đáNh giá hiệu suất năng lượng đỉnh toàn phần và hiệu suất tổng bằng phương pháp monte carlo

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÍ
…o0o…
ĐỖ THỊ ÁNH TUYẾT
ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG ĐỈNH TOÀN
PHẦN VÀ HIỆU SUẤT TỔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
MONTE-CARLO
Ngành: VẬT LÍ
Mã số: 105
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2012

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÍ
ĐỖ THỊ ÁNH TUYẾT
ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG ĐỈNH TOÀN
PHẦN VÀ HIỆU SUẤT TỔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP
MONTE-CARLO
Ngành: VẬT LÍ
Mã số: 105
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
Ths.TRẦN THIỆN THANH
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2012

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, ngoài những cố gắng của bản thân, em đã nhận
được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ của thầy cô, gia đình, bạn bè, luôn sát cánh bên
em cho đến khi hoàn thành khóa luận.
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành của mình đến Ths.Trần Thiện Thanh,
thầy đã truyền cho em những kiến thức chuyên môn, tận tình chỉ bảo cũng như đóng
góp những ý kiến và những kinh nghiệm quý báu để em có thể hoàn thành khóa
luận.
Xin cho em được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ths.Lê Công Hảo về những
kiến thức bổ ích thầy đã truyền cho em, thầy đã giúp em chỉnh sửa lại luận văn để
luận văn được hoàn chỉnh.
Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa Vật Lý trường ĐH Sư Phạm
TPHCM đã dìu dắt, truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích trong suốt thời gian
học tập tại trường.
Cảm ơn các bạn đã luôn quan tâm, giúp đỡ, sát cánh bên mình trong suốt thời
gian qua.
Con xin gửi lời cảm ơn, lời tri ân đến ba mẹ, gia đình, người thân về tình yêu
thương mà mọi người dành cho con, tiếp thêm sức mạnh cho con trên con đường tri
thức cũng như trong cuộc sống này.
Chân thành cảm ơn.

MỤC LỤC
Danh mục các kí hiệu và các chữ viết tắt....................................................................3
Danh mục các bảng.....................................................................................................4
Danh mục hình vẽ và đồ thị ........................................................................................6
MỞ ĐẦU.....................................................................................................................8
Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ ĐẦU DÒ GERMANIUM BÁN DẪN SIÊU TINH
KHIẾT (HPGe) .........................................................................................................10
1.1. Giới thiệu về đầu dò HPGe [1].......................................................................10
1.2. Cơ chế hoạt động của đầu dò để ghi nhận gamma [1, 2] ...............................10
1.3. Phổ biên độ xung [2].......................................................................................10
1.4. Độ phân giải năng lượng ................................................................................12
1.5. Hiệu suất đo [3] ..............................................................................................14
1.5.1. Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần (εp
)................................................15
1.5.2. Hiệu suất tổng (εt
).....................................................................................16
1.5.3. Tỉ số P/T...................................................................................................17
1.5.4. Đường cong hiệu suất...............................................................................18
1.6. Các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất của detector [3]...................................19
1.6.1. Sự phụ thuộc năng lượng của hiệu suất đỉnh ...........................................19
1.6.2. Yếu tố hình học đo ...................................................................................19
1.6.3. Hiệu ứng trùng phùng tổng ......................................................................20
1.6.4. Hiệu chỉnh phân rã phóng xạ....................................................................21
1.6.5. Hệ điện tử .................................................................................................21
1.6.6. Sự tự hấp thụ ...........................................................................................22
1.7 Nhận xét...........................................................................................................22
Chương 2 - TƯƠNG TÁC CỦA PHOTON VỚI MÔI TRƯỜNG VẬT CHẤT VÀ
PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG MONTE CARLO...................................................23
2.1. Các cơ chế tương tác của gamma với vật chất [1, 4]......................................23
2.1.1. Hấp thụ quang điện ..................................................................................23
2.1.2. Tán xạ Compton.......................................................................................25

2.1.3. Hiệu ứng tạo cặp......................................................................................26
2.2. Phương pháp Monte Carlo [2]........................................................................27
2.2.1. Giới thiệu..................................................................................................27
2.2.2. Phương pháp Monte Carlo .......................................................................28
2.3. Chương trình MCNP [3, 5, 8].........................................................................28
2.3.1. Giới thiệu về chương trình MCNP...........................................................28
2.3.2. Các bước thực hiện quá trình mô phỏng trong MCNP4C2......................29
Chương 3 - KẾT QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG .......................................33
3.1. Dạng hình học của đầu dò HPGe....................................................................33
3.2. Mô phỏng và kết quả của quá trình mô phỏng ...............................................35
3.2.1. Mô phỏng .................................................................................................35
3.2.2. Kết quả của quá trình mô phỏng ..............................................................37
3.3. So sánh kết quả mô phỏng của 3 loại đầu dò bằng MCNP4C2 với kết quả mô
phỏng của các chương trình khác như GEANT3, GEANT4, MCNP, PENELOPE
[7]...........................................................................................................................39
3.4. Đánh giá sự tự hấp thụ của các thành phần hóa học trong nguồn..................46
3.5. Nhận xét..........................................................................................................57
KẾT LUẬN...............................................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................60

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
 Các kí hiệu
εabs : Hiệu suất tuyệt đối
Ω là góc khối giữa nguồn và đầu dò
εt
: Hiệu suất tổng
εint: Hiệu suất nội
εp
: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần
NP
: diện tích đỉnh năng lượng toàn phần
A : hoạt độ tại thời điểm đo (Bq)
Iγ: xác xuất phát gamma
t: thời gian đo (s)
Rt: Tốc độ phân rã tại thời điểm t
R0: Tốc độ phân rã tại thời gian lúc đầu
η1, η2, ηs lần lượt là hiệu suất ghi nhận được của tia γ1, γ2 và đỉnh tổng.
λ là hằng số phân rã
Ee là tổng động năng của electron và positron
Eγ là năng lượng của tia gamma tới
 Các chữ viết tắt
AvgCETZ: Số đếm trung bình
DSBHS: Độ sai biệt hiệu suất
MCNP: Monte-Carlo N-Particle
HPGe: Germanium siêu tinh khiết (Hyper pure Germanium)
P/T: Tỉ số hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần trên hiu suất tổng (Peak to
total)

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Các kiểu tally ............................................................................................32
Bảng 3.1: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng của đầu dò 1 .... 37
Bảng 3.2: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng của đầu dò 2 ....38
Bảng 3.3: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng của đầu dò 3 .... 38
Bảng 3.4: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng của đầu dò 3 với
mật độ nước là 3 g/cm3
khi mô phỏng bằng GEANT3, GEANT4............................39
khi mô phỏng bằng MCNP và PENELOPE… 40
Bảng 3.6: So sánh hiệu suất đỉnh của đầu dò 3 ở mật độ của nước là 3 g/cm3
giữa
code MCNP4C2 và code GEANT3, GEANT4, MCNP, PENELOPE [7].............. 40
Bảng 3.7: So sánh hiệu suất tổng của đầu dò 3 ở mật độ của nước là 3 g/cm3
giữa
code MCNP4C2 và GEANT3, GEANT4, MCNP, PENELOPE [7]. ...................... 41
Bảng 3.8: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của đầu dò 3 ở mật độ 2 g/cm3
, 3
g/cm3
, 4 g/cm3
.......................................................................................................... 44
Bảng 3.9: Hiệu suất tổng của đầu dò 3 ở mật độ 2 g/cm3
, 3 g/cm3
, 4 g/cm3
......... 44
Bảng 3.10: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của đất 1 ở mật độ 1 g/cm3
, 1,5
g/cm3
, 2 g/cm3
..........................................................................................................47
Bảng 3.11: Hiệu suất tổng của đất 1 ở mật độ 1 g/cm3
, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
............48
, 1,5
g/cm3
, 2 g/cm3
..........................................................................................................48
, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
............49
, 1,5
g/cm3
, 2 g/cm3
50
, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
.............50
, 1,5
g/cm3
, 2 g/cm3
..........................................................................................................51
, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
............51

, 1,5
g/cm3
, 2 g/cm3
..........................................................................................................52
, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
............53
Bảng 3.20: Độ sai biệt hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của đất loại 5, 4, 3, 2 so
với đất 1 ở cùng mật độ 1,5 g/ cm3
..........................................................................54
Bảng 3.21: Độ sai biệt hiệu suất tổng của đất loại 5, 4, 3, 2 so với đất 1 ở cùng mật
độ 1,5 g/ cm3
.............................................................................................................55

DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Phổ phân bố độ cao xung vi phân của gamma theo năng lượng của nguồn
Eu-152 ......................................................................................................................11
Hình 1.2: Hàm đáp ứng đối với những detector có độ phân giải tương đối tốt và độ
phân giải tương đối xấu............................................................................................ 12
Hình 1.3: Định nghĩa của độ phân giải detector ......................................................13
Hình 1.4: Giá trị năng lượng của các nguồn thường được dùng trong quá trình xây
dựng đường cong hiệu suất đỉnh thực nghiệm. 15
Hình 1.5: Sự phụ thuộc năng lượng của hiệu suất đỉnh........................................... 19
Hình 1.6: Sự hình thành đỉnh tổng phổ gamma của Co60 ............................................................
21
Hình 2.1: Hiệu ứng quang điện ................................................................................23
Hình 2.2: Tán xạ Compton .......................................................................................25
Hình 3.1: Dạng hình học đầu dò 1 ........................................................................... 33
Hình 3.2: Dạng hình học của đầu dò 2..................................................................... 34
Hình 3.3: Dạng hình học của đầu dò 3 .....................................................................35
Hình 3.4: Cấu trúc của đầu dò 2 được vẽ bằng MCNP ............................................36
Hình 3.5: Cấu trúc của nguồn và đầu dò 3 được vẽ bằng MCNP ............................36
Hình 3.6: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của mô phỏng MCNP4C2 và các
mô phỏng khác .........................................................................................................41
Hình 3.7: Hiệu suất tổng của mô phỏng MCNP4C2 và các mô phỏng khác ...........42
Hình 3.8: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của 3 loại đầu dò.......................... 42
Hình 3.9: Hiệu suất tổng của ba loại đầu dò ............................................................43
Hình 3.10: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của đầu dò 3 ở mật độ 2g/cm3
,
3g/cm3
, 4g/cm3
45
Hình 3.11: Hiệu suất tổng của đầu dò 3 ở mật độ 2 g/cm3
, 3 g/cm3
, 4 g/cm3
.......46
Hình 3.12: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của 5 loại đất ở mật độ 1,5 g/cm3
...................................................................................................................................53
Hình 3.13: Hiệu suất tổng của 5 loại đất ở mật độ 1,5g/cm3
...................................54

Hình 3.14: ĐSBHS đỉnh năng lượng toàn phần của đất 5, 4, 3, 2 so với đất 1 ở mật
độ 1,5 g/cm3
..............................................................................................................56
Hình 3.15: ĐSBHS tổng của đất 5, 4, 3, 2 so với đất 1 ở mật độ 1,5 g/cm3
............56

MỞ ĐẦU
Ngày nay, nghiên cứu và phát triển khoa học luôn được xem là những vấn đề
quan trọng hàng đầu trong việc định hướng sự phát triển của toàn xã hội. Các cơ sở
máy móc, thiết bị trong phòng thí nghiệm luôn được trang bị đầy đủ và không
ngừng cải tiến nhằm tạo điều kiện thuận lợi hơn cho người làm khoa học.
Tuy nhiên trong thực tế không phải lúc nào chúng ta cũng có đủ các điều kiện
cần thiết để thực hiện các thí nghiệm như mong muốn và không phải lúc nào các
phương pháp thực nghiệm cũng được thực hiện một cách dễ dàng, chính xác, nhất là
trong lĩnh vực nghiên cứu về vật lý hạt nhân, một lĩnh vực mà những kết quả tính
toán thường là gần đúng và mang tính chất thống kê. Lúc này, máy tính đóng vai trò
là một công cụ thật sự hữu ích. Sự xuất hiện của máy tính không chỉ dùng trong
việc nghiên cứu, phân tích, đo đạc các kết quả thực nghiệm mà nó còn được sử
dụng như một công cụ để mô phỏng thí nghiệm, cung cấp cho chúng ta những kết
quả mà các thí nghiệm thuần túy thường gặp phải nhiều khó khăn và hạn chế trong
quá trình thực hiện.
Trong luận văn này, chúng tôi sử dụng phương pháp Monte-Carlo cụ thể là
chương trình MCNP4C2. Đây là một chương trình được sử dụng khá phổ biến trong
lĩnh vực hạt nhân. Việc áp dụng chương trình MCNP trong vật lý hạt nhân cũng
được thực hiện trong nhiều năm gần đây với các phiên bản MCNP mới ngày càng
hoàn thiện hơn. Vì vậy việc hiểu biết và sử dụng chương trình là điều hết sức cần
thiết cho người làm việc trong lĩnh vực vật lý hạt nhân. Mục đích của khóa luận này
là dùng chương trình MCNP4C2 để mô phỏng ba cấu hình lý thuyết của detector
Germanium nhằm đánh giá hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng
của ba cấu hình nêu trên.
Khóa luận gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan về đầu dò Germanium siêu tinh khiết (HPGe): Giới thiệu các
đặc tính, cơ chế hoạt động của đầu dò để ghi nhận gamma, các khái niệm cơ bản
của hiệu suất, phân loại hiệu suất, cách xác định và xây dựng đường cong hiệu suất

theo các phương pháp khác nhau như thực nghiệm, bán thực nghiệm, và đặc biệt là
phương pháp mô phỏng.
Chương 2: Tương tác của photon với môi trường vật chất và phương pháp mô
phỏng Monte-Carlo: Giới thiệu các loại đặc trưng chính của photon với môi trường
vật chất, tổng quan về mô phỏng, đặc biệt là phương pháp Monte-Carlo, đồng thời
giới thiệu sơ lược các kiến thức cơ bản của chương trình MCNP.
Chương 3: Kết quả của quá trình mô phỏng: Giới thiệu về 3 cấu hình detector
Germanium cần nghiên cứu trong luận văn, kết quả của quá trình mô phỏng bằng
chương trình MCNP4C2. So sánh kết quả mô phỏng với kết quả của các chương
trình mô phỏng khác như GEANT3, GEANT4, MCNP, PENELOPE của tác giả
Tim Vidmar [7]. Từ đó so sánh, đánh giá hiệu suất năng lượng đỉnh toàn phần và
hiệu suất tổng của 3 cấu hình detector nêu trên. Và dựa trên cơ sở đó xem xét, khảo
sát ảnh hưởng của mật độ nguồn và sự hấp thụ tia gamma trong nguồn đến hiệu suất
ghi của detector.
.

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ ĐẦU DÒ GERMANIUM BÁN DẪN SIÊU
TINH KHIẾT (HPGe)
1.1. Giới thiệu về đầu dò HPGe [1]
Detector HPGe là một trong những detector dùng ghi nhận gamma phổ biến nhất
hiện nay cho việc nghiên cứu cơ bản hay trong vật lý ứng dụng, vì chúng có ưu
điểm là có độ phân giải cao. Năng lượng của tia gamma hoặc beta có thể ghi nhận
với độ phân giải lên tới 0,1%. Đây cũng chính là hệ đo được đề cập đến trong đề tài
này.
1.2. Cơ chế hoạt động của đầu dò để ghi nhận gamma [1, 2]
Khi đi qua môi trường vật chất, do bức xạ gamma không mang điện tích nên
không gây hiệu ứng ion hóa hoặc kích thích trực tiếp vào đầu dò. Vì vậy, việc ghi
nhận chúng được thực hiện thông qua các tương tác mà trong đó một phần hoặc
toàn bộ năng lượng của chúng được truyền cho electron. Chính các electron này gây
ion hóa tạo ra các xung điện ở lối ra của detector. Như vậy detector phải thực hiện 2
chức năng:
- Biến đổi năng lượng tia gamma thành năng lượng các electron. Do đó nó
hoạt động như bộ chuyển đổi trung bình mà tại đó các tia gamma có xác suất
tương tác trung bình sinh ra một hay nhiều electron nhanh
- Hoạt động như một thiết bị ghi nhận chuyển đổi electron nhanh thành những
tín hiệu điện.
1.3. Phổ biên độ xung [2]
Khi detector hoạt động theo kiểu xung, mỗi xung riêng sẽ mang thông tin quan
trọng liên quan đến điện tích được tạo ra bởi tương tác của bức xạ trong detector.
Những xung này được tập hợp và lưu trữ cho sự thể hiện phân bố biên độ xung của
detector ở đầu ra.
Có hai cách thông thường để trình bày thông tin về phân bố biên độ xung là phổ
vi phân và phổ tích phân. Phổ tích phân ít phổ biến hơn.

Trong hệ trục tọa độ Descartes với trục hoành là vi phân biên độ xung dH, trục
tung là số đếm vi phân của xung dN (được quan sát với biên độ bên trong vùng giới
hạn dH), chia cho dH kí hiệu là dN/dH. Trục hoành có đơn vị là volt còn trục tung
có đơn vị là volt-1
.
Số xung có biên độ nằm giữa giá trị H1 và H2 có thể thu được bằng cách lấy tích
phân trong khoảng giới hạn từ H1 đến H2, nghĩa là chúng ta tính diện tích trong
miền giới hạn này, số xung có biên độ trong khoảng giữa H1 và H2 bằng:
2
1
H
H
dN
N= dH
dH∫ (1.1)
Hình 1.1: Phổ phân bố độ cao xung vi phân của gamma theo năng lượng của
nguồn Eu152
Sự tỉ lệ giữa biên độ xung và năng lượng cho phép biến đổi đơn vị của trục
hoành từ đơn vị của biên độ thành đơn vị của năng lượng (thường dùng là keV hoặc
MeV), đơn vị của trục tung thành đơn vị của nghịch đảo năng lượng. Phương trình
(1.1) lúc này được viết lại như sau:

2
1
E
E
dN
N= dE
dE∫ (1.2)
Nó thể hiện số photon tương tác với năng lượng giữa E1 và E2 . Phổ độ cao xung
lúc này được gọi là phổ năng lượng gamma. Ví dụ hình 1.1.
1.4. Độ phân giải năng lượng
Độ phân giải năng lượng là đặc trưng quan trọng của detector bán dẫn
Germanium siêu tinh khiết. Một hệ đo có thể được đánh giá cao khi mà độ phân giải
của chúng được cho là rất tốt. Vậy thì độ phân giải năng lượng như thế nào là tốt ?
Trong nhiều ứng dụng thực tế, các detector thường được dùng để đo sự phân bố
của các bức xạ theo năng lượng. Sự phân bố này được gọi là hàm đáp ứng của
detector đối với năng lượng.
Hình 1.2: Hàm đáp ứng đối với những detector có độ phân giải tương đối tốt và độ
phân giải tương đối xấu
Xét thấy trên hình 1.2 mặc dù số xung được ghi nhận trong cả hai trường hợp là
như nhau, diện tích mỗi đỉnh là bằng nhau, cả hai đều có sự phân bố xung quanh giá
trị trung bình H0, nhưng bề rộng của đường cong trong trường hợp rộng hơn thì
xấu, vì thế bề rộng hàm đáp ứng càng nhỏ thì phép đo càng chính xác.
Độ phân giải năng lượng của detector được định nghĩa là tỉ số giữa FWHM (bề
rộng của phân bố tại tọa độ bằng nửa độ cao cực đại tại vị trí đỉnh H0) trên H0.
Độ phân giải năng lượng là đại lượng không thứ nguyên và diễn tả theo %.

Hình 1.3: Định nghĩa của độ phân giải detector
Detector có độ phân giải càng nhỏ thì càng có khả năng phân biệt tốt giữa hai bức
xạ có năng lượng gần nhau.
Độ phân giải năng lượng của detector không tốt có thể do một số nguyên nhân gây
ra sự thăng giáng trong đáp ứng của detector:
• Thứ nhất do sự dịch chuyển đặc trưng hoạt động của detector trong quá trình
ghi nhận bức xạ.
• Thứ hai do những nguồn nhiễu bên trong bản thân của detector và hệ thống
dụng cụ đo.
• Thứ ba là do thăng giáng thống kê từ chính bản thân rời rạc của tín hiệu đo.
Trong hầu hết các detector được sử dụng, thăng giáng thống kê là nguồn thăng
giáng quan trọng trong tín hiệu và đưa đến giới hạn hoạt động của detector.
Hiện nay detector bán dẫn Germanium siêu tinh khiết có độ phân giải năng
lượng cao nhất. Để đạt được độ phân giải như thế thì cấu tạo đầu dò phải có kích
thước nhỏ và nguyên tử số thấp.
Các detector bán dẫn Germanium siêu tinh khiết có ưu điểm lớn nhất là phân
tích các phổ gamma phức tạp có nhiều đỉnh.

1.5. Hiệu suất đo [3]
Về nguyên tắc, tất cả các detector sẽ cho xung ra khi có bức xạ tương tác với
đầu dò. Ở đây đối với bức xạ gamma, vì chúng không mang điện tích nên khi vào
detector chúng phải trải qua nhiều quá trình tương tác thứ cấp trước khi được ghi
nhận. Bởi vì bức xạ này có thể truyền qua những khoảng cách lớn giữa những lần
tương tác và như thế chúng có thể thoát ra khỏi vùng làm việc của detector dẫn đến
hiệu suất của detector nhỏ hơn 100%. Khi đó hiệu suất của detector thật sự cần thiết
để liên hệ số xung đếm được và số photon tới detector. Người ta chia hiệu suất của
detector thành hai loại là: hiệu suất tuyệt đối (absolute efficiency) và hiệu suất nội
(intrinsic efficiency).
Hiệu suất tuyệt đối (εabs): Được định nghĩa là tỉ số giữa các xung ghi nhận được
và số bức xạ được phát ra bởi nguồn. Hiệu suất này không những phụ thuộc vào
tính chất của detector mà còn phụ thuộc vào bố trí hình học như khoảng cách giữa
nguồn và detector.
Hiệu suất nội (εint): Được định nghĩa là tỉ số giữa các xung ghi nhận được và số
bức xạ đến đầu dò. Hiệu suất nội không phụ thuộc vào góc khối nhìn detector như
trong hiệu suất tuyệt đối.
Đối với nguồn đẳng hướng hai hiệu suất này liên hệ với nhau như sau:
int abs
4π
ε =ε
Ω
 
 
 
(1.3)
Ở đây Ω là góc khối của detector được nhìn từ vị trí của nguồn
Việc sử dụng hiệu suất nội tiện hơn nhiều so với hiệu suất tuyệt đối, bởi vì hiệu
suất nội ít phụ thuộc hình học giữa detector và nguồn. Hiệu suất nội chỉ phụ thuộc
vào vật liệu detector, năng lượng bức xạ và bề dày vật lý của detector theo chiều
bức xạ tới. Nhưng phụ thuộc vào khoảng cách giữa nguồn và detector vẫn còn vì
quãng đường trung bình của bức xạ xuyên qua detector sẽ thay đổi một ít theo
khoảng cách này.
Ngoài ra hiệu suất đếm còn được phân loại theo bản chất của bức xạ được ghi
nhận, được chia thành hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng.

1.5.1. Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần (εp
)
Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần (εp
) được định nghĩa là xác suất của
một photon phát ra từ nguồn mất mát toàn bộ năng lượng của nó trong thể tích hoạt
động của đầu dò. Trong phân bố độ cao xung vi phân, các hiện tượng mất năng
lượng toàn phần này được thể hiện bởi một đỉnh xuất hiện ở vị trí cuối của phổ. Các
hiện tượng mà chỉ mất một phần năng lượng của bức xạ tới sẽ xuất hiện xa hơn về
phía trái của phổ. Số các hiện tượng mất năng lượng toàn phần có thể được thu bởi
một tích phân đơn giản diện tích toàn phần dưới đỉnh.
Phương pháp thực nghiệm thông thường được sử dụng là dùng một số nguồn
phát gamma đơn năng để tính toán hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần theo năng
lượng. Tuy nhiên, năng lượng của gamma còn phụ thuộc vào khoảng cách cho nên
ứng với mỗi khoảng cách nhất định có một đường cong hiệu suất. Điều này là rất
mất thời gian và tốn kém trong quá trình đo đạc thực nghiệm.
Hình 1.4: Giá trị năng lượng của các nguồn thường được dùng trong quá trình xây
dựng đường cong hiệu suất đỉnh thực nghiệm.

