Đề tài Hệ đo Alpha-Beta phông thấp MPC 2000 DP

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KỸ THUẬT HẠT NHÂN & VẬT LÝ MÔI TRƯỜNG —&œ– BÁO CÁO MÔN KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG Đề tài: Hệ đo Alpha-Beta phông thấp MPC 2000 DP GVHD: TS.Nguyễn Hoàng Nam Sinh viên thực hiện : Ngô Trí Dũng MSSV 20130659 Nguyễn Xuân Hoàng MSSV 20131631 Nguyễn Đình Công MSSV 21030452 Lê Văn Được MSSV 20130971 Hà Nội, tháng 11 năm 2015 Lời nói đầu Thế giới chúng ta đang sống chứa nhiều chất phóng xạ và điều này đã xảy ra từ khi hình thành trái đất. Con người đã phát hiện 60 hạt nhân phóng xạ và các hạt nhân này không ngừng phân rã và tương tác với nhau đồng thời phát ra các bức xạ α,β,γ. Một phần chất phóng xạ trên đã phát tán vào môi trường: đất, không khí, nước gây ảnh hưởng đến cuộc sống nhân loại. Vì vậy ghi đo bức xạ là một trong những yếu tố quan trọng nhất của vật lý hạt nhân thực nghiệm. Từ các lĩnh vực cơ bản như nghiên cứu số liệu và cấu trúc hạt nhân đến các nghiên cứu ứng dụng trong công nghiệp, nông nghiệp, sinh học, địa chất, y tế, môi trườngđều rất cần thiết. Trong quá trình học môn Kỹ Thuật Đo Lường, chúng em có tìm hiểu về đề tài “Máy ghi đo phóng xạ MPC 2000 -DP ” và nhận được sự hướng dẫn nhiệt tình của TS. Nguyễn Hoàng Nam, đã giúp chúng em hoàn thành bản báo cáo. Máy đo alpha-beta phông thấp MPC 2000 DP được sử dụng trong các phép đo hoạt độ phóng xạ của các hạt nhân phát xạ alpha, beta, đặc biệt là hoạt độ thấp, phục vụ nghiên cứu vật lý hạt nhân, đo đạc, phân tích môi trường, kiểm soát an toàn phóng xạ,... Mục đích của bài báo cáo sử dụng nhằm cung cấp các thông tin cơ bản, cần thiết trong việc đặt các chế độ đo và vận hành thiết bị. Sau đây là nội dung chính của bản báo cáo : Tổng quan về phóng xạ. Cảm biến nhấp nháy Dual Phosphur ZnS Máy đo Anpha-Beta phông thấp MPC 2000 DP. Dù đã cố gắng tìm hiểu, nhưng do kiến thức chuyên ngành còn thiếu sốt và kinh nghiệm thực tế chưa có, nên trong quá trình thực hiện còn nhiều thiếu sót. Rất mong nhận được sự nhận xét của thầy, để bản báo cáo được hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy! MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Bảng phương trình phân rã của các đồng vị phóng xạ phát xạ ra hạt alpha, beta 6 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sự phát xạ của chất phóng xạ trong môi trường có từ trường 6 Hình 1.2 Khả năng đâm xuyên của các bức xạ trong môi trường 7 Hình 2.1 Mô hình Cảm biến nhấp nháy Dual Phosphor ZnS 12 Hình 2.2. Sơ đồ khối mô tả thiết bị ghi đo phóng xạ sử dụng cảm biến nhấp nháy 13 Hình 2.3 Cấu tạo bộ nhân quang điện 13 Hình 2.4: Sơ đồ tiền khuếch đại ghép nối với cảm biến nhấp nháy 14 Hình 3.1. Hệ đo alpha beta phông thấp MPC-2000DP, Mỹ 18 Hình 3.2. Ngăn chứa mẫu 18 Hình 3.3. Bảng điều khiển 19 Hình 3.5. Menu chương trình 20 Hình 3.6. Tiện