ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP.HCM
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC KHOA HOÏC TÖÏ NHIEÂN TP. HCM
KHOA VAÄT LYÙ
BOÄ MOÂN VAÄT LYÙ HAÏT NHAÂN
KHOAÙ LUAÄN TOÁT NGHIEÄP ÑAÏI HOÏC
Ñeà taøi:
Giaùo vieân huôùng daãn: ThS. Traàn Thieän Thanh
CN. Ñaëng Nguyeân Phöông
Giaùo vieân phaûn bieän: ThS. Tröông Thò Hoàng Loan
Sinh vieân thöïc hieän:
Löông Tieán Phaùt
– TPHCM 2008 –
Lôøi caûm ôn
Ñaàu tieân con xin gôûi lôøi bieát ôn chaân thaønh nhaát ñeán cha meï, ngöôøi ñaõ sinh
thaønh vaø döôõng duïc con khoân lôùn ñeán ngaøy hoâm nay.
Keá ñeán em xin chaân thaønh caûm ôn ñeán taát caû caùc quí thaày coâ ñaõ töøng giaûng
daïy vaø huôùng daãn em trong suoát nhöõng naêm qua. Em xin caûm ôn toaøn theå caùc thaà y
coâ trong khoa Vaät Lyù ñaõ truyeàn thuï kieán thöùc cho em trong suoát thôøi gian hoïc taäp,
ñaëc bieät caùc thaày coâ trong Boä Moân Vaät Lyù Haït Nhaân. Chính nhôø söï dìu daét taän tình
cuûa caùc thaày coâ ñaõ giuùp em ñaït ñöôïc nhöõng thaønh quaû nhö ngaøy hoâm nay.
Em xin toû loøng bieát ôn ñeán coâ Tröông Thò Hoàng Loan ngöôøi ñaõ taän tình
höôùng daãn chæ baûo ñeå em coù theå hoaøn thaønh khoaù luaän naøy moät caùch toát nhaát.
Nhaân ñaây em xin ñöôïc caûm ôn ñeán anh Traàn Thieän Thanh ñaõ daønh thôøi gian
ñoïc luaän vaên naøy vaø cuõng ñaõ giuùp ñôõ raát nhieàu trong thôøi gian em thöïc hieän khoaù
luaän.
Xin caûm ôn ñeán caùc thaønh vieân trong nhoùm NMTP cuûa Boä moân Vaät lyù haït
nhaân, ñaëc bieät laø anh Ñaëng Nguyeân Phöông ñaõ luoân taän tình hoã trôï, giuùp ñôõ vaø cuøng
giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà khoù khaên trong suoát thôøi gian qua.
Cuoái cuøng xin caûm ôn ñeán gia ñình, baïn beø luoân uûng hoä, ñoäng vieân, saùt caùch
beân em treân suoát quaõng ñöôøng daøi tìm kieám tri thöùc.
Xin chaân thaønh caûm ôn!
MUÏC LUÏC
Ñeà muïc
Trang
Lôøi caûm ôn .........................................................................................................2
Danh muïc caùc kyù hieäu, caùc chöõ vieát taét ............................................................6
Danh saùch caùc baûng bieåu ...................................................................................8
Danh muïc caùc hình veõ vaø ñoà thò ........................................................................9
Môû ñaàu ............................................................................................................. 10
Chöông 1: Toång quan veà heä phoå keá gamma taïi Boä moân Vaät lyù haït nhaân 12
1.1 Cô cheá hoaït ñoäng cuûa caùc detector ñeå ghi nhaän phoå gamma...........
1.2 Moâ taû heä phoå keá taïi boä moân VLHN .................................................
1.2.1 Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa ñaàu doø HPGe .................................
1.2.2 Caáu taïo cuûa ñaàu doø HPGe .....................................................
1.2.3 Buoàng chì .................................................................................
1.2.4 Bình laøm laïnh ...........................................................................
Chöông 2: Toång quan heä hieäu suaát, ñöôøng cong hieäu suaát vaø caùch tính hieäu
suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn ................................................................
2.1. Hieäu suaát vaø caùc ñaïi löôïng aûnh höôûng ñeán hieäu suaát .....................
2.1.1 Khaùi nieäm veà hieäu suaát ............................................................
2.1.2. Chuaån hieäu suaát ghi ................................................................
2.1.3 Caùc loaïi hieäu suaát ....................................................................
2.1.4 Hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn (FEPE) .........................
2.1.5 Hieäu suaát toång ..........................................................................
2.1.6 Tæ soá P/T ...................................................................................
2.2 Nhöõng aûnh höôûng leân hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn (FEPE)...
2.2.1 AÛnh höôûng do khoaûng caùch cuûa nguoàn vaø ñaàu doø ........................
2.2.2 AÛnh höôûng cuûa söï khaùc bieät hình hoïc nguoàn ............................
2.2.3 AÛnh höôûmg cuûa maät ñoä nguoàn leân hieäu suaát. ..........................
2.2.4 AÛnh höôûng cuûa truøng phuøng ngaãu nhieân. .................................
2.2.5 Hieäu chænh phaân raõ phoùng xa ................................................... ï
2.2.6 AÛnh höôûng cuûa truøng phuøng thöïc .............................................
2.3.Ñöôøng cong hieäu suaát
...................................................................
2.3.1. Ñöôøng cong hieäu suaát keùp.......................................................
2.3.2 Xaùc ñònh ñöôøng cong hieäu suaát tuyeán tính ...............................
2.3.3 Xaùc ñònh ñöôøng cong hieäu suaát theo kinh nghieäm ...................
2.3.4 Xaùc ñònh ñöôøng cong hieäu suaát trung bình ...............................
2.4 Toång keát ...........................................................................................
Chöông 3: Hieäu öùng truøng phuøng vaø caùc phöông phaùp hieäu chænh truøng
phuøng
3.1 Hieäu öùng truøng phuøng laø gì? .............................................................
3.2 Vì sao phaûi hieäu chình truøng phuøng? ................................................
3.2.1 Heä ñieän töû.................................................................................
3.2.2 Söï töï haáp thuï ............................................................................
3.3 Caùc loaïi truøng phuøng ........................................................................
3.3.1 Truøng phuøng ñöôïc chia thaønh 2 loaïi ........................................
3.3.2 Truøng phuøng thöïc .....................................................................
3.4 Moät soá phöông phaùp hieäu chænh truøng phuøng thöïc ...........................
3.4.1 Phöông phaùp thöïc nghieäm ........................................................
3.4.2 Phöông phaùp baùn thöïc nghieäm .................................................
B. Phaàn thöïc nghieäm
Chöông 4: Chuaån hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn
4.1 Nguoàn chuaån
4.2 Heä phoå keá
4.3.Tính hieäu suaát cuûa ñaàu doø vaø sai soá cuûa noù
4.3.1 Hieäu suaát thöïc nghieäm tuyeät ñoái
4.3. 2 Sai soá tuyeät ñoái
4.4. Boá trí thí nghieäm vaø caùc chöông trình tính toaùn
4.4.1 Caùch boá trí thí nghieäm
4.4.2 Caùc chöông trình xöû lyù vaø tính toaùn phoå
a) Chöông trình Genie-2K
b) Chöông trình Origin 5.0
4.5 Hieäu chænh truøng phuøng toång baèng phöông phaùp thöïc nghieäm
Chöông 5: Keát quaû vaø nhaân xeùt
5.1 Xaùc ñònh hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn duøng nguoàn 152Eu
5.2 Hieäu chænh truøng phuøng
5.3 Nhaän xeùt
DANH MUÏC CAÙC KYÙ HIEÄU VAØ CAÙC CHÖÕ VIEÁT TAÉT
Caùc kyù kieäu:
p : hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn
y
: xaùc suaát phaùt gamma(%)
t : hieäu suaát toång
t
: thôøi gian ño
S
: dieän tích ñænh
soá bieán hoaùn trong
N T : dieän tích toång
: tæ soá nhaùnh
A : hoaït ñoä cuûa nguoàn taïi thôøi ñieåm ño (Bq)
: heä soá phaân raõ
: dòch chuyeån gamma
Rt : toác ñoä phaân raõ taïi thôøi ñieåm t
R0 : toác ñoä phaân raõ taïi thôøi gian luùc ñaàu
E
: ñænh naêng löôïng cuûa gamma
:goùc khoái cuûa maùy doø ñöôïc nhìn töø nguoàn
tw : thôøi gian phaân raõ cuûa nguoàn
abs : hieäu suaát tuyeät ñoái
int : hieäu suaát noäi
T1/2 : chu kyø baùn raõ
: heä soá suy giaûm tuyeán tính
S : ñoä leäch chuaån cuûa soá ñeám dieän tích ñænh.