Trong thực nghiệm hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần được xác định bởi:
p
p
γ
N (E)
ε (E)
AI (E)t
= (1.4)
Với εp
, NP
, A, Iγ, t lần lượt là hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần, diện tích đỉnh
năng lượng toàn phần, hoạt độ tại thời điểm đo (Bq), xuất phát gamma, thời gian đo
(s)
Ngày nay với sự hỗ trợ của máy tính, các đường cong hiệu suất tại các khoảng
cách khác nhau có thể được tính bằng các phương pháp bán thực nghiệm hoặc
phương pháp mô phỏng.
Trong phương pháp mô phỏng hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần mô phỏng
được định nghĩa là: số gamma tại đỉnh năng lượng toàn phần chia cho số gamma
phát ra từ nguồn.
peak
p
emit
N
ε
N
= (1.5)
Hiệu suất của một tia gamma có năng lượng xác định có thể được nội suy hoặc
ngoại suy từ các hiệu suất của các tia gamma chuẩn đã được tính trước đó.
Hiệu suất của việc đo nguồn có kích thước có thể được tính bằng cách đo hiệu
suất của các nguồn điểm chuẩn tại các vị trí khác nhau mô phỏng theo hình học của
nguồn thể tích. Nếu không biết vật liệu phóng xạ nằm ở đâu trong lớp vỏ bọc thì lặp
lại việc đo sau khi lật nguồn lại và tính hiệu suất trung bình.
1.5.2. Hiệu suất tổng (εt
)
Hiệu suất tổng (εt
) được định nghĩa như xác suất của một photon phát ra từ
nguồn mất bất kì năng lượng khác không nào của nó trong thể tích hoạt động của
đầu dò. Trong phân bố độ cao xung vi phân, diện tích tổng dưới phổ của tất cả các
xung không quan tâm đến biên độ được ghi nhận để xác định hiệu suất tổng. Trong
thực tế, rất nhiều hệ thống đo đạc luôn luôn đặt ra một yêu cầu rằng độ cao xung
phải lớn hơn một mức ngưỡng xác định nào đó được thiết lập để phân biệt chống lại
các xung rất nhỏ từ nhiễu điện tử. Do vậy, chỉ có thể tiến tiệm cận đến hiệu suất
tổng lý thuyết bằng cách làm thấp ngưỡng này hết mức có thể.

Trong thực tế, để xác định hiệu suất tổng cần thực hiện các bước sau:
- Trừ phông
- Ngoại suy phổ đến năng lượng zero ký hiệu ETZ (ETZ được ngoại suy thô
bằng cách lấy trung bình 4 kênh từ trái sang phải của ETZ).
- Lấy tổng số đếm toàn phần theo công thức:
R
T
i ETZ
i=ETZ
N = C +AvgC .ETZ∑
(1.6)
Ở đây R là số kênh tương ứng với biên phải của đỉnh năng lượng toàn phần, Ci là số
đếm tại kênh thứ i, AvgCETZ là số đếm trung bình tại kênh ETZ.
Hiệu suất tổng được tính theo công thức:
T
t
γ
N (E)
ε (E)=
AI (E)t
(1.7)
Với εt
, NT
, A, Iγ, t lần lượt là hiệu suất tổng tương ứng với năng lượng E, diện tích
tổng, hoạt độ tại thời điểm đo (Bq), xác suất phát gamma, thời gian đo (s) tương
ứng của năng lượng quan tâm.
Trong tính toán hệ số trùng phùng thì hiệu suất tổng là một nhân tố rất quan
trọng. Tuy nhiên, các nguồn phát gamma đơn năng không có sẵn vì thế các giá trị
này sẽ được mô phỏng toàn bộ năng lượng gamma quan tâm.
1.5.3. Tỉ số P/T
Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng có mối quan hệ với
nhau bởi tỉ số P/T.
P
t
ε
P/T=
ε
(1.8)
Bởi vì xác suất của mỗi cơ chế tương tác phụ thuộc vào năng lượng của photon tới
vì thế cần phải tính toán cả hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và tỉ số đỉnh năng
lượng toàn phần trên tổng.
Tỉ số này phụ thuộc chủ yếu vào khoảng cách từ nguồn tới đầu dò vì thế có thể
bỏ qua hiệu ứng khoảng cách. Đối với detector HPGe, tỉ số P/T thông thường nằm

trong khoảng giữa 40:1 và 60:1 ứng với đỉnh năng lượng 1332 keV của Co60
. Các
detector có kích thước lớn có thể đạt được tỉ số P/T gần 100:1.
1.5.4. Đường cong hiệu suất
Khi hiệu suất của đầu dò được đo ở nhiều năng lượng bằng cách sử dụng
nguồn chuẩn, người ta nhận thấy cần phải làm khớp nó thành một đường cong từ
các điểm này để có thể mô tả hiệu suất toàn vùng năng lượng mà ta quan tâm. Với
mỗi loại cấu hình đầu dò chúng ta có những dạng đường cong hiệu suất khác nhau.
Các dạng đường cong hiệu suất theo năng lượng:
- Đường cong hiệu suất kép: vì tồn tại hai đường cong - một cho vùng năng
lượng thấp và một cho vùng năng lượng cao.
N
i
i
i=0
lnε= a (lnE)∑ (1.9)
Với ai, E, ε lần lượt là hệ số có được từ việc làm khớp, năng lượng đỉnh, hiệu
suất đỉnh tương ứng.
- Đường cong hiệu suất tuyến tính có dạng:
n
i
i
i=-1
1
log(ε)= a ( )
E
∑ (1.10)
suất đỉnh tương ứng.
- Đường cong hiệu suất theo kinh nghiệm:
n
ia
i
i=0
a
ln(ε)= a [ln( )]
E
∑ (1.11)
suất đỉnh tương ứng, aa là hệ số được tính bởi (E1+E2)/2, E2 là năng lượng
chuẩn hóa lớn nhất và E1 là năng lượng chuẩn hóa nhỏ nhất.
Từ các số liệu về hiệu suất được làm khớp theo một trong các dạng đường cong nêu
trên. Khi đó ngoại suy giá trị hiệu suất cần quan tâm.

1.6. Các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất của detector [3]
Các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất của đầu dò là năng lượng của tia gamma
tới, bản thân đầu dò, hình học đo, hiệu ứng trùng phùng tổng, hệ điện tử và hiệu ứng
tự hấp thụ.
1.6.1. Sự phụ thuộc năng lượng của hiệu suất đỉnh
Sự phụ thuộc năng lượng của hiệu suất đỉnh được thể hiện trong hình 1.5.
Hình 1.5: Sự phụ thuộc năng lượng của hiệu suất đỉnh
Hiệu suất giảm ở vùng năng lượng thấp là do sự hấp thụ tia gamma năng
lượng thấp trên lớp chết mặt ngoài detector tăng lên. Tại vùng năng lượng cao, hiệu
suất giảm là do hạn chế về thể tích của detector.
Để xác định sự phụ thuộc của hiệu suất vào năng lượng chúng ta có thể dùng
các nguồn chuẩn có năng lượng đã biết trước chẳng hạn: Cr51
, Mn54
, Co57
, Co60
,
Sr85
, Y88
, Cd109
, Cs137
, Ce139
tương ứng với các đỉnh năng lượng 320 keV, 834 keV,
122 keV, 1173 keV và 1332 keV, 540 keV, 898 keV và 1836 keV, 88 keV, 661
keV, 165 keV.
1.6.2. Yếu tố hình học đo
Hầu hết các hệ phổ kế bán dẫn đều không chỉ được sử dụng cho riêng một
hình học đo riêng lẻ nào cả. Các nguồn được đo có thể khác nhau một cách đáng kể
về hoạt độ và thành phần cho nên khoảng cách từ nguồn đến detector hay hình học

đo phải được điều chỉnh tương ứng. Các nguồn có thể khác nhau về kích thước hay
là vật liệu phóng xạ có thể được đưa vào trong chất nền khác nhau. Nếu tốc độ phát
photon được xác định, một sự chuẩn hóa phải được thực hiện cho mỗi hình học đo.
Vấn đề của việc cung cấp những sự chuẩn hóa khác nhau có thể được giải quyết
trực tiếp bằng cách làm chuẩn hiệu suất cho mỗi một tập hợp các điều kiện. Tuy
nhiên, đây là một việc khó khăn nếu phải bao gồm một số lớn các hình học, và nó
có thể trở nên bất khả thi nếu không có các nguồn chuẩn thích hợp.
1.6.3. Hiệu ứng trùng phùng tổng
Gọi ε1, ε2 lần lượt là hiệu suất thực của tia γ1, γ2 và η1, η2, ηs lần lượt là hiệu
suất ghi nhận được của tia γ1, γ2 và đỉnh tổng. Ta có thể viết:
1 1 2 2η =ε (1-a T ) (1.12)
Trong đó a2T2 là xác suất ghi tia γ2 (a2 là tỉ số phân nhánh của γ2, T2 là hiệu suất
tổng cộng ghi tia γ2 ).
Có thể viết:
2 2 1 1η =ε (1-a T ) (1.13)
Trong đó a1T1 là xác suất ghi tia γ1 và 1- a1T1 là xác suất để không ghi nhận tia γ1
Suy ra:
s 1 2η =ε ε (1.14)
Với trường hợp sơ đồ phân rã phức tạp ta có công thức phức tạp hơn nhiều là
việc tính toán được thực hiện bởi một phần mềm chuyên dụng cho phép ta hiệu
chỉnh hiệu suất ghi các đỉnh khi không có trùng phùng.
Hiệu ứng này do hai hay nhiều tia gamma sinh ra trong quá trình dịch chuyển từ
các trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản của hạt nhân. Hình 1.6 cho thấy hiệu
ứng trùng phùng tổng trong khi đo nguồn Co60
. Hai tia gamma phát ra từ nguồn này
xuất hiện trong khoảng thời gian cách nhau rất nhỏ nên detector ghi nhận như một
tia gamma có năng lượng bằng tổng năng lượng hai tia riêng biệt. Khi đó, hiệu suất
ghi 2 tia riêng biệt giảm đi và trên phổ xuất hiện thêm một đỉnh ứng với năng lượng
tổng.

Hình 1.6: Sự hình thành đỉnh tổng phổ gamma của Co60
1.6.4. Hiệu chỉnh phân rã phóng xạ
Hoạt độ của các nguồn chuẩn phải được hiệu chỉnh phân rã về cùng một thời
gian thông qua phương trình phân rã thông thường:
(- t)
0R =R et
λ
(1.15)
Với Rt và R0 là tốc độ phân rã tại thời điểm t và tại thời gian chiếu và T1/2 là chu kì
bán rã của hạt nhân. Cần thận trọng khi hiệu chỉnh phân rã đối với từng trường hợp
riêng biệt.
Để hiệu chỉnh sự rã trong thời gian đo thì Rt phải được tính như sau:
-λΔt
t M tR =R λΔ /(1-e ) (1.16)
Với λ là hằng số phân rã, Rt là hoạt độ ở thời điểm bắt đầu đo và RM là hoạt độ
được đo, Δt là thời gian đo toàn phần.
1.6.5 Hệ điện tử
Hai yếu tố chính của hệ điện tử thường hay ảnh hưởng đến hiệu suất của
detector là thời gian chết và pile-up.
- Thời gian chết là khoảng thời gian nhỏ nhất mà phải được chia ra giữa hai
sự kiện để đảm bảo rằng chúng được ghi nhận như hai xung riêng biệt.

- Pile-up (hay tổng ngẫu nhiên) là hiện tượng mà xung khuếch đại của hai
sự kiện liên tục có thể bị chồng lên nhau và tạo ra một xung duy nhất ở
ngõ ra.
Hai hiệu ứng này dẫn đến hiện tượng mất số đếm ở đỉnh năng lượng toàn
phần. Độ lớn của những mất mát này tăng cùng với sự tăng của tốc độ đếm nhưng
không phụ thuộc vào khoảng cách nguồn đến detector hay sơ đồ phân rã.
1.6.6. Sự tự hấp thụ
Đối với nguồn thể tích hay mẫu do môi trường thì một số tia gamma phát ra
bị mất một phần hay toàn bộ năng lượng của chúng trong nguồn (mẫu) trước khi rời
khỏi nguồn (hộp đựng mẫu). Kết quả này làm giảm bớt số tia gamma được ghi nhận
bởi đầu dò. Ảnh hưởng này gọi là sự tự suy giảm hay sự tự hấp thụ.
1.7. Nhận xét
Chương này nhằm giới thiệu tổng quan về đầu dò Germanium siêu tinh khiết
(HPGe), các đặc tính, cơ chế hoạt động của đầu dò để ghi nhận gamma. Ngoài ra
chương 1 còn giới thiệu về các khái niệm cơ bản của hiệu suất, phân loại hiệu suất,
cách xác định và xây dựng đường cong hiệu suất theo các phương pháp khác nhau
như thực nghiệm, bán thực nghiệm và đặc biệt là phương pháp mô phỏng khá phát
triển trong thời đại hiện nay, đưa ra những ảnh hưởng đến hiệu suất ghi đo của đầu
dò HPGe để từ đó đưa ra hướng đánh giá hiệu suất năng lượng đỉnh toàn phần và
hiệu suất tổng.

CHƯƠNG 2
TƯƠNG TÁC CỦA PHOTON VỚI MÔI TRƯỜNG VẬT
CHẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG MONTE CARLO
2.1. Các cơ chế tương tác của gamma với vật chất [1, 4]
Khi đi xuyên qua vật chất, tia gamma sẽ tương tác với vật chất theo nhiều cơ chế
khác nhau, có thể là tương tác quang điện, tán xạ Compton, tán xạ Rayleigh, hiệu
ứng tạo cặp hay phản ứng quang hạt nhân. Tuy nhiên, đối với các tia gamma phát ra
từ những đồng vị phóng xạ thông thường, chỉ có tương tác quang điện, tán xạ
Compton và hiệu ứng tạo cặp là tham gia chủ yếu vào việc tạo thành tín hiệu xung
trong detector.
2.1.1. Hấp thụ quang điện
Hiện tượng hấp thụ quang điện xảy ra do tương tác giữa photon với một
trong những electron liên kết trong một nguyên tử.
Hình 2.1: Hiệu ứng quang điện
Hiệu ứng quang điện chỉ xảy ra khi năng lượng tia gamma tới lớn hơn năng lượng
liên kết của electron trong nguyên tử.

Năng lượng giật lùi của hạt nhân xem như không đáng kể, do đó động năng của
electron:
E =hv0 - Ei (2.1)
Với I = K, L, M…
hv0: năng lượng photon tới
Ei: năng lượng liên kết của electron tầng i
Tiết diện của hiệu ứng quang điện phụ thuộc chủ yếu vào năng lượng của tia
gamma tới và điện tích Z của hạt nhân môi trường. Đối với những vật liệu nặng (Z
lớn) thì xác suất xảy ra hiệu ứng quang điện lớn ngay cả với những tia gamma có
năng lượng cao. Đối với những vật liệu nhẹ thì hiệu ứng quang điện chỉ có ý nghĩa
∝. Hiệu ứng quang điện chiếm ưu thế trong tương tác của photon với vật chất ở
vùng năng lượng tương đối thấp. Quá trình này cũng được nâng cao với các vật chất
hấp thụ có Z lớn. Xác suất để một photon chịu hấp thụ quang điện có thể được biểu
diễn qua tiết diện hấp thụ quang điện:
photσ ∝
n m
γZ /E (2.2)
Ở đây n và m nằm trong dãy từ 3 đến 5 tùy thuộc vào năng lượng của tia gamma.
Trong hầu hết các đầu dò, các electron quang điện bị mất động năng nhanh chóng
trong thể tích hoạt động của đầu dò, và đầu dò sẽ tạo ra một xung có biên độ tỉ lệ
với năng lượng electron quang điện bị mất.
Bên cạnh việc tạo ra electron quang điện, tương tác này còn tạo ra các lỗ trống ở
những tầng liên kết của nguyên tử. Lỗ trống này nhanh chóng được lấp đầy bằng
cách bắt một electron tự do trong môi trường hay tạo chuyển dời từ 1 electron ở
tầng khác trong nguyên tử. Từ đó một hay nhiều tia X đặc trưng sẽ được tạo ra.
Trong hầu hết các trường hợp, các tia X này sẽ bị hấp thụ trở lại thông qua hiện
tượng hấp thụ quang điện. Trong một vài trường hợp, sự phát electron Auger sẽ
thay cho các tia X đặc trưng.

Đối với đầu dò có thể tích nhỏ, các tia X có thể thoát ra khỏi đầu dò tạo nên
các đỉnh thoát trên phổ, các đỉnh này sẽ nằm trước đỉnh năng lượng toàn phần và
cách đỉnh năng lượng toàn phần một khoảng bằng chính năng lượng của tia X đó.
2.1.2. Tán xạ Compton
Khi tăng năng lượng gamma đến giá trị hơn nhiều so với năng lượng liên kết
của các electron lớp K trong nguyên tử thì vai trò của hiệu ứng quang điện không
còn đáng kể và bắt đầu hiệu ứng Compton. Khi đó có thể bỏ qua năng lượng liên
kết của electron so với năng lượng gamma và tán xạ gamma lên electron có thể coi
như tán xạ với electron tự do. Tán xạ này gọi là tán xạ Compton, là tán xạ đàn hồi
của gamma vào với các electron chủ yếu ở quỹ đạo ngoài cùng của nguyên tử. Sau
tán xạ lượng tử gamma thay đổi phương bay và bị mất một phần năng lượng còn
electron được giải phóng ra khỏi nguyên tử.
Hình 2.2: Tán xạ Compton
Khi năng lượng photon tới lớn hơn nhiều so với năng lượng liên kết của electron
trong nguyên tử thì electron được xem là tự do.
Từ định luật bảo toàn năng lượng và xung lượng ta có mối quan hệ giữa năng lượng
tán xạ, năng lượng electron giật lùi, góc tán xạ θ và năng lượng ban đầu:
0
0
2
e
hv
hv=
hv
1+ (1-cosθ)
m c
(2.3)

