ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẶNG THỊ MINH TÂM

NGHIÊN CỨU TÍNH HIỆU SUẤT
CỦA DETECTOR BÁN DẪN HPGe
BẰNG PHƯƠNG PHÁP MONTE CARLO
TRONG PHẦN MỀM k
0
-IAEA
Chuyên ngành: Vật lý Hạt Nhân
Mã số: 1.02.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS. Trần Quốc Dũng đã đọc và góp ý cho luận văn của tôi.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn đến các Thầy, Cô trong Hội đồng chấm luận văn đã đọc,
nhận xét và góp ý giúp cho luận văn này hoàn thiện hơn. Đồng thời qua ý kiến đóng góp
đó sẽ giúp tôi trưởng thành hơn trong nghiên cứu khoa học.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Vi
ện Nghiên cứu Hạt nhân Đà Lạt, phòng thí nghiệm
INAA, đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS. Cao Đông Vũ, ThS. Lê Thị Ngọc Trinh,
CN. Nguyễn Thị Sỹ, chính các anh chị đã giúp đỡ, hướng dẫn và hỗ trợ tôi rất nhiều khi tôi
thực hiện kỹ thuật phân tích kích hoạt neutron.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn bè gầ
n xa luôn động viên tôi hoàn thành khoá học.
1
MỤC LỤC

Danh mục các bảng 3
Danh mục các hình vẽ, đồ thị 4
MỞ ĐẦU 6
Chương 1: PHÂN TÍCH KÍCH HOẠT NEUTRON (NAA) 8
1.1. Giới thiệu 8
1.2. Nguyên tắc của phân tích kích hoạt neutron 9
1.3. Phân tích kích hoạt neutron dùng lò phản ứng 10

1.4. Các phương pháp chuẩn hóa của NAA 14
1.4.1. Phương pháp tuyệt đối 14
1.4.2. Phương pháp tương đối 15
1.4.3. Phương pháp chuẩn đơn 15
1.4.4. Phương pháp chuẩn hóa k-zero (k
0
) 16

0
-IAEA 34
3.1. Sơ lược về sử dụng phần mềm k
0
-IAEA 34
3.1.1. Soạn thảo cơ sở dữ liệu cơ bản (Edit permanent databse) 35
3.1.2. Hiệu chuẩn detector (Calibrate the efficiency of a detector) 40
3.1.3. Mô tả điều kiện chiếu (Characterize an irradiation facility) 41
3.1.4. Phân tích mẫu và báo cáo (Analyze samples and Report the resutls) . 42
3.2. Tính hiệu suất ghi của detector bằng phần mềm k
0
-IAEA 42
3.3. Tính hàm lượng một số mẫu thực tế dùng phần mềm k
0
-IAEA 46
3.4. Đánh giá kết quả phân tích 52
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 54
4.1. Kết quả tính hiệu suất bằng phần mềm k
0
-IAEA 54
4.2. Kết quả tính hàm lượng bằng phần mềm k
0
-IAEA 57
4.2.1. Kết quả tính mẫu chuẩn 1632c 58
4.2.2. Kết quả tính mẫu chuẩn 2711 60
4.2.3. Kết quả tính mẫu chuẩn Soil 7 64
KẾT LUẬN 68
KIẾN NGHỊ 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO 71


Bảng 4.11 – Kết quả tính hàm lượng mẫu chuẩn 2711 được đ
o tại vị trí 1 dựa vào
đường cong hiệu suất tại vị trí 1 bằng chương trình k
0
-Dalat 64
Bảng 4.12 – Kết quả tính hàm lượng mẫu chuẩn Soil 7 được đo tại vị trí 8 65
Bảng 4.13 – Kết quả tính hàm lượng mẫu chuẩn Soil 7 được đo tại vị trí 8 dựa vào
đường cong hiệu suất tại vị trí 8 bằng chương trình k
0
-Dalat 65
Bảng 4.14 – Kết quả tính hàm lượng mẫu chuẩn Soil 7 được đo tại vị trí 3 66
Bảng 4.15 – Kết quả tính hàm lượng mẫu chuẩn Soil 7 được đo tại vị trí 1 67

4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 – Sơ đồ biểu diễn quá trình phản ứng bắt neutron tiêu biểu của NAA 10
Hình 1.2 – Phân bố thông lượng neutron lò phản ứng 11
Hình 2.1 – Hệ số suy giảm tuyến tính tổng của Ge và các quá trình đóng góp vào
hệ số này phụ thuộc năng lượng gamma 27
Hình 2.2 – Tán xạ Compton 28
Hình 2.3 – Đường cong hiệu suất đặc trưng của detector bán dẫn HPGe 31
Hình 2.4 – Các thông số của nguồn chuẩn trong phần mềm Gamma Vission 32
Hình 2.5 – Đường cong hiệu suất được tính bằng phần mềm Gamma Vission 32
Hình 2.6 – Đường cong hiệu suất được làm khớp bằng chương trình “EFFICAL”33
Hình 3.1 – Tổng quan về phần mềm k
0
-IAEA 34
Hình 3.2 – Cửa sổ bảng chọn “Edit/permanent Database/Detectors/Dimension” 36
Hình 3.3 – Kích thước detector trong phần mềm k
0


6
MỞ ĐẦU
Kỹ thuật phân tích kích hoạt neutron (Neutron Activation Analysis – NAA)
trên lò phản ứng là một kỹ thuật phân tích kích hoạt hạt nhân hiện đại có độ nhạy và
độ chính xác cao. Kỹ thuật này hiện nay được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
nghiên cứu như khảo cổ, địa chất, nông-y-sinh học, môi trường [1] ….
Trong thực tế, kỹ thuật NAA thường sử dụng các phương pháp chuẩn hóa:
tuyệt đối (Absolute), tương đối (Relative) hoặc chuẩn đơ
n (Monostandard). Các
phương pháp chuẩn hóa này có nhiều đóng góp trong quá trình áp dụng của kỹ thuật
NAA, nhưng chúng cũng có một số nhược điểm[1]. Để khắc phục các nhược điểm
nhưng vẫn tận dụng được các ưu điểm cơ bản của phương pháp chuẩn hóa kể trên,
một phương pháp chuẩn hóa mới, phương pháp k
0
-NAA, đã được đưa ra ở Châu
Âu. Phương pháp k
0
-NAA có ưu điểm là không cần dùng mẫu chuẩn hay mẫu tham
khảo mà lại có khả năng phân tích đa nguyên tố. Đặc biệt, sai số phân tích mang
tính hệ thống khá ổn định. Ngoài ra, k
0
-NAA còn có ưu điểm là đơn giản trong thực
nghiệm, linh hoạt khi thay đổi điều kiện chiếu trên lò phản ứng và đo phổ gamma,
và thuận tiện trong việc tự động hóa quy trình bằng phần mềm máy tính. Trên thế
giới, các nước đã nghiên cứu phát triển và áp dụng k
0
-NAA đầu tiên là Bỉ, Hungary.
Gần đây, một số phòng thí nghiệm NAA cũng đã và đang nghiên cứu áp dụng
phương pháp này như Hoa Kỳ, Hà Lan, Pháp, Đức, Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn

0
-IAEA được giới thiệu từ đầu năm 2005[17] và đã được phát
triển để hỗ trợ người sử dụng phương pháp k-zero trong NAA để phù hợp và thống
nhất các kết quả tính toán giữa các phòng thí nghiệm sử dụng k-zero trong NAA.
Phần mềm được phân phát miễn phí [10] với hy vọng sẽ làm giảm việc sử dụng các
mẫu chuẩn phục vụ mục đích hiệu chuẩn[16]. Việc giảm sử dụng mẫu chuẩn cho
mục đích hiệu chuẩn rất có ích cho bài toán k
0
-NAA thực tế, đặc biệt đối với việc
chuẩn hệ đo.
Do đó, luận văn với nội dung Nghiên cứu tính hiệu suất của detector bán
dẫn HPGe bằng phương pháp Monte Carlo trong phần mềm k
0
-IAEA được thực
hiện với mục tiêu:
- Tính hiệu suất tuyệt đối của detector bán dẫn HPGe bằng phần mềm k
0
-IAEA.
So sánh với phương pháp truyền thống.
- Tính hàm lượng một số nguyên tố trong mẫu chuẩn bằng phần mềm k
0
-IAEA,
trong đó có khảo sát việc sử dụng phương pháp mô phỏng Monte Carlo để biến
đổi đường cong hiệu suất từ hình học đo này sang hình học đo khác.
Ngoài ra, luận văn còn hướng đến mục tiêu khác là so sánh kết quả tính hàm
lượng bằng phần mềm k
0
-IAEA với kết quả tính hàm lượng bằng chương trình
k
0

xạ phân rã bằng cách phát một hoặc nhiều gamma trễ đặc trưng, nhưng ở một tốc độ
chậm hơn nhiều so với quá trình phát tia gamma tức thời ở trên. Tia gamma phát ra
với một xác suất riêng được gọi là cường độ gamma tuyệt đối (γ). Các tia gamma có
thể được phát hiện bằng detector bán dẫn có độ phân giải năng lượng cao. Trong
phổ gamma nhận được, năng lượng của đỉnh xác định sự có mặt của nguyên tố
9
trong mẫu (định tính), và diện tích của đỉnh cho phép xác định hàm lượng của
nguyên tố đó (định lượng).
Có hai cách phân tích kích hoạt neutron[4]: (i) Phân tích kích hoạt có xử lý
hoá hay phân tích hủy mẫu (Radiochemical Neutron Activation Analysis_ RNAA),
(ii) Phân tích kích hoạt dụng cụ hay phân tích kích hoạt không phá mẫu
(Instrumental Neutron Activation Analysis - INAA). INAA có các ưu điểm: INAA
không phá mẫu (không bị biến thành dạng lỏng, ít bị thất thoát và nhiễm bẩn);
INAA thuần túy hạt nhân (phương pháp này không phụ thuộc vào trạng thái vật lý
và hóa học); INAA nhạy với nguyên tố có s
ố Z nhỏ (các nguyên tố trong matrix có
số Z nhỏ được xác định với độ nhạy cao).
1.2. Nguyên tắc của phân tích kích hoạt neutron
Cơ sở của phân tích kích hoạt neutron là phản ứng của các neutron với hạt
nhân nguyên tử. Quan trọng nhất trong NAA là phản ứng bắt neutron (Hình 1.1)
hay còn gọi là phản ứng (n,γ), trong đó hạt nhân X (hạt nhân bia) hấp thụ một
neutron, sản phẩm tạo ra là một hạt nhân phóng xạ với cùng số nguyên tử Z như
ng
có khối lượng nguyên tử A tăng lên một đơn vị và phát tia gamma đặc trưng, quá
trình này được biểu diễn bởi phản ứng:

γ
+→→+
++
XXnX

ngụ ý rằng chế độ đo với gamma trễ được thực hiện và viết tắt NAA.