ích đặt tên mẫu đo 20 Hình 3.7. Định nghĩa Rountine đang sử dụng 21 Hình 3.8 Màn hình sau khi nhấn [PRGM] 21 Hình 3.9 Màn hình hiển thị sau khi bấm công tắc nguồn 23 Hình 3.10 Màn hình hiển thị số đếm đã ghi 24 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ PHÓNG XẠ 1.1. Phóng xạ, tia phóng xạ 1.1.1. Khái niệm Phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân nguyên tử không bền tự biến đổi và phát ra các bức xạ hạt nhân (thường được gọi là các tia phóng xạ). Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi là các đồng vị phóng xạ, còn các nguyên tử không phóng xạ gọi là các đồng vị bền. Các nguyên tố hóa học chỉ gồm các đồng vị phóng xạ (không có đồng vị bền) gọi là nguyên tố phóng xạ.các tia phóng xạ có từ tự nhiên có thể bị chặn bởi các tầng khí quyển của Trái Đất. Tia phóng xạ có thể là chùm các hạt : Mang điện dương như hạt anpha, hạt proton; mang điện âm như chùm electron (phóng xạ beta). Không mang điện như hạt nơtron, tia gamma (có bản chất giống như ánh sáng nhưng năng lượng lớn hơn nhiều). Sự tự biến đổi như vậy của hạt nhân nguyên tử, thường được gọi là sự phân rã phóng xạ hay phân rã hạt nhân. 1.1.2. Nguồn gốc và phân loại Các nguồn bức xạ bao gồm các nguồn phóng xạ và các thiết bị bức xạ. Các nguồn phóng xạ là các chất phát các hạt bức xạ như Alpha, Beta, Gamma và neutron. Các thiết bị bức xạ gồm các lò phản ứng hạt nhân. Máy gia tốc hạt tích điện, máy phát neutron, Nguồn phóng xạ được chia thành hai loại : Nguồn phóng xạ tự nhiên : Tia vũ trụ. Các nhân phóng xạ trong vỏ Trái Đất. Nguồn phóng xạ nhân tạo: được sản xuất trong các lò phản ứng hạt nhân hay các máy gia tốc hạt tích điện. 1.1.3. Các loại tia phóng xạ Các tia phóng xạ được phát ra trong những phản ứng hạt nhân, khi đồng vị không bền chuyển thành các đồng vị bền hơn, hoặc trong những phản ứng phân hạch và nhiệt hạch. Sau đây là một số nguồn phóng xạ alpha, beta thường gặp. Bảng 1.1. Bảng phương trình phân rã của các đồng vị phóng xạ phát xạ ra hạt alpha, beta Hình 1.1 Sự phát xạ của chất phóng xạ trong môi trường có từ trường Bức xạ Alpha Là các dòng hạt nhân của nguyển tử 2He4 mang điện tích dương. Bức xạ Alpha được phát ra trong quá trình phân rã của các đồng vị nặng như Uran, Radi, Radon và Plutoni với vận tốc khoảng 2×107m/s. Có khả năng ion hóa chất khí và mất dần năng lượng. Trên Trái Đất, bức xạ Alpha không truyền đi được xa, khả năng đâm xuyên yếu và bị cản lại toàn bộ bởi một tờ giấy. Nhưng rất nguy hiểm khi để bức xạ Alpha xâm nhập vào bên trong cơ thể người. Bức xạ Beta Bức xạ Beta bao gồm hạt Beta + (positron) và Beta – (điện tử). Tia Beta được phát ra từ một số vật liệu phóng xạ , chẳng hạn như Triti, Cacbon-14, photpho-32 và Stronti-90. Vận tốc của các hạt Beta gần bằng vận tốc ánh sáng. Ion hóa chất khí yếu hơn tia Alpha. Khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia Alpha, có thể đi xa trong không khí, nhưng có thể bị cản lại bởi tấm kim loại, kính hay quần áo bình thường. Nó có thể làm tổn tương lớp da bảo vệ, nếu các bức xạ Beta phát ra trong cơ thể, nó có thể chiếu xạ trong làm tổn thương các mô tế bào. Bức xa Gamma Bức xạ gamma là sóng điện từ, có bước sóng rất ngắn, cũng là hạt photon năng lượng cao, khi va chạm với vật chất thì cường độ của nó cũng giảm dần Tia gamma được tạo ra do sự tự phân rã của chất phóng xạ, chẳng hạn như Cobalt-60 và Xedi-137. Không bị lệch trong điện, từ trường. Khả năng đâm xuyên rất lớn, nên phải dùng tấm chắn được làm bằng các vật liệu như chì, bê tông dày. Nó cũng gây hại lớn đến da và các tế bào của cơ thể người nếu tiếp xúc với nó. Hình 1.2 Khả năng đâm xuyên của các bức xạ trong môi trường Bức xạ Neutron Hạt Neutron được giải phóng sau phản ứng phân hạch hạt nhân Uranium hoặc Plutronium, bản thân nó không phải là bức xạ ion hóa, nhưng nếu va chạm với các hạt nhân khác, nó có thể kịch hoạt các hạt nhân hoặc gây ra tia gamma hay các hạt điện tích thứ cấp gián tiếp gây ra bức xạ ion hóa. Neutron có sức xuyên mạnh hơn tia gamma. Chỉ có thể bị ngăn cản bởi tường bê tông dày, bởi nước hoặc tấm chắn Paraphin. Bức xạ Neutron chỉ tồn tại trong trong lò phản ứng hạt nhân và các nhiên liệu hạt nhân. Tia X Tia X là dạng năng lượng sóng điện từ. Tia X được con người tạo ra trong một ống Rơngen mà bản thân nó không có tính phóng xạ. Tia X bao gồm một hỗn hợp của các bước sóng khác nhau. Do đã biết được đặc điểm, tính chất và sự nguy hại đến sức khỏe con người của các loại bức xạ, nên việc tránh tiếp xúc với nó là vấn đề vô cùng quan trọng và thiết yếu. Nên tiếp theo sẽ là tổng quan về ghi đo đạc bức xạ trong môi trường để ta có thể tránh tiếp xúc với chúng nhiều. 1.2. Tổng quan ghi đo phóng xạ Trong đo ghi bức xạ, thành phần cơ bản và quan trọng nhất của thiết bị đo là các cảm biến. Đây là thiết bị biến đổi tín hiệu cần đo thành các tín hiệu điện để các thiết bị điện tử có thể ghi nhận và phân tích. Mỗi loại bức xạ khác nhau có các cơ chế tương tác với vật chất đặc trưng riêng biệt, do đó để ghi nhận được chúng cần có các loại detector khác nhau như: detector chứa khí, detector nhấp nháy, detector bán dẫn. 1.3. Các đại lượng phóng xạ Becquerel (Bq) (Đơn vị này mang tên nhà khoa học được giải Nobel Henri Becquerel). Theo Hệ đo lường quốc tế SI, Becquerel là đơn vị đo cường độ phóng xạ. Một Becquerel là cường độ phóng xạ của vật khi vật đó có 1 lần phân rã trong 1 giây Curie (Ci) là một đơn vị phi SI thể hiện mức độ phóng xạ bằng hoạt động của 1 gram Ra226. Cách chuyển đổi cơ bản giữa Bq và Ci: 1 Ci = 3,7 × 1010 Bq. Gray (Gy) (Đơn vị này được đặt theo tên nhà vật lý người anh Louis Harold Gray). Theo hệ đo lường quốc tế SI, Gray là đơn vị đo lượng hấp thụ bức xạ ion hóa tuyệt đối. Một Gray là