Trong đó hv0 là năng lượng photon tới, hv là năng lượng photon sau tán xạ,
E là động năng electron giật lùi, θ là góc tán xạ, me là khối lượng nghỉ của electron,
c là tốc độ ánh sáng.
Công thức tiết diện tán xạ vi phân của tán xạ Compton theo Klein-Nishina:
2 2 2
2com
e 2 2
dσ 1+cos θ ε (1-cosθ)
=r ( )[1+ ]
dΩ 2(1+ε(1-cosθ)) (1+cos θ)[1+ε(1-cosθ)]
(2.4)
Với re=e2
/mec2
, ε = hv/ mec2
và θ là góc tán xạ
Khi tán xạ Compton xảy ra trong đầu dò, các electron tán xạ thường bị mất hết động
năng trong đầu dò và đầu dò sẽ tạo ra xung tương ứng với năng lượng tia photon bị
mất. Tán xạ Compton trong đầu dò tạo ra phổ với các xung trải dài trong khoảng từ
0 đến năng lượng cực đại của electron tán xạ.
2.1.3 Hiệu ứng tạo cặp
Khác với hấp thụ quang điện và tán xạ Compton, sự tạo cặp là kết quả do
tương tác giữa hai tia gamma với toàn bộ nguyên tử. Quá trình này diễn ra trong
trường Coulomb của hạt nhân, kết quả là sự biến đổi từ một photon thành một cặp
electron-positron. Tia gamma biến mất và cặp electron-positron xuất hiện.
Để hiện tượng tạo cặp xảy ra, tia gamma phải có năng lượng tối thiểu bằng khối
lượng nghỉ của hai hạt, tức là 1022 keV. Trong thực nghiệm bằng chứng của sự tạo
cặp chỉ được thấy trong phổ gamma khi năng lượng của tia gamma lớn hơn 1022
keV. Hiệu ứng tạo cặp chỉ chiếm ưu thế ở vùng năng lượng trên 10 MeV. Electron
và positron được tạo thành sẽ chia nhau phần năng lượng Ee còn lại trong công thức
(2.6) và mất phần năng lượng này khi chúng bị làm chậm.
e γE =E -1022(keV) (2.5)
Với Ee là tổng động năng của electron và positron
Eγ là năng lượng của tia gamma tới.
Khi năng lượng của positron giảm xuống gần bằng năng lượng nhiệt, nó sẽ gặp
electron và cả hai bị hủy, giải phóng ra hai photon hủy 511 keV. Trong thực tế thì
năng lượng của hai photon hủy có giá trị nhỏ hơn vì phải tốn một phần năng lượng

để giải phóng electron ra khỏi liên kết nguyên tử. Tuy nhiên phần năng lượng này
chỉ cỡ eV.
Nếu hai photon hủy bị tán xạ nhiều lần trong detector và kết thúc bằng hấp thụ
quang điện thì trên phổ được đỉnh quang điện toàn phần của hai tia gamma. Nếu
một trong hai photon hủy thoát ra khỏi detector thì có thể xuất hiện trên phổ một
đỉnh thoát đơn, đỉnh này có năng lượng nhỏ hơn đỉnh năng lượng toàn phần 511
keV. Nếu cả hai photon hủy đều thoát ra khỏi detector thì trên phổ xuất hiện một
đỉnh thoát đôi cách đỉnh hấp thụ toàn phần 1022 keV. Hiệu ứng tạo cặp xảy ra trong
các vật liệu xung quanh detector sẽ tạo ra hai photon hủy. Do hai photon này có
hướng ngược nhau nên chỉ có một photon hủy lọt vào detector tạo đỉnh 511 keV.
2.2. Phương pháp Monte Carlo [2]
2.2.1. Giới thiệu
Ngày nay, với sự phát triển mạnh của khoa học công nghệ, để đáp ứng cho
nhu cầu nghiên cứu của các nhà khoa học, cùng với sự xuất hiện của máy tính thì
việc mô phỏng các hiện tượng thí nghiệm trở nên rất cần thiết. Mô phỏng là sự kết
hợp giữa máy tính với các quy luật toán học, vật lý, dựa trên phép tính định lượng
khi tương đối hóa các tham số để giải các bài toán, nghiên cứu kết cấu hay quá trình
thực hiện tính toán hay dựng lên mô hình của các thí nghiệm.
Dựa trên tiêu chuẩn, mô phỏng có thể chia thành nhiều loại:
• Mô phỏng ngẫu nhiên: mô phỏng Monte Carlo, nó áp dụng nguyên tắc gieo
số ngẫu nhiên để mô phỏng các hiện tượng ngẫu nhiên.
• Mô phỏng tất định: là phương pháp tính toán có thể đoán trước được. Nếu nó
chạy với một dữ liệu vào cụ thể thì các dữ liệu ra không đổi.
• Mô phỏng liên tục: sử dụng các phương trình vi phân và giải tích số, máy
tính sẽ giải phương trình một cách tuần hoàn và sử dụng kết quả thu được để
thay đổi trạng thái, số liệu xuất ra.
• Mô phỏng rời rạc: ghi lại một dãy các sự kiện đã được sắp xếp theo thời
gian, khi mô phỏng các sự kiện này sẽ tạo ra các sự kiện mới.

2.2.2. Phương pháp Monte Carlo
Phương pháp Monte Carlo là phương pháp giải số cho các bài toán mô phỏng
sự tương tác giữa những vật thể với nhau hay giữa vật thể và môi trường nhờ lý
thuyết cơ học và động lực học, dựa theo yêu cầu của hệ cần mô phỏng.
Quá trình thực hiện trong phương pháp Monte Carlo là một quá trình ngẫu
nhiên, sự phát sinh ra các số ngẫu nhiên để tính toán. Trong nhiều trường hợp nhiều
tương tác vi phân có thể mô hình hóa một cách toán học, lời giải lặp lại nhiều lần
được thực hiện trên máy tính. Vì thế nên phương pháp Monte Carlo không thể áp
dụng được các mô phỏng phụ thuộc thời gian.
Đối với các bài toán về tương tác giữa nhiều hạt photon với nhau chẳng hạn
như khi xét tương tác của một tỉ hạt thì việc giải quyết bằng toán học là một điều
không thể. Nhưng phương pháp mô phỏng Monte Carlo thì dễ dàng giải quyết vấn
đề này, cho ra kết quả chính xác trong một thời gian ngắn. Vì thế phương pháp
Monte Carlo là một ứng dụng quan trọng trong khoa học kỹ thuật, thống kê, mô
phỏng các hệ đo.
2.3. Chương trình MCNP [3, 5, 8]
2.3.1. Giới thiệu về chương trình MCNP
MCNP (Monte Carlo N-Particle) được phát triển bởi nhóm Monte Carlo tại
phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, Mỹ. Đây là chương trình phổ biến để mô
phỏng tương tác giữa neutron, gamma, electron với nhau hay với môi trường.
MCNP được cung cấp từ trung tâm thông tin che chắn bức xạ (RSICC) ở
Oak Ridge, Tennessee và ngân hàng dữ liệu OECD/NEA ở Pháp. MCNP sử dụng
thư viện số liệu hạt nhân và nguyên tử năng lượng liên tục từ các nguồn dữ liệu
ENDF (Evaluated Nuclear Data File), ENDL (Evaluated Nuclear Data Library) và
ACTL (the Activation Library).
MCNP từ khi ra đời cho đến nay có rất nhiều phiền bản, mỗi bản kế tiếp đều được
cập nhật thêm các tính năng mới:
• Phiên bản MCNP3, 3A và 3B ra đời vào thập niên 1980 tại Los Alamos.
• Năm 1993, MCNP4A ra đời.

• Năm 1997, MCNP4B xuất hiện với việc cập nhật thêm các tính năng về
photon.
• Năm 2000, phiên bản 4C ra đời kèm thêm các tính năng về electron.
• Phiên bản MCNPX 2.4.0 ra đời năm 2002.
• MCNP5 vào năm 2003 xuất hiện với các mức năng lượng, chủng loại hạt
được mở rộng.
2.3.2. Các bước thực hiện quá trình mô phỏng trong MCNP4C2
Đối với bài toán cụ thể, trước tiên người sử dụng cần phải tạo lập một tập tin
input, trong đó có chứa các thông tin cần thiết để mô tả bài toán. Những vấn đề
được mô tả trong tập input phải thỏa mãn các chuẩn mực của chương trình MCNP.
 Về đơn vị:
 Độ dài tính bằng cm
 Năng lượng tính bằng MeV
 Thời gian tính bằng shake (10-8
s)
 Nhiệt độ tính bằng MeV (kT)
 Mật độ khối lượng (g/cm3
), mật độ nguyên tử tính bằng nguyên tử/barn-
cm
 Về cấu trúc tập tin INPUT:
 Các dòng thông báo
 Một hoặc nhiều dòng trống phân cách
 Một dòng khai báo tiêu đề bài toán
 Các thẻ ô
 Các thẻ mặt
 Một hoặc nhiều dòng trống phân cách
 Các thẻ dữ liệu
 Một hoặc nhiều dòng trống khai báo kết thúc
 Về thẻ ô (cell card):
j m d geom params
hoặc: j lkie n but list

Trong đó:
 J: chỉ số cell, với 1 ≤ j ≤ 99999, nếu cell có sự chuyển đổi TR thì
 1 ≤ j ≤999
 m: là số vật chất trong cell, số vật cất được thay bằng 0 để chỉ cell trống.
 d: là khối lượng riêng của cell (nguyên tử/cm3
) hoặc (g/cm3
)
 geom: phần mô tả hình học của cell, bao gồm chỉ số các mặt tùy theo
vùng giới hạn.
 params: Các tham số tùy chọn: imp, u, trcl, lat, fill…
 n: tên của một cell khác
 list: những thuộc tính cell n khác với cell j
 Về thẻ mặt (surface card): thẻ mặt được mô tả như sau:
j n a list
Trong đó:
 j-số thẻ mặt (1≤ j≤99999)
 n=0 hoặc bỏ trống khi không có dịch chuyển tọa độ, n>0 mô tả số thẻ
TRn, n<0 mô tả bề mặt j lặp lại với bề mặt n
 a: kí hiệu loại mặt
 list: các hệ số nhập vào (bảng 3.1)
 Mn Card
Mn Card được dùng để mô tả vật liệu được lấp đầy trong cell
Cấu trúc: ZAIDi fractioni
Trong đó: ZAID = ZZZAAA.nnX
 ZZZ, AAA là các số liệu nguyên tử
 nn: Tiết diện tương tác
 X: Loại hạt đến
 Fraction: Mô tả thành phần các nguyên tố cấu tạo nên vật liệu tổng
các thành phần bằng 1.
Nếu bài toán không liên quan đến neutron thì AAA có thể viết là 000 còn nnX được
bỏ đi.

 Source Card
Phần này dùng để mô tả các nguồn phát tia phóng xạ. Source Card là phần khá phức
tạp với nhiều phần hỗ trợ. Dưới đây chỉ trình bày một cách đơn giản nhất về Source
Card.
Nguồn phát sử dụng trong mô phỏng có nhiều loại như:
- Nguồn tổng quát (SDEF)
- Nguồn mặt (SSR/SSW)
- Nguồn tới hạn (KCODE)
Cấu trúc: SDEF CEL POS ERG WGT TME PAR DIR
- SDEF: loại nguồn
- CEL: chỉ số của các cell có chứa nguồn
- POS: vị trí của nguồn (mặc định là 0 0 0)
- ERG: năng lượng phát tính bằng MeV (mặc định 14 MeV)
- WGT: trọng số của nguồn (mặc định là 1)
- TME: thời gian (mặc định là 0)
- PAR: loại hạt (n, n p, npe, pe và e)
- DIR: hướng phát
Ngoài ra, để hỗ trợ thêm còn có các thành phần SIn, SPn card… và các Tally.
 Tally
Chương trình MCNP cung cấp cho người dùng 7 tally chuẩn cho neutron, 6 tally
chuẩn cho photon và 4 tally chuẩn cho ellectron (bảng 2.1). Tất cả đều đã được
chuẩn hóa trên một hạt phát ra, trừ một vài trường hợp đối với nguồn tới hạn. Các
tally hỗ trợ người sử dụng trong việc đánh giá các vấn đề về dòng hạt, thông lượng
hạt, năng lượng để lại…

Bảng 2.1 Các kiểu tally
Kí
hiệu
Mô tả Loại hạt
F1 Cường độ dòng qua bề mặt N, P, E
F2 Thông lượng trung bình qua bề mặt N, P, E
F4 Thông lượng trung bình qua một cell N, P, E
F5 Thông lượng tại một điểm hay đầu dò N, P
F6 Năng lượng trung bình để lại trong một cell N, P
F7 Năng lượng phân hạch trung bình để lại trong một cell N
F8 Phân bố độ cao xung trong detector P, E
Trong giới hạn của khóa luận này, tally F8 được sử dụng chủ yếu để tạo sự phân bố
năng lượng của xung trong detector với nguồn phát photon.
Cấu trúc của tally F8 như sau:
F8: pl Si
E8 0 1E-5 E1 E2 …
Trong đó:
 pl: loại hạt (P hoặc E hoặc P, E)
 Si: chỉ số của cell mà tally F8 cần tính
Dòng lệnh thứ hai có tác dụng chia dãy năng lượng trong detector thành nhiều
khoảng năng lượng (energy bins).
Khi một hạt bất kì được ghi nhận tại một bin thì năng lượng của bin này
chính là năng lượng mà hạt để lại trong detector trước khi thoát ra ngoài. Bin zero
(0) được dùng để ghi nhận tất cả các quá trình không tương tự, tức là các xung có
giá trị âm do các electron bị đánh bật ra trong quá trình mô phỏng gây nên. Nếu một
hạt không để lại chút năng lượng nào trong cell thì chúng sẽ được ghi lại trong bin
zero và bin epsilon (1E-5).
Tally F8 có thể sử dụng cho photon và electron nhưng không sử dụng cho neutron
vì quá trình biến đổi của neutron là không tương tự.

CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG
3.1. Dạng hình học của đầu dò HPGe
Để đánh giá hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng bằng phương
pháp Monte Carlo thì trong luận văn này, chương trình MCNP4C2 được sử dụng để
đi mô phỏng 3 cấu hình của đầu dò Germanium với năng lượng bức xạ gamma
được khảo sát từ 45 keV đến 3000 keV.
Dạng hình học đầu dò 1:
Hình học này bao gồm tinh thể Germanium trần (60x60 mm, mật độ 5,323 g/cm3
)
và một nguồn điểm nằm trên trục đối xứng của tinh thể, cách tinh thể 10 mm. Tất cả
các kích thước đều được tính bằng đơn vị mm.
Hình 3.1: Dạng hình học đầu dò 1

Dạng hình học của đầu dò 2:
Ở hình học 2 thì tinh thể Germanium có kích thước và mật độ như hình học 1
(60x60 mm, mật độ 5,323 g/cm3
), lớp chết bên trên và bên cạnh tinh thể dày 1mm.
Bên trong tinh thể có một hốc khoan hình trụ có đường kính 7 mm và chiều cao là
40 mm. Thể tích nhạy chứa tinh thể Germanium được đặt trong một cốc chịu lực
bằng nhôm (mật độ 2,7 g/cm3
), bề dày 1mm, kích thước 70x70 mm. Khoảng cách
giữa các bên của tinh thể và lớp nhôm là 4 mm. Khoảng cách giữa nhôm và nguồn
điểm là 5 mm. Khoảng cách giữa nguồn điểm và tinh thể Germanium giống như
hình 1 là 10 mm. Không gian giữa tinh thể và cốc nhôm, trong hốc khoan đều là
chân không.
Hình 3.2: Dạng hình học của đầu dò 2
Dạng hình học đầu dò 3:
Dạng hình học của đầu dò này giống như hình học 2. Nhưng nguồn điểm được
thay bằng nguồn hình trụ chứa nước có mật độ là 3,0 g/cm3
, có đường kính 90 mm
và chiều cao là 40 mm. Khoảng cách giữa nguồn và đầu dò là 5 mm.