1.3. Phân tích kích hoạt neutron dùng lò phản ứng
Về thiết bị chiếu xạ, mặc dù có một số loại nguồn neutron (lò phản ứng, máy
gia tốc và nguồn đồng vị) ứng dụng cho NAA, nhưng các lò phản ứng hạt nhân với
dòng neutron có thông lượng cao từ sự phân hạch của uranium cho độ nhạy có thể
cao nhất cho hầu hết các nguyên tố[3]. Các loại lò phản ứng khác nhau và những vị
trí khác nhau trong một lò phản ứng có thể thay đổi đáng kể phân bố năng lượng và
thông lượng neutron do các vật liệu được dùng để làm chậm neutron (hay làm giảm
năng lượng) từ neutron phân hạch ban đầu.
Tuy nhiên, phân bố thông lượng neutron lò phản ứng có thể chia thành 3
vùng dựa vào năng lượng của neutron, bao gồm vùng neutron nhiệt, vùng neutron
trên nhiệt và vùng neutron nhanh hay phân hạch [1], [3] (Hình 1.2).
Neutron
Hạt nhân bia
Tia gamma
tức thời
Hạt nhân
hợp phần
Hạt nhân
phóng xạ
Hạt Beta
Tia gamma
trễ
Hạt nhân
sản phẩm
11
− Neutron nhiệt: có năng lượng từ 0 < E
n
< 0,5 eV, tuân theo phân bố Maxwell-

n
< 0,5MeV. Tiết diện của neutron
trên nhiệt tương tác với vật chất có dạng cộng hưởng. Do đó, vùng này còn được
gọi là vùng cộng hưởng. Phân bố thông lượng neutron trên nhiệt được mô tả một
cách lý tưởng theo quy luật 1/E. Nhưng trong thực tế, dạng 1/E được thay bởi
1/E
1+α
, với α là hệ số không phụ thuộc năng lượng, biểu diễn độ lệch phổ khỏi
quy luật 1/E, có giá trị nằm trong khoảng [-1,+1].
− Neutron nhanh: có năng lượng trong vùng E
n
> 0,5MeV, cực đại ở 0,7 MeV;
được mô tả bởi phân bố Watt. Sau quá trình làm chậm, neutron nhanh chuyển
thành neutron trên nhiệt và neutron nhiệt. Tuy nhiên, quá trình phân hạch vẫn
tiếp diễn nên vẫn tồn tại một số neutron nhanh đồng thời với hai loại kia.
Hình 1.2 - Phân bố thông lượng neutron lò phản ứng
Neutron nhiệt
theo phân bố
Mazwell-Boltxmann
Neutron nhanh
theo phân bố Watt
Neutron trên nhiệt
Thông lượng
Năng lượng
12
Khi kết hợp việc kích hoạt trên lò phản ứng với việc đo phổ gamma sau khi
chiếu bằng hệ phổ kế gamma dùng detector bán dẫn, ta có mối quan hệ giữa tốc độ
phản ứng (R) là số phản ứng xảy ra trong 1 giây và số đếm ghi được (N
p
) của đỉnh

t
c
: thời gian đo.
S: hệ số bão hòa, với t
i
– thời gian chiếu.
i
t
eS
λ
−
−= 1
T
1/2
– chu kỳ bán huỷ, và
2/1
2ln
T
=
λ
.
D: hệ số rã, với t
d
– thời gian rã.
d
t
eD
λ
−
=

/
γεθ
= (1.2)
Trong điều kiện nhân phóng xạ được hình thành trực tiếp bởi phản ứng (n,γ),
và giả sử không có hiệu ứng đốt cháy.
13
Tốc độ phản ứng R, theo qui ước Hogdahl, được mô tả gồm hai thành phần
được kích hoạt bởi các neutron nhiệt và trên nhiệt tương ứng. Trong đó Tích phân
thứ nhất biểu diễn cho phần dưới Cadmi (SubCadmium) và tích phân thứ hai biểu
diễn cho phần trên nhiệt.
∫
∞
+
∫
=
Cd
Cd
E
dEEE
E
dEEER )()(
0
)()(
φσφσ
(1.3)
σ(E): tiết diện phản ứng gây bởi neutron ở năng lượng E.
φ(E): thông lượng neutron ở năng lượng E.
E
Cd
: năng lượng cắt Cd (E

