ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA VẬT LÝ – VẬT LÝ KỸ THUẬT
BỘ MÔN VẬT LÝ HẠT NHÂN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài:
KHẢO SÁT ĐƢỜNG CONG HIỆU SUẤT CỦA ĐẦU DÕ
HPGe GC3520 BẰNG MÔ PHỎNG GEANT4
TP. Hồ Chí Minh - Năm 2014
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Vân
GVHD: ThS. Lưu Đặng Hoàng Oanh
GVPB: TS. Lê Bảo Trân
NỘI DUNG
Cơ sở lý thuyết
Chƣơng trình mô phỏng Geant4
và mô hình hệ đo gamma
Kết quả
Kết luận và kiến nghị
1
2
3
2

CƠ SỞ
LÝ THUYẾT
TƢƠNG TÁC CỦA GAMMA
VỚI VẬT CHẤT
Hấp thụ quang điện
Tán xạ Compton
Quá trình tạo cặp
Tán xạ Rayleigh


HIỆU SUẤT CỦA ĐẦU DÒ GERMANIUM
5
6
CHƢƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG GEANT4
GEANT4
Phương pháp
Monte Carlo
Mã nguồn
mở
Quá trình vật
lý đa dạng
Mô phỏng
tương tác

CHƢƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG GEANT4
Hình 3. Sơ đồ cấu tạo một chương trình Geant4
7
CHƢƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG GEANT4
Hình 4. Sơ đồ hệ gamma GC3520 mô phỏng bằng Geant4
8
CHƢƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG GEANT4
Hình 5. Sơ đồ mặt cắt dọc buồng chì, đầu dò, giá đo và nguồn
vẽ bằng Geant4
9
10
CHƢƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG GEANT4
Hình 6. Mặt cắt của đầu dò GC3520 bằng mô phỏng Geant4
Tinh thể Germanium
Đường kính ngoài: 61,28 mm

0,33
1,594.10
-3

0,41
88,04 6,267.10
-3

0,85 3,649.10
-3

1,11
2,475.10
-3

1,39
122,06 5,994.10
-3

0,21 3,637.10
-3

0,27
2,435.10
-3

0,33
136,50 5,783.10
-3


661,66 1,819.10
-3

0,31 1,130.10
-3

0,39
7,973.10
-4

0,48
834,84 1,583.10
-3

0,36 9,658.10
-4

0,47
6,728.10
-4

0,57
1115,55 1,334.10
-3

0,50 7,946.10
-4

0,64
5,268.10


0,74
4,656.10
-4

0,89
Bảng 1. Hiệu suất đỉnh của detector ở từng vị trí đối với các nguồn và
sai số tương ứng trong mô phỏng

12
Hình 6. Đường cong hiệu suất mô phỏng ở các khoảng cách
15 cm, 20 cm và 25 cm
13

NHẬN XÉT
 Phù hợp với lý thuyết đưa ra với loại đầu dò
loại p.
 Hiệu suất càng lớn khi khoảng cách từ
nguồn đến đầu dò càng gần.
HIỆU SUẤT MÔ PHỎNG
14
Bảng 2. Sai lệch giữa hiệu suất mô phỏng và hiệu suất thực nghiệm ở
vị trí cách mặt đầu dò 15 cm
Năng
lƣợng (KeV
)
Hiệu suất mô phỏng

Hiệu suất thực nghiệm


1,03
661,66 1,819.10
-3
1,839.10
-3
1,12
834,84 1,583.10
-3
1,562.10
-3
1,34
1115,55 1,334.10
-3
1,253.10
-3
6,40
1173,23 1,205.10
-3
1,186.10
-3
1,55
1274,54 1,080.10
-3
1,118.10
-3
3,39
1332,50 1,092.10
-3
1,072.10
-3

136,50 3,560.10
-3
3,542.10
-3
0,51
302,85 2,268.10
-3
2,203.10
-3
2,97
356,02 1,980.10
-3
1,930.10
-3
2,62
661,66 1,130.10
-3
1,145.10
-3
1,34
834,84 9,658.10
-4
9,725.10
-4
0,69
1115,55 7,946.10
-4
7,741.10
-4
2,65

lệch (%)

59,54
1,594.10
-3
1,540.10
-3
3,46
88,04
2,475.10
-3
2,325.10
-3
6,45
122,06
2,435.10
-3
2,439.10
-3
0,16
136,50
2,332.10
-3
2,400.10
-3
2,86
302,85
1,494.10
-3
1,498.10

-4
1,98
1274,54
4,908.10
-4
4,739.10
-4
3,56
1332,50
4,656.10
-4
4,618.10
-4
0,83
19

Hình 9. So sánh đường cong hiệu suất mô phỏng và thực nghiệm
tại vị trí cách mặt đầu dò 25 cm
20

NHẬN XÉT KẾT QUẢ
 Phù hợp với thực nghiệm tại các vị trí 15 cm, 20 cm
và 25 cm ở cả vùng năng lượng thấp và cao.
 Vùng năng lượng cao sai lệch tương đối ít.
 Đối với nguồn
109
Cd có năng lượng 88,04 keV có sự
sai lệch khá lớn, giá trị nằm trong khoảng từ 6,4 –
7,3 %.
21

[8] Certificate of CaliBration Gamma Standard Soure (2013), Eckert & Ziegler, Isotope Products, USA.
[9] Lynx™ Digital Signal Analyzer (2008), Application Note, Canberra Industries, USA.
[10] Geant4 Collaboration (2012), Geant4 User’s Guide for Application Developers, Version Geant4
9.6.
…
24
CẢM ƠN SỰ CHÚ Ý LẮNG NGHE
CỦA QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN!