<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

i

<b>LỜI CẢM ƠN </b>

Trong quá trình thực hiện khóa luận, em đã nhận được sự giúp đỡ to lớn từ
các thầy cô, bạn bè và gia đình. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc
<b>đến TS. Trần Tuấn Anh, người đã tận tình hướng dẫn và giúp em hồn thành </b>
khóa luận này.

Em xin cảm ơn hội đồng chấm khóa luận đã dành thời gian để đọc, phát hiện
sai sót và có những góp ý quý giá giúp khóa luận hồn thành tốt hơn.

Em xin cám ơn các thầy cô trong khoa Kỹ Thuật Hạt Nhân đã tận tình dạy dỗ
và truyền đạt kiến thức cho em trong suốt thời gian học tập tại trường Đại học
Đà Lạt.

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

ii

<b>LỜI CAM ĐOAN </b>

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi và người hướng dẫn
<b>khoa học TS.Trần Tuấn Anh và những ý kiến đóng góp của TS.Trần Tuấn </b>
<b>Anh đang công tác tại Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt. Ngoài ra, trong khóa </b>
luận khơng có sự sao chép bất kỳ đề tài, khóa luận hoặc nhờ người khác làm
thay. Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về các nội dung trình bày trong khóa
luận này.

<i>Đà Lạt, ngày 12 tháng 12 năm 2017 </i>
Người cam đoan

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

iii

<b>DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT </b>
<b>Các chữ viết tắt: </b>

P/T: Tỷ số hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần trên hiệu suất tổng (Peak to total)
HPGe: Germanium siêu tinh khiết (Hyper pure Germanium)

ADC: Bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số.
MCA: Máy phân tích đa kênh (Multi channel analyzer)

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

iv

<b>MỤC LỤC </b>

<b>LỜI CẢM ƠN ... i </b>

<b>LỜI CAM ĐOAN ... ii </b>

<b>DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT... iii </b>

<b>Chương 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHÍNH TRÙNG </b>
<b>PHÙNG VÀ HỆ ĐO GAMMA ... 3 </b>

<b>1.1. Tổng quan phương pháp hiệu chính trùng phùng. ... 3 </b>

<b>1.1.1. Định nghĩa ... 3 </b>

<b>1.1.2. Nguyên nhân của hiệu ứng trùng phùng... 3 </b>

<b>1.1.3. Trùng phùng thực (True-coincidence summing) ... 5 </b>

<b>1.1.4. Một số phương pháp hiệu chỉnh trùng phùng thực ... 6 </b>

<b>1.1.4.1. Tỉ số theo khoảng cách ... 6 </b>

<b>1.1.4.2. Tỉ số P/T ... 9 </b>

<b>1.1.4.3. Phương pháp hiệu chỉnh bằng ma trận ... 10 </b>

<b>1.2 Tương tác của tia γ với vật chất ... 13 </b>

<b>1.2.1 Hiệu ứng quang điện... 13 </b>

<b>1.2.2 Hiệu ứng tạo cặp ... 14 </b>

<b>1.2.3 Hiệu ứng Compton ... 15 </b>

<b>1.3. Hệ phổ kế gamma HPGe tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân. ... 17 </b>

<b>1.3.1. Giới thiệu về đầu dò HPGe ... 17 </b>

<b>1.3.2. Cơ chế hoạt động của đầu dò để ghi nhận gamma ... 17 </b>

<b>1.3.3. Phổ biên độ xung ... 17 </b>

<b>1.3.4. Độ phân giải năng lượng ... 19 </b>

<b>1.3.5. Hiệu suất đo ... 20 </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

v

<b>1.3.7. Hệ phổ kế gamma HPGe tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân. ... 21 </b>

<b>Chương 2: THỰC NGHIỆM ... 24 </b>

<b>2.1. Đặc trưng các nguồn gamma chuẩn ... 24 </b>

<b>2.2. Thiết lập các tham số đặc trưng của hệ phổ kế gamma. ... 26 </b>

<b>2.3. Xác định phông gamma của hệ đo. ... 31 </b>

<b>2.4. Đo đạc hiệu suất ghi của đầu dò theo khoảng cách với các nguồn gamma </b>
chuẩn. ... 33

<b>Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ... 36 </b>

<b>3.1. Kết quả xác định hiệu suất ghi của đầu dò theo khoảng cách. ... 36 </b>

<b>3.2. Kết quả xác định hệ số hiệu chính trùng phùng thực. ... 37 </b>

<b>3.3. Thảo luận kết quả. ... 46 </b>

<b>KẾT LUẬN ... 47 </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

vi

<b>MỤC LỤC CÁC HÌNH ẢNH </b>

<b>Hình 1.1: Trùng phùng thêm………..………...4 </b>

<b>Hình 1.2: Sơ đồ phân rã đơn giản mang tính lý thuyết………....……..…4 </b>

<b>Hình 1.3: Sự hình thành đỉnh tổng phổ gamma của</b>60 Co………....……..…6

<b>Hình 1.4: Tỉ số của của hiệu suất đỉnh được theo năng lượng được đo ở các khoảng </b>
cách khác nhau………7

<b>Hình 1.5: Sơ đồ phân rã tổng quát………...………11 </b>

<i><b>Hình 1.6: Hiệu ứng quang điện………..……..………14 </b></i>

<b>Hình 1.7: Hiệu ứng tạo cặp………...……...………14 </b>

<b>Hình 1.8: Hiệu ứng compton……….………...…15 </b>

<b>Hình 1.9: Phổ phân bố độ cao xung của gamma theo năng lượng nguồn </b>60_{Co …..18}

<b>Hình 1.10: Hàm đáp ứng đối với những detector có độ phân giải tương đối tốt và độ </b>
phân giải tương đối xấu ………19

<b>Hình 1.11: Định nghĩa của độ phân giải detector……… 20 </b>

<b>Hình 1.12: Hệ phổ kế gamma HPGe tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân…..22 </b>

<b>Hình 1.13: Sơ đồ khối hệ phổ kế gamma……….…………22 </b>

<b>Hình 1.14: Bộ DSP trong hệ phổ kế. ………...……23 </b>

<b>Hình 2.1: Bộ nguồn chuẩn được sử dụng thí nghiệm………...……...……25 </b>

<b>Hình 2.2: Nguồn chuẩn </b>152_{Eu………...……25}

<b>Hình 2.3: Mặt cắt ngang của nguồn……….………26 </b>

<b>Hình 2.4: Mặt cắt dọc của nguồn……….………26 </b>

<b>Hình 2.5: Chuẩn năng lượng nguồn </b>57_{Co và nguồn}60_{Co. ………...…27}

<b>Hình 2.6: Chuẩn độ phân giải năng lượng (FWHM) ……...………...……28 </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

vii

<b>Hình 2.8: Phổ gamma của nguồn </b>60Co vị trí sát mặt detector được xử lý bằng
FITZPEAK ………...………30
<b>Hình 2.9: Phổ gamma của nguồn </b>137_{Cs vị trí sát mặt detector được xử lý bằng}

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

viii

<b>MỤC LỤC CÁC BẢNG BIỂU </b>

<b>Bảng 2.1: Đặc trưng của các nguồn chuẩn ……….…….…………24 </b>

<b>Bảng 2.2: Số liệu thực nghiệm tốc độ đếm theo đỉnh của nền phông..……..…..…33 </b>

<b>Bảng 2.3: Diện tích đỉnh và sai số tại các đỉnh năng lượng ở vị trí nguồn đặt sát mặt </b>
và cách detector 5cm. ………...………34

<b>Bảng 2.4: Diện tích đỉnh và sai số tại các đỉnh năng lượng ở vị trí nguồn cách </b>
detector 10cm và 15cm………...………….……….35

<b>Bảng 3.1: Hiệu suất ghi và sai số tại các vị trí. ………36 </b>

<b>Bảng 3.2: Hệ số R</b>n, Rf và sai số tại các vị trí. ……….…….…..………37

<b>Bảng 3.3: Hệ số hiệu chính trùng phùng thực C</b>f và sai số tại các vị trí. ……...…38

<b>Bảng 3.4: Hiệu suất ghi chưa và đã hiệu chỉnh tại vị trí sát mặt detector. …..……39 </b>

<b>Bảng 3.5: Hiệu suất ghi chưa và đã hiệu chỉnh tại vị trí cách detector 5cm...……41 </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

1
<b>MỞ ĐẦU </b>

Phương pháp phân tích, đo đạc và xử lý mẫu (mẫu mơi trường…) bằng hệ
phổ kế gamma (Sử dụng detector Germanium siêu tinh khiết) được ứng dụng rộng
rãi nhờ vào ưu điểm của nó như khả năng phân tích đa nguyên tố, việc sử lý mẫu
không quá phức tạp như khi đo alpha và beta. Khi đưa vào sử dụng hệ phổ kế này
thì chúng ta cần hiệu chuẩn hệ phổ kế về năng lượng cũng như hiệu suất, đồng thời
khảo sát các thông số cơ bản của đầu dị, khả năng che chắn phơng của buồng chì…
để thuận tiện cho việc sử dụng hệ phổ kế trong cơng tác đo đạc và phân tích.

Vì vậy các cơng trình nghiên cứu để đưa hệ phổ kế gamma vào sử dụng phần
lớn tập trung vào vấn đề về hiệu suất, các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất như hiệu
ứng trùng phùng (đây là hiệu ứng được nhắc đến trong luận văn này), hiệu ứng tự
hấp thụ, sự thay đổi hiệu suất theo năng lượng hay khoảng cách…

Có hai loại trùng phùng mà ta cần phân biệt đó là:

 Trùng phùng ngẫu nhiên hay chập xung xảy ra khi được xem là sự
chồng chất các gamma từ các hạt nhân phóng xạ khác nhau (thường

gặp trong mẫu đa nguyên tố), các gamma này đến đầu dò trong
khoảng thời gian phân giải của hệ khuếch đại và cùng xảy ra tương tác
quang điện.