αα
φ
+
=
1
/)1()( EeVE
e
, ở đây 1eV biểu diễn cho năng lượng tham khảo. Hệ số α
độc lập với năng lượng neutron – được xem như một thông số phổ neutron – biểu
diễn cho độ lệch phân bố neutron trên nhiệt khỏi qui luật 1/E.
)(
0
α
I được viết:
α
α
σ
α
)1(
)(
)(
1
0
eV
E
E
dEE
I
Cd
∫

nhiệt.
Kết hợp phương trình (1.2) và (1.5) ta có:
14
peethth
A
cp
IGG
M
N
SDCw
tN
εαφσφ
γθ
)]([
/
00
+= (1.6)
Tốc độ đếm riêng (hay hoạt độ riêng) được định nghĩa (s
-1
g
-1
)[1]:
SDCw
tN
sp
A
cp
/
=
(1.7)

00
+
=
(1.9)
1.4. Các phương pháp chuẩn hóa của NAA
Chuẩn hóa NAA là làm cho quy trình thực nghiệm phù hợp với phương thức
tính toán đã chọn của NAA. Có 4 phương pháp chuẩn hoá của NAA: tuyệt đối,
tương đối, chuẩn đơn và k-zero.
1.4.1. Phương pháp tuyệt đối
Chiếu mẫu phân tích cùng với lá dò thông lượng (ký hiệu *), hàm lượng
nguyên tố trong mẫu ρ (g/g) được tính từ phương trình (1.9) với w = ρ.W:
p
p
eethth
eethth
sp
cp
IGG
IGG
M
M
A
SDCW
tN
ε
ε
αφσφ
αφσφ
γθ
γθ


được xác định bằng thực nghiệm chính xác hơn I
0
và σ
0
. Thế Q
0
vào (1.10) và biến
đổi ta có phương trình cơ bản của phương pháp tuyệt đối :
p
p
eth
eth
cp
QGfG
QGfG
M
M
sp
A
SDCW
tN
ε
ε
α
α
σγθ
σγθ
ρ
*

429.0
)(
0
0
+
+
−
=
α
α
αα
Cd
r
E
E
Q
Q
, với
0
0
0
σ
I
Q =

I
0
– tích phân cộng hưởng;
E
Cd

⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
ρ
ρ
//
(1.12)
“x” chỉ nguyên tố cần phân tích.
“s” chỉ nguyên tố chuẩn.
Đây là phương pháp cho kết quả chính xác trong các phương pháp chuẩn hóa
của NAA. Nhưng phương pháp này có một số nhược điểm sau: khó tạo được chuẩn
có cùng hàm lượng, cùng loại và cùng matrix với mẫu phân tích.
1.4.3. Phương pháp chuẩn đơn
Chiếu mẫu cùng lúc với một lá dò dùng làm chuẩn. Trong phương pháp
chuẩn đơn, các thông số trong phương pháp tuyệt đối (1.11) bao gồm thông số hạt
nhân, đ
iều kiện chiếu và đo được gộp thành hệ số k:
16

*
p

sp
A
SDCW
tN
cp
1
*
/
⋅=
ρ
(1.14)
Ưu điểm của phương pháp này là thuận tiện cho việc phân tích đa nguyên tố.
Tuy nhiên vì hệ số k phụ thuộc vào các thông số của thiết bị chiếu và hệ đo, nên
phương pháp này không có tính linh hoạt khi thay đổi điều kiện chiếu và đo.
1.4.4. Phương pháp chuẩn hóa k-zero (k
0
)
Để làm cho phương pháp chuẩn đơn linh hoạt hơn khi thay đổi điều kiện
chiếu và đo, và làm cho phương pháp tuyệt đối chính xác hơn, Simonits đã đề nghị
sử dụng hệ số k
0
được xác định từ thực nghiệm như hệ số k trong phương pháp
chuẩn đơn, nhưng không bao gồm các thông số của thiết bị chiếu và hệ đo.
Từ đó, một phương pháp chuẩn hóa mới là phương pháp chuẩn hoá k
0
trong
NAA (k
0
-NAA), một trong những phát triển đáng kể của NAA, đã xuất hiện vào
những năm giữa thập kỷ 70, để khắc phục một số nhược điểm của các phương pháp

