Khóa luận tốt nghiệp Đại học: Khảo sát hiệu ứng trùng phùng tổng trong đo phổ Gamam

Chia sẻ: Little Little | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

93
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khóa luận tốt nghiệp Đại học "Khảo sát hiệu ứng trùng phùng tổng trong đo phổ gamam" được nghiên cứu với các nội dung: Khảo sát cách hình thành phổ Gamma của một detector tổng quan về hệ phổ kế gamma tại Bộ môn Vật lý hạt nhân; Tổng quan về hiệu suất tổng, định nghĩa các loại hiệu suất, hiệu suất năng lượng toàn phần, hiệu suất tổng, đường cong hiệu suật và cách tính hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần; Hiệu ứng trùng phùng và các phương pháp hiệu chỉnh trungf phùng; Thực nghiệm kiểm chứng phương pháp hiệu chỉnh trùng phùng thực trong phổ gamam của Kafala, tính toán hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần có hiệu chỉnh trùng phùng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp Đại học: Khảo sát hiệu ứng trùng phùng tổng trong đo phổ Gamam

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 152 nh 1.1: Phaân boá ñoä cao xung cuûa gamma theo naêng löôïng cuûa nguoàn 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 152 226 vò coù thôøi gian soáng daøi chaúng haïn nhö Eu, 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  Chöông 3: Hieäu öùng truøng phuøng vaø caùc phöông phaùp hieäu chænh truøng phuøng
 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. H2 dN N H1  H  H 2   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: E2 dN N E1  E  E2   dE dE (1.2) E1 Noù theå hieän soá photon töông taùc vôùi naêng löôïng giöõa E 1 vaø E2. Phoå ñoä cao xung luùc naøy ñöïôc goïi laø phoå naêng löôïng gamma. -3 10 -4 10 dN(E)/dE -5 10 -6 10 -7 10 -8 10 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.