 Trùng phùng thực là trùng phùng bởi các tia gamma của cùng một hạt
nhân và nó khơng phụ thuộc vào hoạt độ nguồn. Hiện tượng này xảy
ra đối với hạt nhân phân rã hai hay nhiều photon trong khoảng thời
gian phân giải của detector.

</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

2

Nội dung của luận văn này gồm ba chương:

<b>Chương I: Tổng quan về phương pháp hiệu chính trùng phùng và hệ đo </b>
<b>gamma </b>

1.1. Tổng quan phương pháp hiệu chính trùng phùng.
1.2. Tương tác của bức xạ gamma với vật chất.

1.3. Hệ phổ kế gamma HPGe tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân.
<b>Chương II: Thực nghiệm </b>

2.1. Đặc trưng các nguồn gamma chuẩn

2.2. Thiết lập các tham số đặc trưng của hệ phổ kế gamma.
2.3. Xác định phông gamma của hệ đo.

2.4. Đo đạc hiệu suất ghi của đầu dò theo khoảng cách với các nguồn
gamma chuẩn.

<b>Chương III: Kết quả và thảo luận </b>

3.1. Kết quả xác định hiệu suất ghi của đầu dò theo khoảng cách.
3.2. Kết quả xác định hệ số hiệu chính trùng phùng thực.

3.3. Thảo luận kết quả.
<b>Kết luận </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11>

3

<b>Chương 1: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHÍNH TRÙNG </b>
<b>PHÙNG VÀ HỆ ĐO GAMMA </b>

<b>1.1. Tổng quan phương pháp hiệu chính trùng phùng. </b>

<i><b>1.1.1. Định nghĩa </b></i>

Hiệu ứng trùng phùng (coincidence effect): là khi hai hoặc nhiều hơn hai tia
gamma được phát ra cùng đến detector trong khoảng thời gian phân giải của
detector và được ghi nhận như là một xung duy nhất [1].

<i><b>1.1.2. Nguyên nhân của hiệu ứng trùng phùng </b></i>

Các tia gamma được sinh ra do sự dịch chuyển trạng thái của hạt nhân không
bền từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản. Tùy vào mỗi đồng vị phóng xạ có
thể bao gồm một hoặc nhiều trạng thái trung gian phát tia gamma tương ứng. Và
mỗi chuỗi phát gamma liên tiếp được gọi là hiện tượng phân rã nối tầng [1].

Tồn tại các mức trạng thái trung gian của hạt nhân với thời gian sống rất
ngắn từ 10-10_{đến 10}-20_{s, các hạt nhân này phát tia gamma để trở về trạng thái kích}

thích thấp hơn hoặc trạng thái cơ bản. Như chúng ta đã biết, hàm đáp ứng thời gian
của hệ đo HPGe là 10-7_{s để có thể thu thập được năng lượng mà tia gamma để lại}

trong vùng hoạt đầu dò. Và thời gian chết của detector HPGe là từ 4μs→6μs đây là
khoảng thời gian mà hệ đo có thể phân biệt đươc năng lượng của từng bức xạ riêng
biệt [1].

Chính hàm đáp ứng thời gian như vậy đã gây ra hiện tượng dịch chuyển
gamma nối tầng. Do những tia gamma này có thể để lại tồn bộ hoặc một phần năng
lượng trong vùng hoạt detector.

Trường hợp những tia gamma đi vào detector cùng để lại toàn bộ năng lượng
trong vùng hoạt động detector thì ta có hiện tượng trùng phùng thêm (summing in)
[2]. Ví dụ như trong hình 1.1 thì γ32, γ21 và γ10, sẽ đóng góp diện tích đỉnh tổng cho

</div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12>

4

<b>Hình 1.1: Trùng phùng thêm </b>

Trường hợp những tia gamma đi vào detector cùng để lại năng lượng trong
vùng hoạt động của detector nhưng có tia chỉ để lại một phần năng lượng thì lúc này
ta có trùng phùng mất (summing out) [2]. Giả sử ta cũng có sơ đồ phân rã như trong
hình 1.1 thì lúc này γ30 và γ31, γ20 sẽ làm giảm diện tích đỉnh γ21.

Trường hợp những tia gamma vào detector và chỉ để lại một phần năng
lượng của mình trong vùng hoạt động detector chỉ đóng góp làm trơn phổ phơng mà
khơng ảnh hưởng tới hiệu suất đỉnh tồn phần.

Để xác định hiện tượng trùng phùng mất và trùng phùng thêm, chúng ta cần

nghiên cứu sơ đồ phân rã phóng xạ để biết mối tương quan giữa tất cả các tia
gamma tồn tại, xác suất phát của chúng.

</div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

5

<i><b>1.1.3. Trùng phùng thực (True-coincidence summing) </b></i>

Là trùng phùng bởi các tia gamma của cùng một hạt nhân và nó khơng phụ
thuộc vào hoạt độ nguồn. Xảy ra đối với hạt nhân phân rã hai hay nhiều photon
trong khoảng thời gian phân giải của detector [1,3].

Hầu hết những trường hợp phân rã của hạt nhân mẹ đến những trạng thái bền
của hạt nhân con thì phát ra một vài tia gamma hoặc tia X trong từng mức phân rã.
Nếu như hai tia gamma với năng lượng khác nhau được phát ra trong cùng một lúc
của một hạt nhân phân rã, và chúng được phát hiện trong thời gian mà hệ đo có thể
nhận biết được chúng, hai tia gamma này gây ra hiện tượng trùng phùng thực [3].
Detector sẽ tích lũy những năng lượng của hai gamma phát ra để lại vùng hoạt động
detector. Kết quả là, những hiện tượng này gây ra hiện tượng trùng phùng thêm và
trùng phùng mất từ năng lượng đỉnh toàn phần của tia gamma và như vậy việc phân
tích xác định năng lượng đỉnh tồn phần sẽ sai. Do đó, sự hiệu chỉnh năng lượng
đỉnh toàn phần cho hiệu ứng trùng phùng thực là cần thiết.

Khi năng lượng đỉnh toàn phần của gamma 1 và gamma 2 bị mất trong
trường hợp này có sự suất hiện của năng lượng đỉnh toàn phần của gamma 3 dẫn
đến làm tăng số đếm ở đỉnh. Hơn nữa detector có thể tích lũy năng lượng tồn phần
của gamma 1 và một phần năng lượng từ gamma 2 dẫn đến mất số đếm năng lượng
toàn phần của gamma 1 hoặc gamma 2. Do đó khi hiệu chỉnh cần phải xác định hiệu
suất tổng của từng gamma để hiệu chỉnh cho từng trường hợp tổng mất.

Ta xem hiệu ứng trùng phùng tổng trong khi đo nguồn 60_{Co. Hai tia gamma}

phát ra từ nguồn này xuất hiện trong khoảng thời gian cách nhau rất nhỏ nên
detector ghi nhận như một tia gamma có năng lượng bằng tổng năng lượng hai tia
riêng biệt. Khi đó hiệu suất ghi hai tia riêng biệt giảm đi và trên phổ suất hiện thêm
một đỉnh ứng với năng lượng tổng 2505keV.

Hệ số hiệu chỉnh trùng phùng loại này phụ thuộc vào từng loại detector, yếu
tố hình học và chuỗi phân rã của từng hạt nhân. Để hiệu chỉnh trùng phùng loại này
bằng cách: gamma-gamma hoặc tia X (K, L) – gamma. [4]

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14>

6

- Trùng phùng thêm (summing in): là hiện tượng trùng phùng làm tăng số
đếm ở đỉnh.

- Trùng phùng mất (summing out): là hiện tượng trùng phùng làm mất số
đếm ở đỉnh [3].

<b>Hình 1.3: Sự hình thành đỉnh tổng phổ gamma của </b>60Co

Ngồi ra cịn có trùng phùng ngẫu nhiên: là trùng phùng bởi các tia gamma
không cùng của một hạt nhân. Trùng phùng này phụ thuộc vào hoạt độ nguồn. Để
hiệu chỉnh trùng phùng này ta giảm tốc độ đếm [4].

<i><b>1.1.4. Một số phương pháp hiệu chỉnh trùng phùng thực </b></i>

Có rất nhiều cách hiệu chỉnh trùng phùng dưới đây là một số phương pháp
hiệu chỉnh dựa trên nguyên lý sau:

- Tỉ số theo khoảng cách.

- Đường cong P/T.

- Ma trận dịch chuyển.

<i><b>1.1.4.1. Tỉ số theo khoảng cách </b></i>

Đây là phương pháp được sử dụng trong luận văn này.

</div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15>

7

<b>Hình 1.4: Tỉ số của của hiệu suất đỉnh được theo năng lượng được đo ở các khoảng </b>
cách khác nhau

Để hiệu chỉnh trùng phùng trong thực nghiệm người ta thường làm như sau:
dùng một nguồn chuẩn kết hợp với nguồn cần hiệu chỉnh trùng phùng và đo hai
nguồn này ở cách nhau ở các khoảng cách xa và gần đối với detector.

 Hiệu suất ghi:

εɤ = 𝑐𝑝𝑠

𝐴.𝐼ɤ=

𝑆𝐴/𝑡𝑑

𝐴.𝐼ɤ (1.1)

Với A=A0 𝑒

−𝑙𝑛2. 𝑇𝑟

𝑇1/2

Trong đó: Tr là thời gian rã.

T1/2 là thời gian bán rã của nguồn.

𝐼_ɤ là cường độ tia gamma.
𝑆𝐴 là diện tích đỉnh.
𝑡𝑑 là thời gian đo.

</div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16>

8
Rf = (

ε𝑟

ε𝑠 )_𝑓 (1.2)

và Rn = (

ε𝑟

ε𝑠 )_𝑛 (1.3)

Ở đây: ε_𝑟 : là hiệu suất ghi của nguồn chuẩn không trùng phùng.
ε_𝑠 : là hiệu suất ghi của nguồn đo cần hiệu chỉnh trùng phùng.
Rn : là tỉ số của tốc độ đo tại vị trí gần đầu dị.

Rf : là tỉ số của tốc độ tại vị trí xa đầu dị.

Với nguồn có trùng phùng xảy ra, tốc độ đếm tại vị trí gần đầu dị sẽ chịu
ảnh hưởng của trùng phùng do đó sẽ thấp hơn tốc độ đếm tại vị trí xa. Nếu nguồn
chuẩn là nguồn khơng có trùng phùng thì khơng có sự mất số đếm do trùng phùng.
Khi đó hệ số trùng phùng được định nghĩa như là tỉ số Rn trên Rf đối với cấu hình

tương tự nhau:

Cf =

𝑅𝑛

𝑅𝑓 (1.4)

- Cf =1 khi trùng phùng tổng không đáng kể.

- Cf ≠ 1 khi trùng phùng tổng đáng kể.

 Hiệu suất ghi sau khi đã loại bỏ hiệu ứng trùng phùng thực:

εhc(E) = Cf . εɤ(E) (1.5)

Với εɤ(E), εhc(E) lần lượt là hiệu suất ghi trước và sau khi hiệu chỉnh trùng

phùng và Cf là hệ số trùng phùng thực.

Sai số hiệu suất ghi của đầu dò:

σeff = √δI_ɤ2+ δ𝑆_𝐴2+ δ_𝐴2 (1.6)

Trong đó:

 δI_ɤ là sai số tương đối của cường độ phát I_ɤ

 δ𝑆𝐴 là sai số tương đối của diện tích đỉnh 𝑆𝐴.

</div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17>

9

Tương tự cách tính sai số tương đối của hiệu suất ghi (δε_ɤ) ta tính được sai
số tương đối của 𝑅𝑛, 𝑅𝑓, 𝐶𝑓.

δ𝑅𝑛 = √δεr2+ δεs2 (1.7)

δ𝑅𝑓 = √δεr2+ δεs2 (1.8)

Trong đó: 𝛿ε_𝑟 là sai số tương đối hiệu suất ghi của nguồn chuẩn không trùng
phùng.

δε𝑠 là sai số tương đối hiệu suất ghi của nguồn đo cần hiệu chỉnh trùng
phùng.

δ𝐶_𝑓 = √δ𝑅_𝑛2+ δ𝑅_𝑓2 (1.9)

Từ sai số của hệ số trùng phùng 𝐶_𝑓 và sai số của hiệu suất ghi của đầu
dị, ta tính được sai số của hiệu suất sau khi đã hiệu chỉnh trùng phùng:

δσhc = √δ𝐶_𝑓2+ δσ_𝑒𝑓𝑓2 (1.10)
<i><b>1.1.4.2. Tỉ số P/T </b></i>

Hiệu suất tổng là hệ số rất quan trọng trong việc tính tốn hệ số hiệu chỉnh,
bởi vì sự mất tốc độ đếm trong đỉnh năng lượng toàn phần cho một tia gamma thì tỷ

lệ với hiệu suất tổng cho những tia gamma khác trong từng trường hợp [2].

Hiệu suất đỉnh năng lượng tồn phần và hiệu suất tổng có mối quan hệ với
nhau bởi tỉ số đỉnh trên tổng P/T. [3]

P/T = 𝑝

𝑡 (1.11)

Ta thấy rằng việc hiệu chỉnh trùng phùng có thể thực hiện bằng cách tính tỉ
số P/T cho trường hợp nguồn điểm.

</div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

10

số hiệu chỉnh ta sẽ được hệ số cho nguồn thể tích. Đó là nói trên ngun tắc đơn
giản cịn cơng thức để tính như sau:

Theo Genie-2k [3]:

COI 1 L1S (1.12)
Trong đó: COI là hệ số hiệu chỉnh hiệu ứng trùng phùng.

L=∑𝑛_𝑗=1𝐿_𝑗: là xác suất của trùng phùng mất.
S=∑𝑛_𝑗=1𝑆_𝑗: là xác suất của trùng phùng thêm.

Diện tích đỉnh năng lượng toàn phần Np của phép đo E sẽ được hiệu chỉnh

như sau:

𝑁_𝑝,𝐸correct₌𝑁𝑝,𝐸observed

𝐶𝑂𝐼 (1.13)

Ở đây: 𝑁_𝑝,𝐸observed_{Số đếm đo được.}
𝑁_𝑝,𝐸correct_{: Số đếm hiệu chỉnh.}

Để tính tốn hệ số hiệu chỉnh cho trường hợp này bao gồm: hiệu suất phát
hiện toàn phần, năng lượng dịch chuyển và cường độ, tỷ số phân nhánh, năng lượng
và cường độ tia X, hệ số biến hoán trong và xác suất bắt electron.

<i><b>1.1.4.3. Phương pháp hiệu chỉnh bằng ma trận </b></i>

Ta biết rằng không chỉ có bức xạ gamma gây hiệu ứng trùng phùng mà
những bức xạ khác cũng gây ra hiệu ứng trùng phùng thực với tia gamma [1], gây
ra hiệu ứng trùng phùng tổng: tia X (do biến hoán trong hay bắt electron), hạt β và
bức xạ hãm, bức xạ hủy cặp. Phần lớn tia X và hạt β bị suy giảm bởi chất hấp thụ.

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19>

11

chúng ta sẽ khảo sát sự dịch chuyển của tia gamma từ mức j xuống mức i trong tọa
độ ma trận ij. Làm cách nào để xác định tốc độ phân rã nếu có hiện tượng trùng
phùng tổng ?

Khảo sát sơ đồ phân rã tổng quát trong hình 1.5, ứng với phân rã beta, bắt
electron hay tia gamma khử kích thích. Đối với phân rã β+ có một mức ảo tại vị trí
511keV. Mục đích của chúng ta là nêu lên mối quan hệ giữa tốc độ đếm, được đo
khi có trùng phùng tổng và tốc độ phân rã. Ký hiệu phần mức thứ i là fi , và vector

dòng f:

f=(f0,f1,…,fn)

<b>Hình 1.5: Sơ đồ phân rã tổng quát </b>
n là tổng số mức trên cơ bản và chỉ số i  0, n .

f chính là giá trị thể hiện xác suất hạt nhân mẹ phân rã đến từng mức tương
ứng theo chỉ số n.

Tổng số hệ số nhánh được định nghĩa như là xji từ dịch chuyển từ mức thứ j

đến mức thứ i, trong trường hợp này xji là một phần tử trong ma trận tam giác vuông

</div>
<span class='text_page_counter'>(20)</span><div class='page_container' data-page=20>

12
X =

(

0 0 0 0 … 0
𝑥₁₀ 0 0 0 … 0
𝑥₂₀ 𝑥₂₁ 0 0 … 0

⁞ ⁞ ⁞ ⁞ ⁞
𝑥_𝑛0 𝑥_𝑛1 𝑥_𝑛2 𝑥_𝑛𝑛−1 … 0)
Phần tử fi và xji thỏa điều kiện

∑𝑛 𝑓_𝑖
𝑖=1 = 1
∑𝑗−1_𝑖=1𝑥_𝑗𝑖 = 1, j=1, …., n.
Và các ma trận xác suất dịch chuyển được xây dựng:
Ma trận c là hàm của xji

cji=

xji

1+𝛼𝑗𝑖 (1.14)

Trong đó:

cji thể hiện số gamma thực sự phát ra đã hiệu chỉnh hệ số biến hoán trong.

xji số gamma phát ra từ nguồn (xác suất gamma phát ra từ nguồn).

1

1+𝛼𝑗𝑖 xác suất để hạt nhân con phát ra thay cho biến hoán trong.
ji là các hệ số biến hoán trong.

Xác suất gamma ghi nhận ở đỉnh quang điện được thể hiện bởi ma trận aji là
hàm của hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần _𝑗𝑖𝑃

ji = cji_𝑗𝑖𝑃

Xác suất gamma được ghi nhận trong detector được thể hiện ma trận eji là

hàm của hiệu suất tổng _𝑗𝑖𝑡

. eji = cji_𝑗𝑖𝑡

bji là ma trận thể hiện số gamma không được ghi nhận.

bji = xji - eji

</div>
<span class='text_page_counter'>(21)</span><div class='page_container' data-page=21>

13

Để mơ hình hóa tồn bộ các nhánh phân rã và trùng phùng chúng ta đưa vào
hai ma trận như là hàm của a và b.

A = ∑𝑛_𝑘−1𝑎𝑘

A (decay path) thể hiện cho chuỗi phân rã được ghi nhận.

B = E + ∑𝑛_𝑘−1𝑏𝑘 (1.15)

Ở đây: B chuỗi gamma không được ghi nhận.
E là ma trận đơn vị : E=diag(1).

