GC2018 (kích thước được tính bằng mm) Thông thường, khi đo các mẫu môi trường, người ta thường đặt mẫu ngay trên bề mặt detector để đạt được hiệu suất ghi cao nhất. Đây cũng chính là cấu hình
đo của mẫu mà tác giả sẽ khảo sát. Thành phần hóa học của mẫu được sử dụng trong tính toán là thành phần của đất được cho bởi [10]. Mẫu được đặt trong hộp dựng bằng plastic có bề dày khoảng 1mm. Hai dạng hình học thường được sử dụng trong đo mẫu môi trường là dạng hình trụ và Marinelli được sử dụng để khảo sát hình học đo tối ưu.
Chúng ta có thể thu được hiệu suất ghi nhận ứng với từng cấu hình đo cụ thể
phương pháp trên đều đòi hỏi thời gian đo đạc hay mô phỏng khá dài, không thuận lợi cho việc xác định hình học đo tối ưu một cách nhanh chóng. Do vậy, tác giả đã sử dụng chương trình CalEff [4] trong việc tính toán hình học đo tối ưu. Chương trình này được xây dựng dựa trên việc giải tích hóa các kết quả mô phỏng hiệu suất bằng phương pháp Monte Carlo. Ưu điểm của việc sử dụng chương trình CalEff là khả năng tính toán hiệu suất một cách nhanh chóng, từ đó dễ dàng thu được các thông số tối ưu của hình học mẫu. Các thông sốđược sử dụng để xác định hiệu suất ghi nhận gồm có:
• Mẫu dạng trụ: bán kính mẫu (r), chiều cao mẫu (h), mật độ mẫu (ρ) và năng lượng gamma tới (E).
• Mẫu dạng Marinelli: bán kính mẫu (R), chiều cao phần trụ rỗng (h1), chiều cao phần trụđặc (h2), mật độ mẫu (ρ) và năng lượng gamma tới (E).