(1.15)
Trong đó “a” chỉ nguyên tố cần phân tích và “m” chỉ monitor (tối ưu là Au).
Hệ số k
0
được đo bằng thực nghiệm và lập thành bảng. Chiếu mẫu cùng lúc
với lá dò (monitor), ta thu được hàm lượng nguyên tố cần phân tích:
ap
mp
aaeath
mmemth
m
msp
a
cp
QGfG
QGfG
ak
A
SDCW
tN
,
,
,0,,
,0,,
,0
,
.
)]( [
)]( [
)(

nghiên cứu chủ yếu là tính hiệu suất ghi tuyệt đối của detector bán dẫn HPGe bằng
phần mềm k
0
-IAEA và tìm hiểu tính hiệu suất ghi của detector sử dụng phương
pháp Monte Carlo để biến đổi đường cong hiệu suất từ hình học đo này sang hình
học đo khác. Khi đó trong thực nghiệm không cần phải mất thời gian cho việc khảo
sát hiệu suất ở nhiều khoảng cách nguồn – detector khác nhau.
2.1. Giới thiệu phần mềm k
0
-IAEA
2.1.1. Giới thiệu
Trên thế giới, vào năm 1992 một gói phần mềm mang tên
KAYZERO/SOLCOI
®
đã được giới thiệu bởi tập đoàn DSM Research (Hà Lan)
dưới sự cố vấn khoa học của hai cha đẻ phương pháp k-zero là F. De Corte và
A. Simonits. Do phần mềm này được bán với giá khá cao khoảng 15 nghìn USD và
vẫn còn một số khuyết điểm[1] nên một số quốc gia đã tự xây dựng chương trình
tính toán k-zero

cho riêng mình như: Quantu-MCA (Brazil), DEIMOS32 (Cộng hòa
Czech), Code Hypermet-PC (Hungary), k
0
-CIAE (Trung Quốc), k
0
-DSM (Nhật
Bản) và k
0
-Dalat (Việt Nam).
Ngày nay với sự phát triển rộng rãi của phương pháp k

− Phiên bản k0_iaea 1.03 được cập nhật vào 27/07/2005, với các file nhậ
n từ
Gamma Vission được đọc chính xác và thông số thông lượng alpha được tính
đối với các lá dò không có hạt nhân nhạy với nhiệt độ.
− Phiên bản k0_iaea 1.04 được cập nhật vào 07/11/2005, với cách tính thông
lượng mới.
− Phiên bản k0_iaea 2.00 và 2.01 được cập nhật vào 09/01/2006, với tiết diện bắt
ngưỡng được bổ sung, có nghĩa là phổ mô tả thông lượng phải được phân tích
lại và thông số thông lượng nhanh mới được lưu lại để s
ử dụng cho các lần phân
tích sau và sự hiệu chính thời gian chết, phông, fit đỉnh, …
− Phiên bản k0_iaea 2.02 được cập nhật vào 17/02/2006.
− Phiên bản k0_iaea 2.03 và 2.04 được cập nhật vào 05/05/2006, với vị trí đỉnh
được biểu diễn theo kênh hoặc năng lượng và tiết diện phản ứng của W
186
thay
đổi, …
− Phiên bản k0_iaea 3.00 được cập nhật vào 16/08/2006, có thể phân tích phổ
gamma tức thời (Prompt Gamma Neutron Activation Analysis – PGNAA).
− Phiên bản k0_iaea 3.01 được cập nhật vào 18/09/2006, chương trình sẽ cho
thông lượng neutron bằng nhau trong tất cả các lần chiếu và đo đối với các lá dò
và mẫu được chiếu nhiều lần.
20
− Phiên bản k0_iaea 3.10 được cập nhật vào 25/09/2006, với hoạt độ cụ thể được
trình bày đối với tất cả các đỉnh, tùy theo việc thiết lập trong “Edit/Interpretation
options”.
− Phiên bản k0_iaea 3.11 được cập nhật vào 04/10/2006, chương trình điều chỉnh
thời gian chết trước khi tính giới hạn phát hiện, …
− Phiên bản k0_iaea 3.12 được cập nhật vào 04/12/2006, độ phân giải thời gian
trong thời gian thu nhận phổ tăng từ 1s