Người ta xây dựng hai ma trận N và M là hàm của ma trận B.
N = diag ([𝑓𝐵]𝑖)

M = diag(𝐵_𝑖0)

Trong đó: N là ma trận thể hiện xác suất dịch chuyển về các mức thấp hơn.
M là ma trận thể hiện xác suất dịch chuyển về mức cơ bản.
<b>1.2 Tương tác của tia 𝜸 với vật chất </b>

Tương tác của lượng tử Gamma với vật chất không gây ra hiện tượng ion
hóa trực tiếp như hạt tích điện. Tuy nhiên, tia gamma tương tác với vật chất theo
nhiều cách. Có 3 dạng tương tác cơ bản của gamma với nguyên tử đó là hiệu ứng
quang điện, tạo cặp và hiệu ứng Compton.

<i><b>1.2.1 Hiệu ứng quang điện </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(22)</span><div class='page_container' data-page=22>

14

<i><b>Hình 1.6: Hiệu ứng quang điện </b></i>

Nếu một tia 𝛾 thành công đẩy một electron trong nguyên tử ra, lỗ trống trong
cấu trúc điện tử sẽ được lấp đầy lại sau đó bằng một q trình chuyển 1 electron bên
ngồi vào vị trí lỗ trống. Q trình chuyển electron này kèm theo sự phát xạ tia X
đặc trưng của nguyên tử hoặc sự thoát ra của một điện tử Auger [5].

<i><b>1.2.2 Hiệu ứng tạo cặp </b></i>

Sự tạo cặp là quá trình biến đổi của photon thành hai hạt cơ bản là negatron
và positron [5]. Ta có năng lượng nghỉ của 2 electron này là 2𝑚_𝑒𝑐2= 1,02 𝑀𝑒𝑉,
hiệu ứng này sẽ chỉ xảy ra khi photon gamma có mang năng lượng lớn hơn hoặc
bằng năng lượng nghỉ này.

Khi photon tới gần và đập vào hạt nhân nặng thì photon biến mất và thay thế nó
bằng một cặp electron & positron như chỉ ra ở hình dưới đây.

<i><b> </b></i>

<b>Hình 1.7: Hiệu ứng tạo cặp </b>

<i><b>h</b></i>



<i><b>electron </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(23)</span><div class='page_container' data-page=23>

15
Năng lượng tối thiểu cho photon tới là:

h = 2*moc2 + k+ + k- (1.16)

Trong đó: h là năng lượng của photon tới,

2*moc2 là tổng năng lượng nghỉ của electron & positron,

k+ + k- là tổng động năng của cặp electron-positon (k+ =1
2 mov1

2_{; k}-₌1

2
mov22 và v1, v2 là vận tốc của electron & positron.)

Sau khi hình thành, các electron này di chuyển và rồi mất năng lượng sau các
va chạm với các nguyên tử xung quanh. Sau khi positon chuyển động chậm lại tới
mức năng lượng rất thấp, nó kết hợp lại với negatron, và 2 hạt này biến mất và tạo
ra 2 photon (bức xạ hủy cặp), mỗi photon mang năng lượng là 0,511 MeV

<i><b>1.2.3 Hiệu ứng Compton </b></i>

Là hiện tượng tán xạ của photon có năng lượng từ khoảng 0,5 MeV đến 3,5
khi va chạm đàn hồi với một điện tử tự do của nguyên tử tạo ra một điện tử chuyển
động gọi là điện tử compton [5] và photon tới chuyển động lệch hướng một góc 

so với phương ban đầu, nên (trong phép gần đúng cấp 1 có thể bỏ qua năng lượng
liên kết của electron trong nguyên tử và bỏ qua cả động năng của nó) hiện tượng

này được mơ hình hóa bởi “sự va chạm” của photon với electron “tự do” đứng yên
cho kết quả là photon lệch đi một góc  với năng lượng bị giảm (bước sóng tăng)
cịn electron compton bị bắn ra dưới một góc  như chỉ ra ở mơ hình dưới đây:

<b>Hình 1.8: Hiệu ứng compton </b>

<i><b> e compton </b></i>

<i><b> e </b><b>-</b></i> <i><b> h</b></i>



<i><b>’ </b></i>



</div>
<span class='text_page_counter'>(24)</span><div class='page_container' data-page=24>

16

Động năng mà electron thu được bằng độ giảm năng lượng của photon:
T = h ( -’) = h 2 si𝑛

2₍
2)

 + 2si𝑛2₍
2)

(1.17)

với:  = ℎ

𝑚𝑒c = 0,0242A
o_.

Theo định luật bảo tồn năng lượng ta có :

h = h’ + Te = mec2 (

1

(1 − 2)1/2 – 1) (1.18)

Theo định luật bảo toàn xung lượng ta có : P= P’ + Pe

h
c =

h′

c + mec*(1 - 

2₎1/2 _(1.19)

Rút ra c

<b> - </b>

c

′ =
ℎ

𝑚𝑒𝑐(1−𝑐𝑜𝑠) tức là  - 

’₌__{(1 - cos}__{) = 2}__sin2₍

2)

Từ sơ đồ trên của hiện tượng tán xạ compton ta thấy: Góc tán xạ của điện tử
compton thay đổi trong khoảng từ ₂ đến  nên chiều dài sóng của điện tử compton
thay đổi từ 2*0,0242*0,5 = 0,0242Ao _{đến 0,0484A}o_{. Tiết diện của hiệu ứng này}

c

tỉ lệ với Zc/ E.

</div>
<span class='text_page_counter'>(25)</span><div class='page_container' data-page=25>

17

<b>1.3. Hệ phổ kế gamma HPGe tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân. </b>

<i><b>1.3.1. Giới thiệu về đầu dò HPGe </b></i>

Detector HPGe là một trong những detector dùng ghi nhận gamma phổ biến
nhất hiện nay cho việc nghiên cứu cơ bản hay trong vật lý ứng dụng, vì chúng có ưu
điểm là có độ phân giải cao (được xem là cao nhất hiện nay). Năng lượng của tia
gamma hoặc beta có thể ghi nhận với độ phân giải lên tới 0.1% [8].

<i><b>1.3.2. Cơ chế hoạt động của đầu dò để ghi nhận gamma </b></i>

Khi đi qua môi trường vật chất, do bức xạ gamma khơng mang điện tích nên
khơng gây hiệu ứng ion hóa hoặc kích thích trực tiếp vào đầu dị [1]. Vì vậy, việc
ghi nhận chúng được thực hiện thông qua các tương tác mà trong đó một phần hoặc
tồn bộ năng lượng của chúng được truyền cho electron. Chính các electron này gây
ion hóa tạo ra các xung điện ở lối ra của detector. Như vậy detector phải thực hiện
hai chức năng:

+ Biến đổi năng lượng tia gamma thành năng lượng các electron. Do đó nó
hoạt động như bộ chuyển đổi trung bình mà tại đó các tia gamma có xác suất tương
tác trung bình sinh ra một hay nhiều electron nhanh.

+ Hoạt động như một thiết bị ghi nhận chuyển đổi electron nhanh thành
những tín hiệu điện. [6]

<i><b>1.3.3. Phổ biên độ xung </b></i>

Khi detector hoạt động theo kiểu xung, mỗi xung riêng rẽ mang thông tin
quan trọng liên quan đến điện tích được tạo ra bởi tương tác của bức xạ trong
detector. Những xung này được tập hợp và lưu trữ cho sự thể hiện phân bố biên độ
xung của detector ở đầu ra. [5]

Có hai cách thơng thường để trình bày thơng tin về phân bố biên độ xung là
phổ vi phân và phổ tích phân.

</div>
<span class='text_page_counter'>(26)</span><div class='page_container' data-page=26>

18

giới hạn dH), chia cho dH kí hiệu là dN/dH. Trục hồnh có đơn vị là (volt) cịn trục
tung có đơn vị là (volt-1_).

Số xung có biên độ nằm giữa giá trị H1 và H2 có thể thu được bằng cách lấy
tích phân trong khoảng giới hạn từ H1 đến H2, nghĩa là chúng ta tính diện tích trong
miền giới hạn này, số xung có biên độ trong khoảng giữa H1 và H2 bằng:

N=∫ 𝑑𝑁
𝑑𝐻𝑑𝐻
𝐻2

𝐻1 (1.20)

Sự tỉ lệ giữa biên độ xung và năng lượng cho phép biến đổi đơn vị của trục
hoành từ đơn vị của biên độ thành đơn vị của năng lượng (thường dùng là keV hoặc
MeV), đơn vị của trục tung thành đơn vị của nghịch đảo năng lượng. Phương trình
phía trên lúc này được viết lại như sau:

N=∫ 𝑑𝑁
𝑑𝐸𝑑𝐸
𝐸2

𝐸1 (1.21)

Nó thể hiện số photon tương tác với năng lượng giữa E1 và E2. Phổ độ cao

xung lúc này được gọi là phổ năng lượng gamma. Ví dụ hình 1.9.

</div>
<span class='text_page_counter'>(27)</span><div class='page_container' data-page=27>

19

<i><b>1.3.4. Độ phân giải năng lượng </b></i>

Độ phân giải năng lượng là đặc trưng quan trọng của detector germanium
siêu tinh khiết. Một hệ đo có thể được đánh giá cao khi mà độ phân giải của chúng
được cho là rất tốt. [3]

Trong nhiều ứng dụng thực tế, các detector thường được dùng để đo sự phân
bố của các bức xạ theo năng lượng. Sự phân bố này được gọi là hàm đáp ứng của
detector đối với năng lượng. [6]

<b>Hình 1.10: Hàm đáp ứng đối với những detector có độ phân giải tương đối tốt và độ </b>

phân giải tương đối xấu

Ta thấy trên hình 1.10 mặc dù số xung được ghi nhận trong cả hai trường
hợp là như nhau, diện tích mỗi đỉnh là bằng nhau, cả hai đều có sự phân bố xung
quanh giá trị trung bình H0, nhưng bề rộng của đường cong trong trường hợp rộng

hơn thì xấu, vì thế bề rộng hàm đáp ứng càng nhỏ thì phép đo càng chính xác.

