BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
ĐINH TIẾN HÙNG
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ GHI ĐO BỨC
XẠ HIỆN TRƯỜNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ (DSP)
VÀO MẢNG CÁC PHẦN TỬ LOGIC LẬP TRÌNH (FPGA)
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
HÀ NỘI - 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
VIỆN NĂNG LƯỢNG NGUYÊN TỬ VIỆT NAM
ĐINH TIẾN HÙNG
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ GHI ĐO BỨC
XẠ HIỆN TRƯỜNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT XỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ
(DSP) VÀO MẢNG CÁC PHẦN TỬ LOGIC LẬP TRÌNH (FPGA)
Chuyên ngành: Vật lý Nguyên tử và Hạt nhân
Mã số: 9 44 01 06
LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Phạm Đình Khang
PGS.TS. Nguyễn Nhị Điền
HÀ NỘI - 2020
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận án tiến sĩ: “Nghiên cứu thiết kế và chế tạo thiết bị ghi
đo bức xạ hiện trường sử dụng kỹ thuật xử lý tín hiệu số (DSP) vào mảng các phần
tử logic lập trình (FPGA)” là công trìnhnghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS. Phạm Đình Khang và PGS.TS. Nguyễn Nhị Điền. Các kết quả nghiên cứu
được trình bày trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình
nghiên cứu nào khác.
Tôi xin cam đoan luận án được tiến hành nghiên cứu một cách nghiêm
túc, số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, tất cả
những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy đủ.
Tôi xin chịu trách nhiệm về những lời cam đoan trên.
Hà Nội, ngày tháng năm 2020
Nghiên cứu sinh
Đinh Tiến Hùng
ii
LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận án xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến:
PGS.TS. Phạm Đình Khang, PGS.TS. Nguyễn Nhị Điền đã tận tình giúp đỡ về
mặt học thuật, phương pháp tư duy khoa học và động viên trong suốt quá trình thực
hiện luận án.
Lãnh đạo, chỉ huy Viện Hóa học Môi trường quân sự/Binh chủng Hóa học đã
quan tâm, tạo mọi điều kiện thuận lợi về thời gian, các trang thiết bị PTN và nhân lực.
Công ty TNHH Hakata Việt đã hỗ trợ các linh kiện, vật tư chất lượng cao để thử
nghiệm trong hướng nghiên cứu của luận án.
Ban Lãnh đạo Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam, Ban Lãnh đạo và cán bộ
Trung tâm Đào tạo hạt nhân/Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam đã giúp đỡ hoàn tất
các thủ tục cần thiết.
Tác giả xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS. Nguyễn Xuân Hải, TS.
Nguyễn Ngọc Anh đã đóng góp các ý tưởng khoa học cho luận án.
Các bạn bè, đồng nghiệp tại Phòng Phóng xạ/Viện Hóa học Môi trường quân sự;
gia đình đã luôn động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình
thực hiện luận án.
Xin trân trọng cảm ơn!
Đinh Tiến Hùng
iii
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu của luận án ................................................................................................ 1
4. Ý nghĩa khoa học của luận án.................................................................................. 2
5. Giá trị thực tiễn của luận án ..................................................................................... 3
6. Bố cục của luận án ................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. NHU CẦU THỰC TIỄN VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ
TẠO TRANG THIẾT BỊ TRINH SÁT PHÁT HIỆN PHÓNG XẠ ...................................... 5
1.1.Nhu cầu thực tiễn ................................................................................................... 6
1.1.1. Tình hình sử dụng các trang thiết bị trinh sát bức xạ trên thế giới. ..... 6
1.1.2.Nhu cầu trong quan trắc môi trường, phục vụ đào tạo của Việt Nam ... 7
1.1.3. Các hệ đo hướng tới gọn nhẹ và tiết kiệm năng lượng.......................... 7
1.1.4. Yêu cầu về làm chủ công nghệ .............................................................. 7
1.1.5. Khả năng chế tạo nhanh, chất lượng ổn định và nguồn linh kiện vật tư
.......................................................................................................................... 8
1.2. Tình hình nghiên cứu và chế tạo trên thế giới ..................................................... 8
1.2.1. Tổng quan nghiên cứu và chế tạo detector nhấp nháy không dùng PMT
trên thế giới ...................................................................................................... 8
1.2.2. Nghiên cứu và chế tạo hệ thống xử lý tín hiệu số ................................ 17
CHƯƠNG II. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO DETECTOR NHẤP NHÁY SỬ DỤNG QUANG
ĐI-ỐT VÀ HỆ THỐNG XỬ LÝ SỐ TÍN HIỆU DỰA TRÊN MẢNG LINH KIỆN LẬP
TRÌNH FPGA ............................................................................................................................ 38
2.1. Lựa chọn, tính toán và thiết kế hệ detector nhấp nháy sử dụng quang đi-ốt ... 38
