tailieunhanh - Báo cáo khoa học: Bước đầu nghiên cứu phổ gốc trong hệ phổ kế gamma bằng thuật toán ML-EM và mô phỏng MCNP

Trong công trình này, thuật toán ML-EM (Maximum Likelihood Fitting by Expectation Maximization) được sử dụng trong việc tìm phổ gốc của hệ phổ kế gamma đầu dò HPGe. Tập hợp các đáp ứng đầu dò được mô phỏng bằng chương trình MCNP4C2 đối với bức xạ gamma phát ra từ nguồn điểm đơn năng đặt tại khoảng cách 10,6cm so với mặt đầu dò. Năng lượng của các nguồn thay đổi từ 50,1 keV đến 1502,1 keV với bước nhảy 2,5 keV được mô phỏng theo sự ghi nhận của hệ phổ kế. | Science Technology Development Vol 12 - 2009 BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU PHỔ GỐC TRONG HÊ PHỔ KẾ GAMMA BẰNG THUẬT TOÁN ML-EM VÀ MÔ PHỎNG MCNP Mai Văn Nhơn 1 Lê Văn Ngọc 2 Trương Thị Hồng Loan 1 Đặng Nguyên Phương 1 1 Truờng Đại học Khoa học Tự nhiên ĐHQG-HCM 2 Viện Khoa học và Kỹ thuật Hạt nhân Hà Nội TÓM TĂT Trong công trình này thuật toán ML-EM Maximum Likelihood Fitting by Expectation Maximization được sử dụng trong việc tìm phổ gốc của hệ phổ kế gamma đầu dò HPGe. Tập hợp các đáp ứng đầu dò được mô phỏng bằng chương trình MCNP4C2 đối với bức xạ gamma phát ra từ nguồn điểm đơn năng đặt tại khoảng cách 10 6cm so với mặt đầu dò. Năng lượng của các nguồn thay đổi từ 50 1 keV đến 1502 1 keV với bước nhảy 2 5 keV được mô phỏng theo sự ghi nhận của hệ phổ kế gamma 8192 kênh. Kết quả bước đầu thực hiện trên phổ gamma của các nguồn điểm Co-60 Cs-137 Eu-152 cho thấy ở phổ được hiệu chỉnh có sự tăng đáng kể diện tích quang đỉnh so với phổ đo trong cùng một điều kiện. Từ khóa tìm phổ gốc phổ kế gamma HPGe nguồn điểm MCNP. 1. GIỚI THIỆU Khi đi qua môi trường của đầu dò với cấu hình cụ thể tia gamma tới tương tác với đầu dò sẽ được ghi nhận thông qua các hiệu ứng trực tiếp hiệu ứng quang điện hoặc gián tiếp như tán xạ Compton tạo cặp hoặc thoát khỏi đầu dò. Tùy theo hình học và cấu trúc cụ thể của đầu dò cũng như bố trí vật liệu xung quanh đầu dò mà ảnh hưởng tán xạ sơ cấp và thứ cấp lên phổ sẽ thay đổi khác nhau. Một cách tổng quát phổ đo được là kết quả của sự tương tác của hệ đầu dò lên phổ tới làm phân bố lại dạng của phổ tới bao gồm đỉnh toàn phần do hiệu ứng quang điện và nền liên tục từ hiệu ứng tán xạ Compton nhiều lần trong môi trường đầu dò và các vật liệu xung quanh. Do đó tốc độ đếm trên đỉnh toàn phần không thể hiện đầy đủ cường độ nguồn đi vào đầu dò. Phương pháp giải cuộn sử dụng một thuật toán lặp thích hợp để khử dần miền liên tục do tán xạ Compton sẽ giúp ta có được phổ gốc ban đầu của photon tới. Bằng cách đó ta có được các phổ tương ứng sau khi giải cuộn .