Độ phân giải năng lượng của detector được định nghĩa là tỉ số giữa FWHM
(bề rộng của phân bố tại tọa độ bằng nửa độ cao cực đại tại vị trí đỉnh H0) trên H0.

</div>
<span class='text_page_counter'>(28)</span><div class='page_container' data-page=28>

20

<b>Hình 1.11: Định nghĩa của độ phân giải detector </b>

Detector có độ phân giải càng nhỏ thì càng có khả năng phân biệt tốt giữa hai
bức xạ có năng lượng gần nhau.

Độ phân giải năng lượng của detector khơng tốt có thể do một số ngun nhân
gây ra sự thăng giáng trong đáp ứng của detector: Thứ nhất do sự dịch chuyển đặc
trưng hoạt đông của detector trong quá trình ghi nhận bức xạ. Thứ hai do những
nguồn nhiễu bên trong bản thân detector và hệ thống dụng cụ đo. Thứ ba là do
thăng giáng thống kê từ chính bản chất rời rạc của tín hiệu đo

Trong hầu hết các detector được sử dụng, thăng giáng thống kê là nguồn thăng
giáng quan trọng trong tín hiệu và đưa đến giới hạn hoạt động của detector.

Hiện nay detector germanium siêu tinh khiết có độ phân giải năng lượng cao
nhất. Để đạt được độ phân giải như thế thì cấu tạo đầu dị phải có kích thước nhỏ và
nguyên tử số thấp.

Các detector germanium siêu tinh khiết có ưu điểm lớn nhất là phân tích các
phổ gamma phức tạp có nhiều đỉnh.

<i><b>1.3.5. Hiệu suất đo </b></i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(29)</span><div class='page_container' data-page=29>

21

nhận. Bởi vì bức xạ này có thể truyền qua những khoảng cách lớn giữa những lần
tương tác và như thế chúng có thể thoát ra khỏi vùng làm việc của detector dẫn đến
hiệu suất của detector nhỏ hơn 100%. Khi đó hiệu suất của detector thật sự cần thiết
để liên hệ số xung đếm được và số photon tới detector . Người ta chia hiệu suất của
<i>detector thành hai loại là: hiệu suất tuyệt đối (absolute efficiency) và hiệu suất nội </i>
<i>(intrinsic efficiency). [2] </i>

<i><b>1.3.6. Thời gian chết </b></i>

Thời gian chết là khoảng thời gian cực tiểu, hai bức xạ đến detector được ghi
nhận như hai xung hai riêng biệt [2].

Nguyên nhân dẫn đến thời gian chết là do:

+ Có thể do chính bản chất của các quá trình vật lý trong detector quy
định.

+ Có thể do hệ điện tử đi kèm.

+ Do bản chất thống kê của q trình phóng xạ, luôn luôn tồn tại một
xác suất nào đó mà bức xạ thực sẽ bị mất do nó xảy ra quá nhanh, bức xạ này
xuất hiện ngay sau bức xạ trước.

Sự mất tín hiệu do thời gian chết có thể trở nên khá lớn khi tốc độ đếm cao, do
đó trong trường hợp cường độ của nguồn bức xạ lớn, chúng ta cần phải hiệu chỉnh
để khôi phục lại các bức xạ bị mất do thời gian chết gây ra.

<i><b>1.3.7. Hệ phổ kế gamma HPGe tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân</b>.</i>

</div>
<span class='text_page_counter'>(30)</span><div class='page_container' data-page=30>

22

<b>Hình 1.12: Hệ phổ kế gamma HPGe tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân </b>

<b>Hình 1.13: Sơ đồ khối hệ phổ kế gamma </b>
DSP

PC
Det

HV

Amp ADC MCA

</div>
<span class='text_page_counter'>(31)</span><div class='page_container' data-page=31>

23

</div>
<span class='text_page_counter'>(32)</span><div class='page_container' data-page=32>

24

<b>Chương 2: THỰC NGHIỆM </b>
<b>2.1. Đặc trưng các nguồn gamma chuẩn </b>

Các nguồn được sử dụng để tiến hành thí nghiệm là 241_Am,109_Cd,57_Co,133_Ba,
137_Cs,60_Co, 54_Mn, 22_Na,152_{Eu có hoạt độ, ngày sản xuất và các số liệu đặc trưng như}

bảng dưới đây.

BẢNG 2.1: Đặc trưng của các nguồn chuẩn.

Đồng vị

Thời gian
bán rã (T1/2)

(Ngày)

Hoạt độ
ban đầu
A0 (Bq)

Ngày sản xuất E(keV) 𝐼_ɤ (%)

<b>241_Am</b> ₁₅₇₈₉₉ ₄₁₇ _{1/5/2002 12:00} _59.54 _35.92
<b>109_Cd</b> _461.9 ₃₇₀₀₀ _{1/12/2014 12:00} _88.03 _3.66

<b>57_Co</b> _271.81 ₃₇₀₀₀ _{1/12/2014 12:00} 122.06 85.49

136.47 10.71

<b>133_Ba</b> _3846.74 ₃₇₀₀₀ _{1/12/2014 12:00}

276.4 7.13
302.85 18.31
356.01 62.05

383.85 8.94

<b>137_Cs</b> _10968.25 ₉₂₅₀ _{1/12/2014 12:00} _661.66 _84.99
<b>54_Mn</b> _312.19 ₃₇₀₀₀ _{1/1/2015 12:00} _834.85 _99.98
<b>60_Co</b> _1923.95 ₃₇₀₀₀ _{1/1/2015 12:00} 1173.23 99.85

1332.49 99.98

<b>22_Na</b> _950.06 ₃₇₀₀₀ _{1/12/2014 12:00} _1274.5 _99.94

<b>152_Eu</b> _4935.53 _304.1 _{15/5/2002 12:00}

244.7 7.55
344.28 26.59
411.12 2.24
443.97 2.8

</div>
<span class='text_page_counter'>(33)</span><div class='page_container' data-page=33>

25

Đây là bộ nguồn Model Cal2601 Gamma Standard, được sử dụng trong
phịng thí nghiệm tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân, Viện Nghiên cứu hạt
nhân Đà Lạt.

<b>Hình 2.1: Bộ nguồn chuẩn được sử dụng thí nghiệm. </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(34)</span><div class='page_container' data-page=34>

26

Nguồn có dạng trụ nhỏ, đường kính 1mm, chiều cao 1mm được bao phủ bởi
lớp plastic dày 2.7mm, có đường kính tồn phần 25.4mm, chiều cao tồn phần
6.4mm như hình bên dưới.

<b>Hình 2.3 :Mặt cắt ngang của nguồn. </b>

<b>Hình 2.4 : Mặt cắt dọc của nguồn </b>
<b>2.2. Thiết lập các tham số đặc trưng của hệ phổ kế gamma. </b>

<b>Hệ phổ kế: </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(35)</span><div class='page_container' data-page=35>

27
<b>Chuẩn năng lượng: </b>

Chuẩn năng lượng là tìm ra mối liên hệ giữa vị trí đỉnh (số kênh) trong phổ
và năng lượng gamma tương ứng, công việc này thường được tiến hành trước khi
đo phổ gamma. Chuẩn năng lượng được tiến hành bằng cách đo phổ gamma của
một số nguồn phát gamma đã biết chính xác năng lượng sau đó thiết lập mối quan
hệ giữa năng lượng và vị trí đỉnh (kênh kí hiệu là ch).

Ở đây ta sử dụng nguồn 57_{Co có 2 đỉnh năng lượng 122.06 keV, 136.47 keV}

và nguồn 60_Co_{có 2 đỉnh năng lượng 1173.23 (keV), 1332.49 (keV).}

<b>Hình 2.5: Chuẩn năng lượng nguồn </b>57_{Co và nguồn}60_Co.

Ta có hàm biểu diễn sự phụ thuộc năng lượng (keV) theo kênh :
<b>E(keV) = 0.0557 + 0.5008.Ch </b>

<b>Chuẩn độ phân giải năng lượng (FWHM): </b>

Độ phân giải năng lượng (FWHM) là một hàm phụ thuộc vào năng lượng.
Độ phân giải năng lượng này phụ thuộc vào thăng giáng thống kê của q trình tập

hợp điện tích và truyền tín hiệu từ đầu dị đến MCA. Xác định chính xác độ phân
giải năng lượng đặt nền tảng cho việc xác định diện tích đỉnh và quá trình làm khớp
đỉnh.

y = 0.5008x + 0.0557
R² = 1

0
200
400
600
800
1000
1200
1400

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

Năng

lư

ợng (keV)

</div>
<span class='text_page_counter'>(36)</span><div class='page_container' data-page=36>

28

Quy trình chuẩn độ rộng đỉnh tương tự như chuẩn năng lượng nên hai quy
trình này thường được tiến hành đồng thời.

<b>Hình 2.6: Chuẩn độ phân giải năng lượng (FWHM) </b>

Hàm biểu diễn sự phụ thuộc của độ phân giải năng lượng (FWHM) vào năng
lượng (keV):

FWHM = -2e-06.E2 + 0.0057.E + 3e-05

y = -2E-06x2_{+ 0.0057x + 3E-05}
R² = 1

0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

FW

HM

(keV)

</div>
<span class='text_page_counter'>(37)</span><div class='page_container' data-page=37>

29
<b>Chương trình xử lý phổ gamma: </b>

Sử dụng phần mềm FITZPEAK.