lượng hấp thụ bức xạ ion hóa có năng lượng 1 jun của vật hấp thụ có khối lượng 1 kilogram. Sievert (Sv) (Đơn vị này được đặt theo tên nhà vật lý y tế Thụy Điển Maximilian Rolf Sievert). Theo Hệ đo lường quốc tế, Sievert là đơn vị đo lượng hấp thụ bức xạ ion hóa có tác dụng gây tổn hại. Một Sievert là lượng hấp thụ bức xạ ion hóa tương đương 1 Gray có tác dụng gây tổn hại. 1Sv = 1Gy = 1J-kg CHƯƠNG 2: CẢM BIẾN NHẤP NHÁY DUAL PHOSPHOR ZnS 2.1.Detector(Cảm biến). Bộ cảm biến làm nhiệm vụ biến đổi các bức xạ thành dạng tín hiệu điện. Khi bức xạ rơi vào vùng làm việc của đầu ghi thì ở lối ra của đầu ghi ta nhận được một xung điện. Đánh giá các thông số của xung điện ta nhận được các thông tin về bức xạ hạt nhân. Bộ cảm biến dùng trong ngành điện tử hạt nhân có các loại đầu ghi khác nhau và ta chia chúng ra làm 3 loại chính: Cảm biến khí. Cảm biến bán dẫn. Cảm biến nhấp nháy. Nguyên tắc ghi nhận bức xạ, hiện nay có hai phương pháp ghi nhận bức xạ chính sử dụng các cảm biến, đó là dựa vào sự ion hóa chất khí (cảm biến khí), các tinh thể được kích thích do sự phát quang (cảm biến nhấp nháy) hoắc sự ion hóa của vật rắn (cảm biến bán dẫn). Nguyên tắc trong sự ion hóa chất rắn cũng giống như trong chất cảm biến, ngoại trừ, điện tích được di chuyển nhờ các electron va proton trong tinh thể khác với các electron và ion dương trong nguyên tử khí. Với thiết bị đo MPC 2000 DP, sử dụng cảm biến nhấp nháy Dual Phosphor ZnS. 2.2 Cảm biến nhấp nháy Dual Phosphor ZnS Sử dụng để đếm đồng thời bức xạ Alpha và Beta. Bao gồm có chấtnhấp nháy hữu cơ và vô cơ (organic and inorganic scintillator) được sử dụng rộng rãi trong các phép đo bức xạ. Nó được chia làm hai phần: lớp nhấp nháy vô cơ dùng để đo hạt Alpha và một lớp chất nhấp nháy hữu cơ dùng để đi hạt Beta. Lớp chất nhấp nháy vô cơ được tạo thành bởi ZnS(Ag) hoặc bởi chất nhấp nháy và polysulfone. Bạc hoạt Kẽm Sulphat là một trong những chất nhấp nháy vô cơ cũ, nó có hiệu quả nhấp nháy cao, tương đương NaI(Ti), nhưng chỉ có sẵn như là một loại bột đa tinh thể. Vì vậy, việc sử dụng nó giới hạn chủ yếu cho hạt Alpha và các hạt nhận nặng. Trong thiết bị này, ta sử dụng ZnS(Ag) để nhận biết các hạt Alpha Lớp chất nhấp nháy hữu cơ thường được làm từ polymer. Chất hữu cơ gồm nhiều lớp, các lớp gồm 2,5-diphenyloxazole [PPO] và 1,4-bis [5-phenyl (oxazolyl) benzen] [POPOP] đóng vai trò là chất nhấp nháy và polysulfone dẫn xuất như polymer. Nó có tác dụng dùng để đếm hạt Beta. Để có loại polymer tốt, cũng như khả năng phát hiện hạt Beta tốt, ta cần nhưng loại polymer có khả năng chuyển giao năng lượng tốt. Một vài ví dụ như PSF, Polystyrene [PS], Estyrene, và Poly (bisphenol A Carbonate) [PBAC]. Dual phosphor được tạo ra bằng cách phủ lớp một lớp mỏng chất nhấp nháy vô cơ ZnS(Ag) (khoảng 0.25mm) lên mặt của tấm chất nhấp nháy hữu cơ. Các lớp nhựa dưới cùng thu được bằng cách đúc giải pháp và kỹ thuật bốc hơi sau đó, sử dụng các loại polymer khác nhau. Mô hình Dual phosphor được thể hiện ở (Hình 2.1). CH2Cl2 Dimethylformamide 2,5-diphenyloxazole(PPO) Polysulfone 1,4-bis[5-phenyl-2-oxazol]benzene (POPOP) 70oC, 5hr Dd chất phát sáng nhấp nháy Dung dịch keo Polysulfone(PSF) Dung dịch Polime ZnS(Ag) Huỳnh quang 25oC, 24hr, Khuấy động Khuấy động Đổ khuôn dung dịch Dung dịch photphat niệu Doctor Blade 300mm Evaporation, 24hr Applying on the sheet Tấm nhựa ZnS(Ag) + PSF Tấm nhựa chứa chất phát sang nhấp nháy Hình 2.1 Mô hình Cảm biến nhấp nháy Dual Phosphor ZnS 2.3. Nguyên lý làm việc của Cảm biến Nhấp Nháy 2.3.1. Nguyên lý chung Khi vật liệu có tính nhấp nháy bị hạt hoặc bức xạ kích thích do va chạm, nó sẽ phát ánh sáng nhấp nháy. Các cảm biến sử dụng chất nhấp nháy có thể xác định bức xạ ion hoá và đo phổ bức xạ trong một dải rộng. Ngày nay, chất nhấp nháy được cung cấp dưới các dạng khác nhau (rắn, lỏng và khí), các ống nhân quang được chế tạo với chất lượng cao đã cho phép tạo ra các cảm biến nhấp nháy rắn đo photon cùng với sự phát triển của kỹ thuật vi điện tử đã làm cho các detector nhấp nháy trở nênđược sử dụng phổ biến trong nhiều ứng dụng. Dưới đây là các quá trình xảy ra khi xác định bức xạ ion hoá bằng cảm biến nhấp nháy : Hình 2.2. Sơ đồ khối mô tả thiết bị ghi đo phóng xạ sử dụng cảm biến nhấp nháy Do ánh sáng phát từ các chất nhấp nháy là rất yếu, nên phải dùng một dụng cụ đặc biệt gọi là bộ nhân quang điện (PMT). Ia(t) A - R C C D D D A Out R C C D D D Hình 2.3 Cấu tạo bộ nhân quang điện Bức xạ hạt nhân bị hấp thụ trong chất nhấp nháy gây ra sự kích thích và ion hoá chất nhấp nháy. Chất nhấp nháy chuyển đổi năng lượng hấp thụ thành ánh sáng thông qua quá trình phát quang. Lượng tử ánh sáng đi đến catốt của ống nhân quang. Lượng tử ánh sáng bị hấp thụ ở catốt của ống nhân quang, quang electron được phát ra và sau đó là quá trình nhân các electron trong ống nhân quang. Khuếch đại xung được hình thành từ ống nhân quang sau đó phân tích các xung này bằng các thiết bị điện tử như máy đếm hoặc máy phân tích biên độ nhiều kênh. Nhìn chung, các cảm biến sử dụng chất nhấp nháy có khả năng cung cấp nhiều thông tin khác nhau về bức xạ. Một trong những đặc điểm nổi bật của các detector này là nhạy về năng lượng, thời gian đáp ứng nhanh và dạng xung phân biệt rõ ràng. Cảm biến nhấy nháy có đóng góp quan trọng trong sự phát triển ngành phân tích kích hoạt phóng xạ, là một trong nhưng loại cảm biến cũ nhất được dùng để đo lường phóng xạ. Các cảm biến nhấp nháy (scintillator) dựa trên một vài chất thực tế (được gọi là các phosphor) chúng sẽ phát ra ánh sáng nhìn thấy khi các electron thay đổi mức năng lượng và phát ra các photon do sự ion hóa của bức xạ đo. Các photon ánh sáng sẽ đi qua một lớp dẫn sáng, đập vào các photocatode của ống nhân quang điện và ở lối ra của ống nhân quang điện xuất hiện một tín hiệu điện có biên độ khá lớn. Tín hiệu điện này được đưa vào bộ tiền khuếch đại và được khuếch đại lên trước khi đưa vào bộ phân tích và ghi nhận. Có nhiều loại phosphor khác nhau, mỗi loại được sử dụng để đo bức xạ khác nhau, với đo bức xa Alpha-Beta thì ta sử dụng phosphor ZnS. 2.3.2 Sơ đồ tiền khuếch đại ghép nối với cảm biến nhấp nháy Trong detector nhấp nháy, biên độ xung của tín hiệu thường có giá trị lớn hơn mức tạp âm của tiền khuếch đại. Bởi vậy các tiền khuếch đại thường mắc theo kiểu lặp lại emiter. Trên hình vẽ là sơ đồ nguyên lý mạch ra của một tiền khuếch đại dùng với tín hiệu ở lối ra của ống nhân quang điện. ZnS Hình 2.4: Sơ đồ tiền khuếch đại ghép nối với cảm biến nhấp nháy. Nếu điện thế catod bằng thế đất, thì tất cả điện áp ra cỡ 1 kV là điện áp ra trên anod. Vì vậy tiền khuếch đại cần nối qua tụ chia C1, còn Ca và Cb nối song song trên lối ra của bộ nhân quang điện. Một cách tương ứng trên lối vào của tiền khuếch đại: Cs = Ca + Cb là điện dung toàn phần mắc song song. Ra là điện trở anod, và Rb là điện trở vào của tiền khuếch đại, thường Ca-» Cb-»10 pF. Khi , Ra® ¥ ,Rb® ¥ , ta có: Hằng số thời gian của mạch: Khi thoả mãn điều kiện t >> ta , ta là thời gian loé sáng của bộ nhấp nháy: Hàm Heaviside: H(t) = 1 với t > 0 và bằng 0 với t < 0. Thực tế độ lệch căn bậc hai trung bình của điện áp ra khỏi đường cơ bản (0V) được xác định: trong đó R là giá trị trung bình của xung, R = 20H(t), 2.3.3 Hình thành xung Các phân tử hoặc nguyên tử của chất nhấp nháy được kích thích ở thời điểm t = 0, chúng có một thời gian sống nhất định, bởi vậy cường độ của ánh sáng phát xạ L giảm theo quy luật hàm mũ: τ0 là thời gian loé sáng của chất nhấp nháy, * H t( ) là hàm Heaviside. Như vậy giữa va chạm của photon và sự giải phóng các electron không có tính trễ, thì tốc độ phát electron từ photo catod theo quy luật: Sau bộ nhân quang điện sẽ hình thành một xung dòng: Như vậy ta đo được hiệu điện thế ở đầu ra ống nhân quang, từ đó sẽ hình thành xung.  CHƯƠNG 3. MÁY ĐO ANPHA BETA PHÔNG THẤP MPC 2000-DP 3.1. Cấu hình thiết bị 3.1.1. Cấu hình chung của thiết bị - Detector nhấp nháy Dual Phosphur ZnS, diện tích nhạy 2”. - Phông alpha: ≤ 0.05-0.1 cpm. - Phông beta: ≤50-55 cpm. - Hiệu suất ghi alpha với Pu-239:≥70%. - Hiệu suất ghi beta với Tc-99: ≥50%. - Modes: Alpha và beta; Alpha. - Crosstalk : <1 số đếm /10,000 với các chế độ detector. - Bộ đặt thời gian đếm: 0.01 – 9,999,999 phút; 1-9,999,999 giây. - Hiển thị: LCD + keypad, phím bấm cản ứng, màn hình Color Graphic. - Đơn vị đếm: số đếm tổng, số đếm đã trừ phông, DPM, CPM, và có thể tùy chọn. - Môi trường làm việc : nhiệt độ :10 đến 40 độ C; độ ẩm: 20 đến 90% - Buồng đặt mẫu: đường kính 2 inch, sâu 1/3 inch với khóa bảo vệ - Chuẩn định kỳ: Các phép chuẩn: plateau, phông, hiệu suất, ngưỡng được thực hiện trên bàn phím. - Nguồn nuôi: 200-230 VAC, 50 Hz. Hình 3.1. Hệ đo alpha beta phông thấp MPC-2000DP, Mỹ 3.2. Quy trình sử dụng 3.2.1. Đặt mẫu Buồng đặt mẫu có kích thước đường kính 2 inch( 5.08 cm) và sâu 1/3 inch(0.846cm), có thể tương thích với các mẫu dày 1/8 inch (0.317 cm); 1/4 inch (0.635 cm) và 5/16 inch (0.793 cm). Mẫu cần được chế tạo phù hợp với hốc đựng mẫu. (Hình 3. 2) Hình 3.2. Ngăn chứa mẫu - Cần đặc biệt chú ý đến bề dày và độ ịn của mẫu, cửa sổ đêtectơ rất mỏng (ultrathin window) do đó rất dề bị hỏng do tiếp xúc với mẫu. 3.2.2. Bảng điều khiển MPC 2000 DP được điều khiển bởi hệ thống bàn phím và màn hình tinh thế lỏng (LCD). Có 3 chức năng cơ bản trên 3 phím bên trái: COUNT, PRGM, CAL. Các phím hỗ trợ: RESET, UTIL và DATA ở bên dưới, các phím ENTER và BREAK được sử dụng để xác nhận các hoạt động vào và ra. Bên phải là các bảng phím số và phím C (Clear –xóa). Hình 3.3. Bảng điều khiển 3.2.3. Ghi đo bức xạ Khi khởi động thiết bị đo alpha beta phông thấp MPC-2000 DP, màn hình sẽ hiển thị như Hình 3.4. Hình 3.4. Màn hình hiển thị Mở ngăn chứa mẫu, đặt mẫu có kích thước phù hợp vào hốc chứa mẫu và đóng lại. Tốt nhất là dùng nguồn chuẩn beta Sr- 90 để kiểm tra máy. Từ màn hình, nhấn phím COUNT và menu sẽ hiện ra như Hình 3.5. Hình 3.5. Menu chương trình Có tất cả 12 tiện ích (rountine) được định nghĩa trong "Program Function". Chúng ta có thể định nghĩa lại cho từng tiện ích này. Chọn 1 trong những rountine cần dùng và nhấn phím ENTER. Màn hình tiếp theo như trên Hình 3.6. Hình 3.6. Tiện ích đặt tên mẫu đo Tiện ích này cho phép người dùng đặt tên cho mẫu (Sample ID). Chọn tên cần đặt cho mẫu đo bằng các ký tự và số trên màn hình hiển thị. Có thể di chuyển con trỏ nhấp nháy bằng cách nhân phím ALT kết hợp với phím mũi tên trái hoặc phải. Phím C sẽ dùng để viết đè kỹ tự tại vị trí con trỏ bằng một khoảng trống. Kết hợp ALT+C dùng để xoá ký tự. Khi đã vào xong ID của mẫu, sử dụng phím mũi tên di chuyển đên nút OK và nhấn ENTER hoặc BREAK. Chọn nút CANCEL để giữ nguyên IP cũ và bỏ qua mọi thay đổi. Hình 3.7 là màn hình chỉ thi tên của Rountine và ID mẫu (vd: [GROSS ALPHA/BETA] .) Hình 3.7. Định nghĩa Rountine đang sử dụng Mỗi rountine đều có một số tham số để xác lập điều kiện và kiểu đếm, bao gồm: Time (maximum), Minimum Count Time, Alpha Counts, Beta Counts và MDA (độ nhạy),.. 3.2.4. Quy trình cài đặt (chỉnh sửa) một routine Bước 1: Từ màn hình chính của máy nhấn nút PRGM () máy sẽ hiển thị danh sách như (Hình 3.8) Hình 3.8 Màn hình sau khi nhấn [PRGM] Bước 2: Chọn “Define counting routines” nhấn (Enter) sẽ xuất hiện màn hình hiển thị danh sách 12 routines, lựa chọn routine muốn cài đặt (chỉnh sửa) nhấn Enter. Màn hình sẽ hiển thị các thuộc tính của routine trong nhiều trang, bao gồm: - Routine Enable: [YES/NO]. - Report