Để đo hoạt độ của đồng vị phóng xạ, cần phải chuẩn hiệu suất ghi của hệ phổ kế. Hiệu suất ghi của hệ đo thường được chia làm hai loại: hiệu suất ghi tuyệt đối và hiệu suất ghi nội tại. Hiệu suất ghi tuyệt đối được định nghĩa là:
(3.1) Hiệu suất ghi tuyệt đối phụ thuộc vào loại detector và hình học đo. Còn hiệu suất ghi nội tại được định nghĩa là:
(3.2) Không phụ thuộc vào hình học đo. Hai hiệu suất ghi có mối liên hệ:
int
4
abs (3.3) Với Ω là góc đặc detector chắn so với nguồn.
Đối với hệ phổ kế gamma, các loại hiệu suất ghi thường sử dụng bao gồm: hiệu suất ghi đỉnh hấp thụ toàn phần, hiệu suất ghi tổng cộng, hiệu suất tương đối so với đêtectơ nhấp nháy NaI(Tl)...
Có thể xác định hiệu suất ghi của hệ phổ kế bằng tính toán lý thuyết hoặc đo đạc thực nghiệm. Bằng phương pháp thực nghiệm, hiệu suất ghi tuyệt đối đỉnh hấp thụ toàn phần của hệ phổ kế được xác định theo biểu thức dưới đây [1]:
ef 100 ref p abs t d r N I t A e (3.4) trong đó: Np là diện tích đỉnh gamma.
Lê Tuấn Anh 33
tref là thời gian phân rã. Td là thời gian ghi phổ. Aref là hoạt độ của nguồn chuẩn theo ngày sản xuất. λ là hằng số phân rã
Mục đích của việc xác định hiệu suất ghi là thiết lập công thức tính bán thực nghiệm mô tả đường cong hiệu suất trên toàn bộ vùng năng lượng mà chúng ta quan tâm, bằng cách làm khớp các kết quả thực nghiệm với một hàm toán học thích hợp. Với detector bán dẫn Gecmani siêu tinh khiết HPGe trong dải năng lượng ghi nhận từ 50 keV tới 2500 keV người ta thường sử dụng hàm khớp có dạng sau [ 9]:
5 0 0 ln( ) i(ln( ))i i E a E (3.5)
trong đó ai là các hệ số làm khớp, E là năng lượng tia gamma, E0 =1keV.
100 1000 0.1 1 10 100 H ie u s u a t g h i (% )
Nang luong tia gamma (keV)
d5=10 cm d4=7.5 cm d3=5.0 cm d2=2.5 cm d1=1.0 cm
Hìn 3.2: Đường cong hiệu suất ghi với các khoảng cách khác nhau
Hiệu suất ghi của hệ phổ kế gamma được xác định bằng thực nghiệm sử dụng các nguồn chuẩn gamma sau: 241Am (59,54keV,T1/2=433năm), 109
Cd (88,04keV, T1/2=453,226 ngày), 137Cs (661,66 keV, T1/2=30,1 năm), 65Zn (1115,53 keV, T1/2=243,8 ngày), 60Co (1173,24 keV và 1332,50 keV, T1/2 = 5,27 năm), 22Na (511
Lê Tuấn Anh 34
keV và 1274,54 keV, T1/2=2,6 năm). Hình 3.2 là các đường cong hiệu suất ghi của detector dùng trong luận văn với các khoảng cách khác nhau.