Chương trình FITZPEAK có giao diện như hình bên dưới

<b>Hình 2.7: Giao diện chương trình FITZPEAK </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(38)</span><div class='page_container' data-page=38>

30

<b>Hình 2.8: Phổ gamma của nguồn </b>60_{Co vị trí sát mặt detector được xử lý bằng}

FITZPEAK

<b>Hình 2.9: Phổ gamma của nguồn </b>137_{Cs vị trí sát mặt detector được xử lý bằng}

</div>
<span class='text_page_counter'>(39)</span><div class='page_container' data-page=39>

31
<b>2.3. Xác định phông gamma của hệ đo. </b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(40)</span><div class='page_container' data-page=40>

32

</div>
<span class='text_page_counter'>(41)</span><div class='page_container' data-page=41>

33

BẢNG 2.2: Số liệu thực nghiệm tốc độ đếm theo đỉnh của nền phông.
<b>Đồng vị </b> <b>Năng lượng </b>

<b>(keV) </b>

<b>Diện tích đỉnh </b>
<b>(S) </b>

<b>Thời gian đo </b>
<b>(s) </b>

<b>Tốc độ đếm </b>
<b>theo đỉnh </b>

Ra-226 186.1 641 72691 0.0088

Pb-212 238.6 1364 72691 0.0188

Pb-214 295.2 264 72691 0.0036

Pb-214 351.9 650 72691 0.0089

Đỉnh tạo cặp 511 2976 72691 0.0409

Bi-214 609.3 419 72691 0.0058

Ac-228 911.2 107 72691 0.0015

Ac-228 968.9 104 72691 0.0014

K-40 1460.8 749 72691 0.0103

Bi-214 1764.5 253 72691 0.0035

Tl-208 2614.5 785 72691 0.0108

<b>2.4. Đo đạc hiệu suất ghi của đầu dò theo khoảng cách với các nguồn gamma </b>
<b>chuẩn. </b>

Đặt lần lượt các nguồn vào trong hệ đo với buồng chì được đậy nắp. ta thay
đổi khoảng cách giữa nguồn và mặt detector để khảo sát các hiệu suất ghi khác
nhau. Ở đây chúng ta khảo sát ở 4 vị trí khác nhau cách mặt detector ứng với các vị
trí nguồn sát mặt detector , cách detector 5cm, 10cm, 15cm.

Sau khi bố trí thí nghiệm như đã nêu ở trên ta thu được phổ phân bố độ cao
xung tại các vị trí lần lượt từ sát mặt detector, cách detector 5cm, 10cm, 15cm của
các nguồn.

</div>
<span class='text_page_counter'>(42)</span><div class='page_container' data-page=42>

34

 Vị trí nguồn đặt sát mặt detector và nguồn cách detector 5cm.

BẢNG 2.3: Diện tích đỉnh và sai số tại các đỉnh năng lượng ở vị trí nguồn
đặt sát mặt và cách detector 5cm.

Đồng

vị E(keV)

Vị trí nguồn

Sát mặt detector Cách detector 5cm

Tr
(ngày)
Thời
gian đo
(s)

Diện
tích đỉnh
(S)
Sai
số
diện
tích
đỉnh
(%)
Tr
(ngày)
Thời
gian đo
(s)
Diện
tích đỉnh
(S)
Sai
số
diện
tích
đỉnh
(%)

<b>241_Am</b> _59.54 _5468.6 ₈₉₀ ₂₄₁₄ _2.2 _5458.7 ₅₆₃₀₅ ₄₆₃₇₂ _0.6
<b>109_Cd</b> _88.03 _755.03 ₉₅₇ ₄₆₄₃₆ _0.5 _736.21 ₄₈₇₄₇ ₅₁₁₆₅₇ _0.2
<b>57_Co</b> 122.06 _755.01 ₉₉₁ 963789 0.1 _744.93 ₄₉₇₈ 896818 0.1

136.47 127215 0.3 114617 0.3

<b>133_Ba</b>

276.4

755.04 546

164574 0.3

743.84 4784

264309 0.3

302.85 416364 0.3 638804 0.2

356.01 1267404 0.1 1924179 0.1

383.85 188978 0.3 266004 0.3

<b>137_Cs</b> _661.66 _754.98 ₃₇₁ ₂₁₀₁₉₀ _0.2 _736.91 ₂₅₅₉ ₂₃₂₆₃₅ _0.2
<b>54_Mn</b> _834.85 ₇₂₄ ₂₁₄ ₁₀₁₈₀₂ _0.3 ₇₁₄ ₃₀₁₈ ₂₄₂₈₀₀ _0.2
<b>60_Co</b> _{1173.23 723.99} ₂₂₈ ₂₃₀₀₂₅ _0.3 _705.84 ₅₁₉₇ _1083599 _0.2
<b>22_Na</b> _1274.5 _754.99 ₁₇₁ ₉₅₅₁₉ _0.4 _745.04 ₂₃₉₅ ₃₈₅₇₀₁ _0.2
<b>60_Co</b> _{1332.49 723.99} ₂₂₈ ₂₀₇₉₆₉ _0.2 _705.84 ₅₁₉₇ ₉₈₆₇₃₇ _0.2

<b>152_Eu</b>

244.7

5338.1 76206

78609 0.4

5327 66704

16769 1.0

344.28 254484 0.2 46841 0.5

411.12 13662 1.4 3262 3.0

443.97 21950 0.9 4434 2.1

778.9 62269 0.4 12614 0.9

867.38 16262 1.1 3387 2.6

964.08 67816 0.4 12298 0.9

1085.84 53800 0.4 8514 1.0

1112.08 62201 0.4 10795 0.9

</div>
<span class='text_page_counter'>(43)</span><div class='page_container' data-page=43>

35

 Vị trí nguồn cách detector 10cm và 15cm.

BẢNG 2.4: Diện tích đỉnh và sai số tại các đỉnh năng lượng ở vị trí nguồn
cách detector 10cm và 15cm.

Đồng

vị E(keV)

Vị trí nguồn

Sát mặt detector Cách detector 5cm

Tr
(ngày)
Thời
gian đo
(s)
Diện
tích đỉnh
(S)
Sai
số
diện
tích
đỉnh
(%)
Tr
(ngày)
Thời
gian đo
(s)
Diện
tích đỉnh
(S)
Sai

số
diện
tích
đỉnh
(%)

<b>241_Am</b> _59.54 _{5465.4 232370} ₇₆₇₂₀ _0.5 _5469.6 ₁₃₃₅₇₃ ₂₆₄₀₃ _0.9
<b>109_Cd</b> _88.03 _746.35 ₃₇₅₀₄ ₁₅₁₄₁₉ _0.4 _735.21 ₅₀₅₀₅ ₁₀₅₁₄₇ _0.4
<b>57_Co</b> 122.06 _747.28 ₉₃₉₀ 622900 0.2 _735.85 ₄₉₆₄ 165629 0.3

136.47 80168 0.3 21365 0.6

<b>133_Ba</b>

276.4

745.94 28482

624239 0.2

734.04 63258

677766 0.2

302.85 1510264 0.1 1639339 0.1

356.01 4551489 0.1 4957849 0.1

383.85 621072 0.1 672113 0.2

<b>137_Cs</b> _661.66 _746.34 ₉₇₆ ₃₆₁₂₇ _0.5 _735.14 ₅₇₈₃ ₁₀₉₃₉₃ _0.3
<b>54_Mn</b> _834.85 _715.88 ₁₆₁₁₃ ₅₂₀₈₅₉ _0.1 _704.92 ₉₉₂₄ ₁₆₈₄₂₁ _0.3
<b>60_Co</b> _{1173.23 705.05} ₁₀₈₈₇ ₉₆₀₂₉₅ _0.2 _702.81 ₁₇₄₁₈ ₇₈₉₀₆₆ _0.2
<b>22_Na</b> _1274.5 _747.09 ₇₅₀₂ ₅₁₇₀₈₂ _0.1 _735.07 ₄₇₄₀ ₁₇₁₀₉₅ _0.2
<b>60_Co</b> _{1332.49 705.05} ₁₀₈₈₇ ₈₇₈₉₅₉ _0.1 _702.81 ₁₇₄₁₈ ₇₂₃₀₉₀ _0.2

<b>152_Eu</b>

244.7

5330.4 337559

32405 0.9

5340.9 462846

23909 1.1

344.28 95656 0.4 65435 0.5

411.12 6700 2.5 4913 3.5

443.97 9886 1.8 6223 2.9

778.9 26192 0.7 18355 0.9

867.38 7586 1.9 5274 2.5

964.08 26054 0.6 17995 0.9

1085.84 16875 0.8 12594 1.1

1112.08 22552 0.8 15559 1.0

</div>
<span class='text_page_counter'>(44)</span><div class='page_container' data-page=44>

36

<b>Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN </b>
<b>3.1. Kết quả xác định hiệu suất ghi của đầu dò theo khoảng cách. </b>

Từ kết quả thực hành như trên chương 2, kết hợp với các thông số ban đầu
của nguồn như: Cường độ tia gamma, hoạt độ ban đầu của nguồn, thời gian phân
rã.. (bảng 2.1 ) ta tính được hiệu suất ghi và sai số của nó theo cơng thức 1.1 và 1.6
(mục 1.1.4.1) tại các vị trí nguồn sát mặt detector , cách detector 5cm, 10cm, 15cm.

BẢNG 3.1: Hiệu suất ghi và sai số tại các vị trí.