: maät ñoä cuûa maãu ño
: phöông sai hay ñoä leäch chuaån cuûa hieäu suaát.
A : ñoä leäch chuaån cuûa hoaït ñoä nguoàn
Caùc chöõ vieát taét:
P/T: tæ soá hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn treân hieäu suaát toång (Peak to
total)
ETZ: ngoaïi suy veà khoâng (extranpolation to zero)
AvgCETZ: soá ñeám trung bình
FEPE: hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn (Full Energy Peak Efficiency)
HPGe: Germanium sieâu tinh khieát (Hyper pure Germanium)
ADC: boä ñeám ñoåi töông töï – soá (Analog-to-digital converter)
MCA: maùy phaân tích ña keânh (Multi channel analyzer)
FWHM: moät nöûa beà roäng cuûa ñænh naêng löôïng cöïc ñaïi (Full Width an Half
Maximum)
MCNP: Monte – Carlo N Particle
ETNA:Efficiency Transfer for Nuclide Activity
DANH MUÏC CAÙC BAÛNG BIEÅU
Baûng 4.1: Caùc thoâng soá cuûa nguoàn 152Eu vaø 137Cs.
Baûng 4.2 : Khoaûng caùch töø vò trí nguoàn ñeán beà maët cuûa ñaàu doø
Baûng 5.1: Caùc soá lieäu veà nguoàn chuaån.
Baûng 5.2: Hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn theo khoaûng caùch khi chöa hieäu
chænh truøng phuøng toång
Baûng5.3: Caùc giaù trò Rn, Rf taïi caùc khoaûng caùch
Baûng 5.4 : Heä soá truøng phuøng theo khoaûng caùch
Baûng 5.5 : Hieäu suaát sau khi ñaõ hieäu chænh truøng phuøng toång.
DANH MUÏC CAÙC HÌNH VEÕ VAØ ÑOÀ THÒ
nh 1.1: Phaân boá ñoä cao xung cuûa gamma theo naêng löôïng cuûa nguoàn
152
Eu
Hình1.2 : Heä ño gamma taïi Phoøng thí nghieäm Boä moân Vaät lyù haït nhaân
Hình1.3 : Caáu truùc cuûa detector Ge sieâu tinh khieát
Hình1.4 : Sô ñoà caét doïc cuûa heä ñaàu doø – buoàng chì –nguoàn,kích thöôùc ñöôïc
tính baèng cm
Hình 1.5 : Bình laøm laïnh.
Hình2.1 : Söï phaân boá ñoä cao xung vi phaân
Hình 2.2: Nguoàn phoùng xaï thöôøng duøng trong vieäc xaây döïng ñöôøng cong hieäu
suaát
Hình 2.3: Tæ soá cuûa hieäu suaát ñænh theo naêng löông ñöôc ño ôû caùc khoaûng caùch
khaùc nhau.
Hình2.4 : Ñöôøng cong hieäu suaát ñieån hình ôû caùc detector Ge.
Hình 3.1: Phoå naêng löôïng cuûa 60Co.
Hình 3.2: Söï hình thaønh ñænh toång phoå gamma cuûa Co-60.
Hình 4.1: Sô ñoà phaân raõ cuûa 152Eu.