b
n
i
a
f
nfxdx
nba
→
−
∑
∫
(2.1)
Với f(n
i
) là hàm được lấy tích phân và n
i
là tập hợp n số ngẫu nhiên có phân
bố đều trong giới hạn
x
a= và
x
b
=
. Vế trái của phương trình (2.1) là ước lượng
Monte Carlo của tích phân, còn vế phải là tích phân thực của hàm giữa a và b. Định
lý này đặc biệt quan trọng do nó xác định các kết quả tính toán Monte Carlo như
những ước lượng phù hợp. Do đó tính toán Monte Carlo lý tưởng cần tạo ra cùng
một ước lượng (trong sai số thống kê). Các kết quả được cho bởi phương trình (2.1)
trên có thể ngoại suy tới hàm của nhiều biến.
2.2.2.3. Số ngẫu nhiên

22
Chu kì của phương pháp đồng dư tuyến tính (chiều dài của dãy số cho đến
khi số đầu tiên bị lặp lại)
≤ M điều này có nghĩa là trong trường hợp tốt nhất thì
n
x
sẽ lấy tất cả các giá trị có trong đoạn.
2.3 Tính hiệu suất ghi trong phần mềm k
0
-IAEA
2.3.1. Hiệu suất ghi của detector
Photon tới có thể tương tác với vật liệu detector theo 3 cơ chế chính: hiệu
ứng quang điện, tán xạ Compton và hiệu ứng tạo cặp. Trong đó, hiệu ứng quang
điện sẽ truyền toàn bộ năng lượng của photon cho detector. Hai cơ chế còn lại chỉ
truyền một phần năng lượng cho detector, nhưng các photon thứ cấp của các quá
trình này có thể tương tác và mất toàn bộ n
ăng lượng trong detector.
Dựa vào tính chất này của việc khảo sát hiệu suất, hai loại hiệu suất ghi được
định nghĩa[13]:
Loại thứ nhất là hiệu suất tổng ε
t
(total efficiency). Loại này xét toàn bộ các
tương tác photon, không kể năng lượng của nó có được truyền toàn bộ hay không.
Hiệu suất tổng ε
t
được định nghĩa: Xác suất của một photon phát ra từ nguồn để lại
một phần năng lượng trong thể tích hoạt của detector.
Loại thứ hai là hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần ε
p
(full-energy peak

=
t
(2.2)
ε
t
liên quan với ε
p
bởi lý do sau. Hiệu suất đỉnh có thể được xem là tổng của
các hiệu suất khác:
p
p
c
p
f
pp
εεεε
++= (2.3)
Trong đó
p
p
c
p
f
p
εεε
,, theo thứ tự là các phần của ε
p
tương ứng với hiệu ứng
quang điện, tương tác Compton và tạo cặp.
Tương tự

Ω
=
Ω
=
Ω
(2.5)
Trong đó μ
t
là hệ số hấp thụ tuyến tính tổng của vật liệu detector đối với một
gamma của năng lượng gamma cần khảo sát (E
γ
); μ
f
, μ
c
và μ
p
là các hệ số hấp thụ
của hiệu ứng quang điện, Compton và tạo cặp theo thứ tự.