Đồng
vị

Khoảng cách từ nguồn đến detector (cm)

Sát mặt detector 5 cm 10 cm 15 cm

Hiệu suất
ghi (εɤ)

Sai
số
(%)

Hiệu suất
ghi (εɤ)

Sai
số
(%)

Hiệu suất
ghi (εɤ)

Sai
số
(%)

Hiệu suất
ghi (εɤ)

Sai
số
(%)

<b>241_Am</b> _1.85E-02 _3.8 _5.63E-03 _3.1 _2.26E-03 _3.1 _1.35E-03 _3.2
<b>109_Cd</b> _1.11E-01 _3.3 _2.34E-02 _3.3 _9.14E-03 _3.3 _4.63E-03 _3.3
<b>57_Co</b> 2.11E-01 3.0 3.81E-02 3.0 1.41E-02 3.0 6.89E-03 3.0

2.22E-01 3.3 3.88E-02 3.3 1.45E-02 3.3 7.09E-03 3.4

<b>133_Ba</b>

1.31E-01 3.1 2.39E-02 3.1 9.50E-03 3.1 4.64E-03 3.1

1.29E-01 3.1 2.25E-02 3.1 8.95E-03 3.1 4.37E-03 3.1
1.16E-01 3.0 2.00E-02 3.0 7.96E-03 3.0 3.90E-03 3.0
1.20E-01 3.1 1.92E-02 3.1 7.54E-03 3.1 3.67E-03 3.1

<b>137_Cs</b> _7.56E-02 _3.0 _1.21E-02 _3.0 _4.94E-03 _3.1 _2.52E-03 _3.0
<b>54_Mn</b> _6.42E-02 _3.0 _1.06E-02 _3.0 _4.28E-03 _3.0 _2.19E-03 _3.0
<b>60_Co</b> _3.54E-02 _3.0 _7.28E-03 _3.0 _3.08E-03 _3.0 _1.58E-03 _3.0
<b>22_Na</b> _2.62E-02 _3.0 _7.50E-03 _3.0 _3.21E-03 _3.0 _1.67E-03 _3.0
<b>60_Co</b> _3.20E-02 _3.0 _6.62E-03 _3.0 _2.81E-03 _3.0 _1.45E-03 _3.0.

<b>152_Eu</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(45)</span><div class='page_container' data-page=45>

37

<b>3.2. Kết quả xác định hệ số hiệu chính trùng phùng thực. </b>

Từ bảng 3.1 ta có kết quả đo hiệu suất ghi tại các vị trí nguồn đặt sát mặt
detector, cách detector 5cm, 10cm, 15cm. Chọn nguồn 137_{Cs (}_{đỉnh 661.66 keV) là}

nguồn chuẩn khơng trùng phùng, ta tính được hệ số Rn , Rf và sai số (bảng 3.2) theo

công thức 1.2, 1.3, 1.7, 1.8 (mục 1.1.4.1) và hệ số trùng phùng Cf và sai số (bảng

3.3) theo cơng thức 1.4, 1.9 (mục 1.1.4.1) tại các vị trí tương ứng.
BẢNG 3.2: Hệ số Rn, Rf và sai số tại các vị trí.

Đồng vị

Khoảng cách từ nguồn đến detector (cm)

Sát mặt detector 5 cm 10 cm 15 cm

Rn sai số

(%) Rn

sai số

(%) Rn

sai số
(%) Rf

sai số
(%)

<b>241_Am</b> _4.0752 _4.8 _2.1512 _4.3 _2.1862 _4.3 _1.8647 _4.4
<b>109_Cd</b> _0.6794 _4.5 _0.5178 _4.5 _0.5402 _4.5 _0.5440 _4.5
<b>57_Co</b> 0.3585 4.3 0.3183 4.3 0.3500 4.3 0.3659 4.3

0.3403 4.5 0.3120 4.5 0.3407 4.5 0.3554 4.5

<b>133_Ba</b>

0.5774 4.3 0.5059 4.3 0.5194 4.4 0.5437 4.3
0.5861 4.3 0.5376 4.3 0.5513 4.3 0.5773 4.3
0.6525 4.3 0.6048 4.3 0.6199 4.3 0.6469 4.3
0.6305 4.3 0.6303 4.3 0.6546 4.3 0.6875 4.3

<b>54_Mn</b> _1.1778 _4.3 _1.1413 _4.3 _1.1524 _4.3 _1.1486 _4.3

<b>60_Co</b> _2.1325 _4.3 _1.6646 _4.3 _1.6036 _4.3 _1.5958 _4.3
<b>22_Na</b> _2.8845 _4.3 _1.6153 _4.3 _1.5353 _4.3 _1.5103 _4.3
<b>60_Co</b> _2.3617 _4.3 _1.8305 _4.3 _1.7543 _4.3 _1.7437 _4.3

<b>152_Eu</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(46)</span><div class='page_container' data-page=46>

38

BẢNG 3.3: Hệ số hiệu chính trùng phùng thực Cf và sai số tại các vị trí.

Đồng vị

Khoảng cách từ nguồn đến detector (cm)

Sát mặt detector 5 cm 10 cm

Cf sai số

(%) Cf

sai số

(%) Cf

sai số
(%)

<b>241_Am</b> ₁ ₀ ₁ ₀ ₁ ₀

<b>109_Cd</b> ₁ ₀ ₁ ₀ ₁ ₀

<b>57_Co</b> 0.9707 6.0 0.8617 6.0 0.9478 6.1

0.9486 6.4 0.8697 6.4 0.9499 6.4

<b>133_Ba</b>

1.0521 6.1 0.9218 6.1 0.9464 6.2
1.0058 6.1 0.9225 6.1 0.9461 6.1
0.9993 6.0 0.9262 6.0 0.9494 6.1
0.9086 6.1 0.9083 6.1 0.9432 6.1

<b>54_Mn</b> ₁ ₀ ₁ ₀ ₁ ₀

<b>60_Co</b> _1.3239 _6.0 _1.0334 _6.0 _0.9956 _6.0
<b>22_Na</b> _1.8921 _6.0 _1.0595 _6.0 _1.0071 _6.0
<b>60_Co</b> _1.3419 _6.0 _1.0400 _6.0 _0.9967 _6.0

<b>152_Eu</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(47)</span><div class='page_container' data-page=47>

39

Như mục 1.1.4.1 đã trình bày, từ bảng 3.1 và bảng 3.3 ta tính được hiệu suất
ghi sau khi đã loại bỏ hiệu ứng trùng phùng thực và sai số của nó theo cơng thức 1.5
và 1.10 tại các vị trí tương ứng:

 Tại vị trí sát mặt detector :

BẢNG 3.4: Hiệu suất ghi chưa và đã hiệu chỉnh tại vị trí sát mặt detector.

Đồng
vị

Hiệu suất ghi
chưa hiệu
chỉnh (εɤ)

Sai số hiệu
suất ghi
chưa hiệu
chỉnh (%)

Hiệu suất ghi
đã hiệu chỉnh

(εhc)

Sai số hiệu
suất ghi đã
hiệu chỉnh

(%)

Độ lệch so
với hiệu suất

ghi chưa
hiệu chỉnh

(%)

<b>57_Co</b> 2.11E-01 3.0 2.05E-01 6.7 2.8

2.22E-01 3.3 2.11E-01 7.2 5.0

<b>133_Ba</b>

1.31E-01 3.1 1.38E-01 6.9 5.3

1.29E-01 3.1 1.30E-01 6.8 0.8

1.16E-01 3.0 1.16E-01 6.7 0.0

1.20E-01 3.1 1.09E-01 6.8 9.2

<b>60_Co</b> _3.54E-02 _3.0 _4.69E-02 _6.7 _32.5

<b>22_Na</b> _2.62E-02 _3.0 _4.96E-02 _6.7 _89.3

<b>60_Co</b> _3.20E-02 _3.0 _4.29E-02 _6.7 _34.1

<b>152_Eu</b>

9.51E-02 3.1 1.42E-01 6.9 49.3

8.74E-02 3.0 1.10E-01 6.8 25.9

5.57E-02 3.3 9.81E-02 7.9 76.1

7.16E-02 3.2 9.93E-02 7.5 38.7

4.38E-02 3.1 6.32E-02 6.9 44.3

3.50E-02 3.2 5.55E-02 7.4 58.6

4.27E-02 3.1 5.55E-02 6.8 30.0

4.85E-02 3.1 5.56E-02 6.9 14.6

4.24E-02 3.1 5.18E-02 6.9 22.2

</div>
<span class='text_page_counter'>(48)</span><div class='page_container' data-page=48>

40

<b>Hình 3.1: Đường cong hiệu suất khi chưa hiệu chỉnh và đã hiệu chỉnh tại vị trí </b>
nguồn sát mặt detector

-2
-1.8
-1.6
-1.4
-1.2
-1
-0.8
-0.6
-0.4

1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3

</div>
<span class='text_page_counter'>(49)</span><div class='page_container' data-page=49>

41

 Tại vị trí cách detector 5cm:

BẢNG 3.5: Hiệu suất ghi chưa và đã hiệu chỉnh tại vị trí cách detector 5cm.