Hình 4.2a: Maët caét doïc cuûa nguoàn 152Eu
Hình 4.2b: Maët caét ngang cuûa nguoàn 152Eu
Hình 4.3a : Maët caét doïc cuûa nguoàn 137Cs
Hình 4.3b: Maët caét ngang cuûa nguoàn 137Cs
nh 4.4 :Sô ñoà heä phoå keá gamma
Hình 4.5 : Giao dieän cuûa chöông trình Genie-2K
Hình 4.6: Giao dieän cuûa chöông trình Origin 5.0
Hình 4.7: Tæ soá hieäu suaát ñænh taïi caùc khoaûng caùch khaùc nhau cuûa nguoàn 152Eu
Hình4.8 : Ñöôøng cong hieäu suaát cuûa 152Eu chöa hieäu chænh truøng phuøng
Hình 4.9: Ñöôøng cong hieäu suaát cuûa 152Eu sau khi hieäu chænh truøng phuøng.
MÔÛ ÑAÀU
Phöông phaùp phaân tích, ño ñaïc vaø xöû lyù maãu (maãu moâi tröôøng …) baèng heä
phoå keá gamma (söû duïng detector Germanium sieâu tinh khieát) ñöôïc öùng duïng
roäng raõi nhôø vaøo öu ñieåm cuûa noù nhö khaû naêng phaân tích ña nguyeân toá, vieäc söû
lyù maãu khoâng quaù phöùc taïp nhö khi ño alpha vaø beta. Söï phaùt trieån cuûa kó thuaät
cheá taïo tinh theå cuõng nhö coâng ngheä ñieän töû ngaøy caøng phaùt trieån cuõng ñaõ goùp
phaàn laøm cho vieäc öùng duïng phoå keá gamma ngaøy caøng roäng raõi. Khi söû duïng
heä phoå keá naøy thì chuùng ta caàn khaûo saùt caùc thoâng soá cô baûn cuûa heä phoå keá
chaúng haïn nhö hieäu suaát cuûa detector, khaû naêng che chaén cuûa buoàng chì, . . ñeå
thuaän tieän trong vieäc söû duïng heä phoå keá trong coâng taùc ño ñaïc vaø phaân tích.
Beân caïnh ñoù ñeå tieát kieäm thôøi gian tieán haønh thöïc nghieäm, caùc phoøng thí
nghieäm thöôøng ño ôû gaàn ñaàu doø ñaëc bieät laø maãu phoùng xaï coù hoaït ñoä thaáp côõ
ppm (maãu moâi tröôøng).
Ñeå thöïc hieän coâng vieäc khaûo saùt naøy, chuùng ta coù theå söû duïng nhieàu
phöông phaùp khaùc nhau. Phöông phaùp thöïc nghieäm thoâng thöôøng ñöôïc söû duïng
laø duøng moät soá nguoàn phaùt gamma ñôn naêng ñeå tính toaùn hieäu suaát ñænh naêng
löôïng toaøn phaàn theo naêng löôïng. Tuy nhieân caùc nguoàn naøy thöôøng coù chu kyø
baùn raõ ngaén neân sau moät thôøi gian chuùng ta phaûi mua laïi, ñaây laø moät vaán ñeà
khoù khaên ñoái vôùi caùc phoøng thí nghieäm. Moät caùch khaùc laø söû duïng nhöõng ñoàng
vò coù thôøi gian soáng daøi chaúng haïn nhö
152
Eu,
226
Ra, ...ñeå tính toaùn hieäu suaát,
khi aáy chuùng ta phaûi chuù yù tôùi hieän töôïng gamma noái taàng[7] gaây ra söï maát soá
ñeám ôû ñænh naêng löôïng toaøn phaàn khi tieán haønh thöïc nghieäm ôû khoaûng caùch
gaàn ñaàu doø (hieäu öùng truøng phuøng toång). Coù hai loaïi truøng phuøng caàn phaûi
phaân bieät.:
Truøng phuøng ngaãu nhieân hay chaäp xung xaûy ra khi gamma taïo ra töø
hôn moät phaân raõ. Noù phuï thuoäc vaøo hoaït ñoä nguoàn vaø coù theå laøm
giaûm bôùt baèng caùch söû duïng nguoàn coù hoaït ñoä thaáp ngay caû vôùi
hieäu suaát ghi nhaän cao.