model: lựa chọn kiểu trình bày trong quá trình đo - Name: Tên routine - Enable buffer - Automatic Print - Counting Model: lựa chọn chế độ làm việc của hệ đo - Time Preset: đặt thời gian đo - Minimum count time - Repeats - LLD method - Preset alpha counts - Preset Beta counts - Sensitivity (DPM) - Bkg from - Alpha Bkg CPM: số đếm phông alpha (số đếm/ phút) - Beta Bkg CPM: số đếm phông beta (số đếm/ phút) - Bkg Minute - Alpha Eff from - Cotrol Chart - Beta Eff from - Cotrol Chart - Alpha Xtalk Eff from - Cotrol Chart Đưa con trỏ tới thuộc tính cần thay đổi và nhấn Enter hoặc nhập vào từ bàn phím. Đưa con trỏ tới [NEXT] để chuyển qua trang kế tiếp hoặc [DONE] để hoàn tất quá trình cài đặt (chỉnh sửa). Trong quá trình cài đặt (chỉnh sửa) tập trung chủ yếu ở 5 thuộc tính: Name, Time preset, Counting model, Alpha Bkg và Beta Bkg các thuộc tính còn lại được sử dụng mặc định của nhà sản xuất. 3.2.5. Quy trình đo Bước 1: Đặt mẫu đo vào khay chữa mẫu và đưa khay chữa mẫu vào trong máy. Lưu ý mẫu phải được chế tạo đúng kích thước và không được cao hơn khay chứa mẫu, nếu cao hơn khay chứa mẫu sẽ làm hỏng cửa sổ detector. Bước 2: Kiểm tra nguồn điện và cấp nguồn cho hệ đo, bật công tác nguồn ở phía sau máy. Chờ cho máy khởi động xong, màn hình xuất hiện thông báo như trên (Hình 3.9). Bước 3: Nhấn (COUNT) màn hình xuất hiện danh sách các Routine có thể sửa dụng. Chọn routine phù hợp với mục đích đo và nhấn ENTER. Nếu không có Routine nào phù hợp nhấn (BREAK) để trở về màn hình chính và cài đặt Routine như hướng dẫn ở trên. Bước 4: Chờ hệ đo khởi động các chức năng và tự động đo khi quá trình khởi động hoàn thành. Trong quá trình đo màn hình hiển thị số đếm đã ghi nhận được ( Hình 3.10). Hình 3.9 Màn hình hiển thị sau khi bấm công tắc nguồn Hình 3.10 Màn hình hiển thị số đếm đã ghi Bước 5: Chờ cho hệ đo ghi nhận trong thời gian đã cài đặt. Khi kết thúc ghi lại các thông tin cần thiết hiển thị trên màn hình. Kết thúc quá trình đo. Bước 6 : Tắt máy, vệ sinh khay chứa mẫu. Bước 7: Ghi chép sổ nhật ký, bao gồm các thông tin như: nội dung đo, thời gian đo và người đo, tình trạng thiết bị,... Lưu ý: Trong quá trình làm việc với thiết bị nếu phát hiện thấy có điều bất thường cần báo ngay cho người có trách nhiệm. KẾT LUẬN Qua bài báo cáo này đã cho chúng em hiểu sơ bộ về bức xạ và các nguồn phóng xạ, hiểu được sự tác động có lợi và hại đến con người và trong các lĩnh vực khác.Nên bản báo cáo về máy Đo Anpha-Beta phông thấp MPC 2000-DP này mong là sẽ giúp người đọc hiểu được sơ bộ về dụng cụ đo đac các bức xạ cũng như ứng dụng của nó trong thực tế. TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách Cơ Sở Vật Lý Vật Lý Hạt Nhân – Ngô Quang Huy Giáo Trình Điện Tử Hạt Nhân - Nguyễn Đức Hòa https://www.cpp.edu/~pbsiegel/bio431/texnotes/chapter4.pdf https://en.wikipedia.org/wiki/Radiation