Đồng
vị

Hiệu suất ghi
chưa hiệu
chỉnh (εɤ)

Sai số hiệu
suất ghi
chưa hiệu
chỉnh (%)

Hiệu suất ghi
đã hiệu chỉnh

(εhc)

Sai số hiệu
suất ghi đã
hiệu chỉnh

(%)

Độ lệch so
với hiệu suất

ghi chưa
hiệu chỉnh

(%)

<b>57_Co</b> 3.81E-02 3.0 3.28E-02 6.7 13.9

3.88E-02 3.3 3.38E-02 7.2 12.9

<b>133_Ba</b>

2.39E-02 3.1 2.21E-02 6.9 7.5

2.25E-02 3.1 2.08E-02 6.8 7.6

2.00E-02 3.0 1.86E-02 6.7 7.0

1.92E-02 3.1 1.75E-02 6.8 8.9

<b>60_Co</b> _7.28E-03 _3.0 _7.52E-03 _6.7 _3.3

<b>22_Na</b> _7.50E-03 _3.0 _7.95E-03 _6.7 _6.0

<b>60_Co</b> _6.62E-03 _3.0 _6.88E-03 _6.7 _3.9

<b>152_Eu</b>

2.31E-02 3.2 2.27E-02 7.0 1.7

1.84E-02 3.1 1.76E-02 6.8 4.3

1.52E-02 4.3 1.57E-02 8.7 3.3

1.65E-02 3.7 1.59E-02 8.0 3.6

1.01E-02 3.2 1.01E-02 6.9 0.0

8.32E-03 4.0 8.90E-03 8.1 7.0

8.83E-03 3.2 8.89E-03 6.9 0.7

8.76E-03 3.2 8.90E-03 7.0 1.6

8.39E-03 3.2 8.31E-03 7.0 1.0

</div>
<span class='text_page_counter'>(50)</span><div class='page_container' data-page=50>

42

<b>Hình 3.2:</b> Đường cong hiệu suất khi chưa hiệu chỉnh và đã hiệu chỉnh tại vị trí
nguồn cách detector 5cm

-2.4
-2.2
-2
-1.8
-1.6
-1.4
-1.2
-1

1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3

</div>
<span class='text_page_counter'>(51)</span><div class='page_container' data-page=51>

43

 Tại vị trí cách detector 10cm:

BẢNG 3.6: Hiệu suất ghi chưa và đã hiệu chỉnh tại vị trí cách detector 10cm.

Đồng
vị

Hiệu suất ghi
chưa hiệu
chỉnh (εɤ)

Sai số hiệu
suất ghi
chưa hiệu
chỉnh (%)

Hiệu suất ghi
đã hiệu chỉnh

(εhc)

Sai số hiệu
suất ghi đã
hiệu chỉnh

(%)

Độ lệch so
với hiệu suất

ghi chưa
hiệu chỉnh

(%)

<b>57_Co</b> 1.41E-02 3.0 1.34E-02 6.8 5.0

1.45E-02 3.3 1.38E-02 7.2 4.8

<b>133_Ba</b>

9.50E-03 3.1 8.99E-03 6.9 5.4

8.95E-03 3.1 8.47E-03 6.8 5.4

7.96E-03 3.0 7.56E-03 6.8 5.0

7.54E-03 3.1 7.11E-03 6.8 5.7

<b>60_Co</b> _3.08E-03 _3.0 _3.06E-03 _6.7 _0.6

<b>22_Na</b> _3.21E-03 _3.0 _3.24E-03 _6.8 _0.9

<b>60_Co</b> _2.81E-03 _3.0 _2.80E-03 _6.7 _0.4

<b>152_Eu</b>

8.84E-03 3.2 9.24E-03 7 4.5

7.41E-03 3.1 7.18E-03 6.8 3.1

6.17E-03 3.9 6.41E-03 8.4 3.9

7.27E-03 3.6 6.49E-03 7.9 10.7

4.16E-03 3.1 4.13E-03 6.9 0.7

3.68E-03 3.6 3.63E-03 7.7 1.4

3.70E-03 3.1 3.62E-03 6.9 2.2

3.43E-03 3.2 3.63E-03 7 5.8

3.46E-03 3.1 3.39E-03 7 2.0

</div>
<span class='text_page_counter'>(52)</span><div class='page_container' data-page=52>

44

<b>Hình 3.3: Đường cong hiệu suất khi chưa hiệu chỉnh và đã hiệu chỉnh tại vị trí </b>
nguồn cách detector 10cm

-2.9
-2.7
-2.5
-2.3
-2.1
-1.9
-1.7

-1.5

1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3

</div>
<span class='text_page_counter'>(53)</span><div class='page_container' data-page=53>

45

 Tại vị trí cách detector 15cm:

<b>Hình 3.4: Đường cong hiệu suất tại vị trí 15cm </b>

-3.2
-3
-2.8
-2.6
-2.4
-2.2
-2
-1.8

</div>
<span class='text_page_counter'>(54)</span><div class='page_container' data-page=54>

46
<b>3.3. Thảo luận kết quả. </b>

Chúng ta đã hiệu chỉnh hiệu ứng trùng phùng thực trong đo phổ gamma tại
các vị trí nguồn sát mặt detector, và nguồn cách detector 5cm, 10cm bằng phương
pháp thực nghiệm. Bảng 3.1 cho ta hiệu suất ghi lúc chưa hiệu chỉnh trùng phùng,
bảng 3.4, 3.5 và bảng 3.6 cho ta hiệu suất đỉnh sau khi đã hiệu chỉnh trùng phùng.
Các bảng 3.2 và 3.3 cho ta các hệ số trùng phùng được xác định bằng phương pháp
thực nghiệm.

Số liệu hiệu suất ghi của đầu dò có xu hướng giảm dần theo năng lượng.

Nguyên nhân là do năng lượng càng lớn thì xác suất tia gamma thốt ra khỏi vùng
nhạy của đầu dò càng cao, nghĩa là xác suất ghi nhận của đầu dò càng thấp làm cho
hiệu suất ghi giảm khi năng lượng tăng.

Sai số trong phép đo hiệu suất ghi của đầu dị khoảng từ 3-4% là sai số có thể
chấp nhận được. Sai số này sinh ra là do sai số các thông số của nguồn như hoạt độ
nguồn, cường độ phát I_ɤ, và do quá trình xử lý phổ.

Ta thấy bảng 3.3 hệ số trùng phùng tại những nguồn đơn năng như 241_Am,
109_Cd, 54_Mn, 137_{Cs bằng 1, vì tại những nguồn đơn năng này không bị ảnh hưởng}

bởi hiệu ứng trùng phùng. Còn tại các nguồn 57Co, 133Ba, 60Co, 22Na, 152Eu hệ số
trùng phùng khác 1, do ảnh hưởng của hiệu ứng trùng phùng, ảnh hưởng bởi các
tương tác như hiệu ứng Compton, hiệu ứng tạo cặp…

Bằng thực nghiệm ta đã xây dựng được đường cong hiệu suất trước và sau
khi hiệu chỉnh trùng phùng thực ở nhiều khoảng cách khác nhau. Kết quả này làm
nên tảng để áp dụng cho các bài tốn khác. Chẳng hạn như ta có một nguồn đo chưa
biết được hoạt độ thì ta có thể dùng đường cong hiệu suất này để suy ra hoạt độ của
nó thơng qua cơng thức tính hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần.

So sánh hệ số trùng phùng ở hai vị trí nguồn đặt sát mặt detector và nguồn
cách detector 10cm ta nhận thấy độ sai biệt lớn nhất là khoảng 1.9 lần là do tại vị trí
khoảng cách gần detector thì hiệu ứng trùng phùng xảy ra nhiều.

</div>
<span class='text_page_counter'>(55)</span><div class='page_container' data-page=55>

47
<b>KẾT LUẬN </b>

Với mục đích ban đầu đặt ra là xác định hệ số trùng phùng cho hệ phổ kế
gamma sử dụng Detector HPGe.

Trong chương 1 ta đã giải quyết được 3 vấn đề:

 Định nghĩa và nguyên nhân hình thành hiện tượng trùng phùng trong
phân tích phổ gamma. Trong chương này có giới thiệu 3 phương pháp
để hiệu chính trùng phùng thực, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm.

 Các tương tác của gamma với vật chất, đi sâu về 3 tương tác cơ bản
của gamma với nguyên tử đó là hiệu ứng quang điện, tạo cặp và hiệu
ứng Compton.

 Giới thiệu sơ lược về cơ chế ghi nhận phổ của các loại detector, cấu
tạo của hệ phổ kế gamma tại Trung tâm Vật lý và Điện tử hạt nhân.
Thành công của luận văn này là xác định được hệ số trùng phùng bằng thực
nghiệm và thiết lập được đường cong hiệu suất đỉnh năng lượng ở các khoảng cách
khác nhau.

</div>
<span class='text_page_counter'>(56)</span><div class='page_container' data-page=56>

48

<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO </b>

[1] Thomas.M. Semkow, Ghazala Methmood, Pravin P. Parekh and Mark Virgil
<i>(1990), Coincidence summing in gamma-ray spectroscopy, Nuclear </i>

Instruments and Methods in Physic Research A20, 437-444.

<i>[2] Trần Thiện Thanh (2007), Hiệu chỉnh trùng phùng tổng trong hệ phổ kế </i>
<i>gamma sử dụng chương trình MCNP , Luận văn Thạc sĩ Vật lý. </i>

<i>[3] Lương Tiến Phát (2008), Khảo sát hiệu ứng trùng phùng tổng trong đo phổ </i>

<i>gamma, Khoá luận tốt nghiệp. </i>

<i>[4] S. I. Kafala (1995), Simple mehod for true coincidence summing correction, </i>
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 105-114.

<i>[5] Châu Văn Tạo (2004), An toàn bức xạ ion hóa , Nhà xuất bản Đại học Quốc </i>
gia TPHCM.

<i>[6] R.J. Gehrke, R.G. Helmer, R.C. Greenwood (1977), Precise relative -ray </i>
<i>intensitive for calibration of Ge semiconducter detectors, Nuclear Intrusments </i>
and Methods 147, 405-423.

<i>[7] Trần Phong Dũng, Châu Văn Tạo, Nguyễn Hải Dương (2005), Phương pháp </i>
<i>ghi bức xạ ion hóa, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TPHCM. </i>

</div>

<!--links-->