Truøng phuøng thöïc xaûy ra khi gamma taïo ra töø cuøng moät haït nhaân
phaân raõ. Noù khoâng phuï thuoäc vaøo hoaït ñoä nguoàn vaø khoâng theå
traùnh baèng caùch duøng nguoàn coù hoaït ñoä thaáp.
Vaán ñeà hieäu chænh truøng phuøng trong phoå gamma laø moät chuû ñeà nghieân
cöùu raát quan troïng cuûa caùc baøi toaùn töø nhöõng naêm 70 cuûa thaäp kæ tröôùc vaø ñöôïc
raát nhieàu nhaø khoa hoïc nghieân cöùu tôùi[11,15].
Sau khi loaïi boû ñöôïc truøng phuøng ngaãu nhieân baèng caùch duøng caùc nguoàn
coù hoaït ñoä thaáp thì truøng phuøng thöïc laø moät vaán ñeà ñaùng löu taâm khi ta ño phoå
gamma ôû khoaûng caùch gaàn detector. Vì vaäy muoán xaây döïng ñöôøng cong hieäu
suaát moät caùch chính xaùc thì ta caàn phaûi hieäu chænh truøng phuøng thöïc.
Vôùi muïc ñích nhö treân, trong luaän vaên naøy seõ trình baøy phuông phaùp tính
toaùn heä soá truøng phuøng vaø thieát laäp ñöôøng cong hieäu suaát cho detector HPGe
moät caùch ñuùng ñaén nhaát baèng caùch söû duïng nguoàn ña naêng 152Eu.
Noäi dung cuûa luaän vaên naøy goàm 4 chöông:
Chöông 1: Khaûo saùt caùch hình thaønh phoå gamma cuûa moät detector,
toång quan veà heä phoå keá gamma taïi Boä moân Vaät lyù haït nhaân
Chöông 2: Toång quan veà hieäu suaát, ñònh nghóa caùc loaïi hieäu suaát,
hieäu suaát naêng löôïng toaøn phaàn, hieäu suaát toång, ñöôøng cong hieäu suaát vaø caùch
tính hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn
truøng phuøng
Chöông 3: Hieäu öùng truøng phuøng vaø caùc phöông phaùp hieäu chænh
Chöông 4: Thöïc nghieäm kieåm chöùng phöông phaùp hieäu chænh
truøng phuøng thöïc trong phoå gamma cuûa Kafala (phöông phaùp thöïc nghieäm),
tính toaùn hieäu suaát ñænh naêng löôïng toaøn phaàn coù hieäu chænh truøng phuøng.
CHÖÔNG 1: TOÅNG QUAN VEÀ HEÄ PHOÅ KEÁ GAMMA TAÏI BOÄ MOÂN
VAÄT LYÙ HAÏT NHAÂN
1.1 Cô cheá hoaït ñoäng cuûa caùc detector ñeå ghi nhaän phoå gamma [7]:
Bôûi vì löôïng töû gamma khoâng mang ñieän tích vaø cuõng khoâng gaây ion hoaù
hoaëc kích thích vaät chaát. Cho neân ñeå ghi nhaän phoå gamma thì detector ñöôïc
chia laøm hai phaàn:
- Thöù nhaát, noù hoaït ñoäng nhö moät boä phaän chuyeån ñoåi trung bình maø taïi
ñoù caùc löôïng töû gamma coù xaùc suaát töông taùc trung bình sinh ra moät hay nhieàu
electron nhanh.
- Thöù hai, noù hoaït ñoäng nhö thieát bò ghi nhaän chuyeån ñoåi electron nhanh
thaønh nhöõng tín hieäu ñieän.
Baát kyø töông taùc naøo ñöôïc gaây ra treân detector maø taïo ra xung ñieän ñeàu
coù bieân ñoä tæ leä thuaän vôùi naêng löôïng töông öùng vôùi töông taùc ñoù. Nhöõng xung
naøy ñöôïc taäp hôïp vaø löu tröõ cho söï theå hieän sau ñoù. Con ñöôøng thoâng thöôøng
nhaát ñeå trình baøy thoâng tin cuûa xung laø phaân boá ñoä cao xung vi phaân. Heä truïc
Descartes bao goàm truïc hoaønh laø vi phaân bieân ñoä dH, truïc tung ñöôïc bieåu thò
bôûi vi phaân cuûa soá ñeám xung dN quan saùt ñöôïc vôùi bieân ñoä trong khoaûng vi
phaân dH töông öùng, kyù hieäu dN/dH. Truïc hoaønh coù ñôn vò laø bieân ñoä xung, truïc
tung coù ñôn vò laø nghòch ñaûo cuûa bieân ñoä xung. Soá xung maø bieân ñoä cuûa chuùng
naèm trong khoaûng hai giaù trò ñaëc bieät H1 vaø H2 coù theå nhaän ñöôïc baèng caùch laáy
tích phaân cuûa dieän tích döôùi phaân boá ñöôïc giôùi haïn giöõa chuùng.
N H1 H H 2
H2
dN
dH dH
(1.1)
H1
Söï tæ leä giöõa bieân ñoä xung vaø naêng löôïng cho pheùp ñoåi ñôn vò cuûa truïc
hoaønh töø ñôn vò cuûa bieân ñoä thaønh ñôn vò cuûa naênh löôïng (thöôøng duøng laø keV
hoaëc MeV), ñôn vò cuûa truïc tung thaønh ñôn vò cuûa nghòch ñaûo naêng löôïng,
phöông trình (1.1) ñöôïc vieát laïi nhö sau:
N E1 E E2
E2
dN
(1.2)
dE dE
E1
Noù theå hieän soá photon töông taùc vôùi naêng löôïng giöõa E 1 vaø E2. Phoå ñoä cao
dN(E)/dE
xung luùc naøy ñöïôc goïi laø phoå naêng löôïng gamma.
10
-3
10
-4
10
-5
10
-6
10
-7
10
-8
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
E(KeV)
nh 1.1: Phaân boá ñoä cao xung cuûa gamma theo naêng löôïng cuûa nguoàn
152
Eu.
1.2 Moâ taû heä phoå keá taïi boä moân:
Naêm 2004 Boä moân Vaät lyù haït nhaân coù laép raùp moät heä phoå keá gamma söû
duïng detector Germanium sieâu tinh khieát (HPGe). Ñoù laø loaïi detector coù caáu
hình ñoàng truïc cuûa haõng Canberra.
1.2.1 Caùc thoâng soá kyõ thuaät cuûa detector HPGe:
-
Detector model : GC 2018
-
Cryostat Model : 7500SL.
-
Detector S/N : 07047811
-
Dewar 30 lít.
-
Boä tieàn khueách ñaïi 2002 C.
-
Hieäu suaát ghi 20 % so vôùi ñaàu doø nhaáp nhaùy NaI(Ti) kích
thöôùc 7.62cm x 7.62cm.
-
Ñoä phaân giaûi naêng löôïng 1,8 KeV taïi vaïch naêng löôïng 1332 KeV
cuûa Co60 .
-
Tæ soá cuûa ñænh / Comton 50:1.
1.2.2 Caáu taïo cuûa ñaàu doø HPGe:
-
Tinh theå Ge ñöôøng kính ngoaøi 52 mm.
-
Chieàu cao 49,5 mm.
-
Hoác hình truï ñöôøng kính 7 mm.
-
Ñoä saâu cuûa hoác 35 mm.
-
Maët ngoaøi laø lôùp tieáp xuùc loaïi n noái vôùi ñieän cöïc döông.
-
Maët trong laø lôùp tieáp xuùc loaïi p noái vôùi ñieän cöïc aâm.
-
Maët ngoaøi hình truï coù lôùp Lithium vôùi beà daøy töông ñöông 0,86
mm Ge.
-
Maët trong hoác laø lôùp Bo vôùi beà daøy töông ñöông 3.10 -3 mm Ge.
-
Maët treân coù lôùp cheát vôùi beà daøy töông ñöông 0,86 mm Ge.
-
Ñöïng trong hoäp kín nhoâm vôùi beà daøy 1,5 mm.
-
Caùc ñieän cöïc caùch ñieän baèng Teflon.
-
Vaät lieäu laøm cöûa soå IR coù 1/3 mil metalized mylar + 4 mil
Kapton.
-
Vaät lieäu chöùa tinh theå baèng nhoâm beà daøy 0,76 mm.
-
Vaät lieäu cuûa lôùp endcap baèng nhoâm beà daøy 1,5 mm.
-
Lôùp nhoâm beân ngoaøi coù beà daøy 1,5 mm.
-
Khoaûng caùch giöõa maët treân cuûa tinh theå vôùi lôùp nhoâm laø 5 mm.
Hình1.2: Heä ño gamma taïi Phoøng thí nghieäm boä moân Vaät Lyù Haït Nhaân
Hình1.3: Caáu truùc cuûa detector Ge sieâu tinh khieát
1.2.3 Buoàng chì:
Chì laø vaät lieäu duøng ñeå che chaén detector bôûi phoâng phoùng xaï töø moâi
tröôøng xung quanh. Detector GC2018 ñöôïc ñaët trong moät buoàng chì hình truï
cao 53,1cm, ñöôøng kính ngoaøi 50,8cm, ñöôøng kính trong 28,2cm. Caáu truùc
buoàng chì ñöôïc bieåu dieãn trong hình 1.4. Töông taùc cuûa tia gamma vôùi Pb cuõng
taïo ra caùc tia X coù naêng löôïng trong khoaûng 75-80 keV. Caùc tia X naøy cuûa Pb
coù theå ñöïoc ghi nhaän bôûi detector vaø laøm cho phoå gamma bò nhieãu. Vì vaäy neân
ngoaøi lôùp chì daøy khoaûng 11 cm maët trong buoàng chì coù phuû lôùp ñoàng(Cu) daøy
1,6 mm, döôùi lôùp ñoàng laø lôùp thieác(Sn) daøy 1,0 mm. Hai lôùp naøy duøng ñeå giaûm
(haáp thuï) tia X phaùt ra töø chì.
Ñoàng
Thieác
Chì
Detector
ì
Hình1.4: Sô ñoà caét doïc cuûa heä detector – buoàng chì –nguoàn kích thöôùc
ñöôïc tính baèng cm.
1.2.4 Bình laøm laïnh:
Coù taùc duïng laøm giaûm nhieät töø ñetector, thieát keá ñaëc bieät ñeå choáng taïp
aâm cuõng nhö traùnh söï suy giaûm photon coù naêng löôïng thaáp.
Bình ñieàu laïnh bao goàm bình chaân khoâng trong ñoù ñaët detector vaø bình
Dewar. Buoàng detector vaø bình Dewar ñöôïc noái coá ñònh vôùi nhau.Detector
ñöôïc ñaët trong bôûi moät vaät giöõ, vaät naøy ñöôïc caùch ly khoûi nhieät vaø noái vôùi
thanh laøm laïnh baèng ñoàng. Thanh laøm laïnh naøy coù taùc duïng truyeàn nhieät töø heä
detector ñeán bình chöùa Nitô loûng. Vaät giöõ detector ñöôïc giöõ yeân bôûi moät chaát
oån ñònh choáng taïp aâm. Vaät giöõ naøy cuõng nhö laø voû chaân khoâng beân ngoaøi hoaêc
naép chuïp thì moûng ñeå traùnh söï suy giaûm cuûa caùc photon naêng löôïng thaáp. Vaät
giöõ naøy ñöôïc laøm baèng nhoâm vaø beà daøy 1mm.
Beà maët heä detector ñöôïc ñaët caùch naép chuïp 5mm. Vì vaäy thaät caån thaän ñeå
traùnh vieäc ñaäy naép chuïp ngöôïc vaøo heä detector.
Hình 1.5: Bình laøm laïnh.
- Xem thêm -