Hình 3.3: Dạng hình học của đầu dò 3
3.2. Mô phỏng và kết quả của quá trình mô phỏng
3.2.1. Mô phỏng
Để mô hình hóa cấu hình đầu dò bằng MCNP, cần mô tả tệp đầu vào (input
file) ở đó hệ cần mô phỏng được chia thành các ô đồng chất giới hạn bởi các mặt
được định nghĩa trước. Mỗi ô thể hiện một thành phần của hệ đầu dò.
Đối với cấu hình đầu dò 1 khá đơn giản nên chỉ đề cập chi tiết đến đầu dò 2, 3. Chi
tiết của đầu dò 2 được mô tả như sau:
 Ô 1: Chân không trong hốc khoan
 Ô 2: Tinh thể Germanium
 Ô 3: lớp chết trên bề mặt tinh thể
 Ô 4: Chân không giữa lớp nhôm và lớp chết
 Ô 5: Lớp nhôm ngoài cùng

 Ô 6: Phần không gian giới hạn giữa nguồn và detector, là vùng giới
hạn mà tia gamma phát ra từ nguồn đến được đầu dò
 Ô 7: Vùng không gian bên ngoài ô 6
Tương ứng với 7 ô trên cần 14 mặt khác nhau để liên kết tạo thành 7 ô với độ
quan trọng của 6 ô đầu bằng 1 và ô 7 bằng 0 nghĩa là trong quá trình mô phỏng nếu
có hạt nào rơi vào vùng này thì chúng ta không theo dõi hạt này.
Đối với cấu hình 3 thì tương tự như cấu hình 2, chỉ thay đổi nguồn điểm thành
nguồn hình trụ nên chỉ cần thêm ô 8 mô tả hình học nguồn. Hình 3.4, hình 3.5 mô tả
cấu hình nguồn, đầu dò của hình học 2, 3 sau khi được mô hình hóa bằng chương
trình MCNP.
Hình 3.4: Cấu trúc của đầu dò 2 được vẽ bằng MCNP
Hình 3.5: Cấu trúc của nguồn và đầu dò 3 được vẽ bằng MCNP

Sau đó mô phỏng N hạt phát ra từ nguồn. Chúng được ngẫu nhiên hóa bằng
phương pháp Monte-Carlo theo đúng như bản chất thống kê xảy ra trong quá trình
tương tác với hệ đầu dò. Tức là có hạt bay vào và có hạt thì không. Những hạt sau
khi bay vào đầu dò tiếp tục các quá trình của chúng.
Trong luận văn này Tally F8 được dùng để đánh giá phân bố độ cao xung, các
hạt bay vào đầu dò, tương tác với vật chất đầu dò và được chương trình ghi nhận
vào các khe (bin) năng lượng tương ứng với năng lượng mà chúng truyền cho đầu
dò, các khoảng năng lượng được chia tương ứng là 8192 kênh. Để sai số tương đối
của hiệu suất là dưới 1%, việc mô phỏng với số lịch sử hạt cỡ 108
.
3.2.2. Kết quả của quá trình mô phỏng
Bảng 3.1: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng của đầu dò 1
Năng lượng
(keV)
Hiệu suất đỉnh Hiệu suất tổng
45 0,3309 ± 0,0001 0,3392 ± 0,0001
60 0,3294 ± 0,0001 0,3364 ± 0,0001
80 0,3208 ± 0,0001 0,3303 ± 0,0001
100 0,3065 ± 0,0002 0,3210 ± 0,0001
120 0,2877 ± 0,0002 0,3092 ± 0,0001
140 0,2666 ± 0,0002 0,2967 ± 0,0001
160 0,2453 ± 0,0002 0,2851 ± 0,0001
300 0,1437 ± 0,0003 0,2375 ± 0,0001
500 0,0895 ± 0,0003 0,2103 ± 0,0001
1000 0,0498 ± 0,0004 0,1441 ± 0,0001
2000 0,0279 ± 0,0006 0,1763 ± 0,0001
3000 0,0191 ± 0,0001 0,1306 ± 0,0001

Năng
lượng
(keV)
45 0,0122 ± 0.0009 0,0132 ± 0.0009
60 0,0661 ± 0,0004 0,0717 ± 0,0004
80 0,1419 ± 0,0002 0,1567 ± 0,0003
100 0,1821 ± 0,0002 0,2062 ± 0,0002
120 0,1951 ± 0,0002 0,2280 ± 0,0002
140 0,2352 ± 0,0002 0,1933 ± 0,0002
160 0,1845 ± 0,0002 0,2356 ± 0,0002
300 0,1152 ± 0,0003 0,2126 ± 0,0002
500 0,0724 ± 0,0004 0,1912 ± 0,0002
1000 0,0405 ± 0,0005 0,1616 ± 0,0003
2000 0,0228 ± 0,0007 0,1331 ± 0,0003
3000 0,0155 ± 0,0008 0,1215 ± 0,0003
Năng
lượng
(keV)
45 0,0015 ± 0,0026 0,0022 ± 0,0021
60 0,0078± 0,0011 0,0141 ± 0,0008
80 0,0167 ± 0,0008 0,0351 ± 0,0005
100 0,0219 ± 0,0007 0,0512 ± 0,0004
120 0,0244 ± 0,0006 0,0615 ± 0,0004
140 0,0250 ± 0,0006 0,0678 ± 0,0004
160 0,0248 ± 0,0006 0,0716 ± 0,0004
300 0,0185 ± 0,0007 0,0765 ± 0,0004

500 0,0133 ± 0,0009 0,0731 ± 0,0004
1000 0,0088 ± 0,0011 0,0645 ± 0,0003
2000 0,0057 ± 0,0013 0,0546 ± 0,0003
3000 0,0042 ± 0,0015 0,0502 ± 0,0003
3.3. So sánh kết quả mô phỏng của đầu dò 3 bằng MCNP4C2 với kết quả mô
phỏng của các chương trình khác như GEANT3, GEANT4, MCNP,
PENELOPE [7]
khi mô phỏng bằng GEANT3, GEANT4
CODE GEANT 3 GEANT 4
Số người
thực hiện 3 5
Hiệu suất đỉnh Hiệu suất tổng Hiệu suất đỉnh Hiệu suất tổng
E [keV]
Trung
bình Sai số
Trung
bình Sai số
Trung
bình Sai số
Trung
bình Sai số
45 0,00153 0,00001 0,00241 0,00002 0,00131 0,00001 0,00205 0,00001
60 0,00789 0,00002 0,01448 0,00004 0,00747 0,00002 0,01349 0,00004
120 0,02556 0,00003 0,06248 0,00004 0,02527 0,00016 0,06139 0,00018
200 0,02443 0,00003 0,07540 0,00009
500 0,01352 0,00000 0,07286 0,00006 0,01369 0,00004 0,07264 0,00012
2000 0,00565 0,00002 0,05471 0,00007 0,00576 0,00004 0,05448 0,00011

khi mô phỏng bằng MCNP và PENELOPE
Bảng 3.6: So sánh hiệu suất đỉnh của đầu dò 3 ở mật độ của nước là 3 g/cm3
giữa code MCNP4C2 và code GEANT3, GEANT4, MCNP, PENELOPE [7]
CODE MCNP PENELOPE
Số người
thực hiện 3 7
Hiệu suất đỉnh Hiệu suất tổng Hiệu suất đỉnh Hiệu suất tổng
E(keV) Trung
bình Sai số
Trung
bình Sai số
Trung
bình Sai số
Trung
bình Sai số
45 0,00148 0,00002 0,00229 0,00002 0,00129 0,00000 0,00204 0,00000
60 0,00802 0,00008 0,01443 0,00005 0,00743 0,00001 0,01350 0,00001
120 0,02546 0,00004 0,06228 0,00010 0,02520 0,00003 0,06138 0,00000
200 0,02421 0,07565
500 0,01375 0,00002 0,07246 0,00008 0,01379 0,00002 0,07261 0,00000
2000
0,00582 0,00003 0,05392 0,00006 0,00573 0,00001 0,05460 0,00000
E(keV) DSBHS giữa
MCNP4C2 và
GEANT3
DSBHS giữa
MCNP4C2 và
GEANT4
DSBHS giữa
MCNP4C2 và
MCNP
DSBHS giữa
MCNP4C2 và
PENELOPE
45 2 % 12,67 % 1,33 % 14 %
60 1,10 % 4,23 % 2,82 % 4,74 %
120 4,75% 3,57 % 4,34% 3,28 %
500 1,65% 2,93 % 3,38 % 3,68 %
2000 0,87% 1,05 % 2,11 % 0,53 %

Bảng 3.7: So sánh hiệu suất tổng của đầu dò 3 ở mật độ của nước là 3 g/cm3
giữa code MCNP4C2 và GEANT3, GEANT4, MCNP, PENELOPE [7].
E(keV)
DSBHS giữa
MCNP4C2 và
GEANT3
DSBHS giữa
MCNP4C2 và
GEANT4
DSBHS giữa
MCNP4C2 và
MCNP
DSBHS giữa
MCNP4C2 và
PENELOPE
45 9,55 % 7,14 % 4,09 % 7,27 %
60 2,69 % 4,33 % 2,34 % 4,26 %
120 1,59 % 0,18 % 1,27 % 0,19 %
500 0,33 % 0,63 % 0,88 % 0,67 %
2000 0,20 % 0,22 % 1,25 % 0 %
Hình 3.6: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của mô phỏng MCNP4C2 và các
mô phỏng khác

Hình 3.7: Hiệu suất tổng của mô phỏng MCNP4C2 và các mô phỏng khác
Nhìn vào đồ thị thấy rằng kết quả của quá trình mô phỏng bằng MCNP4C2 tương
đối phù hợp và trùng khớp với các quá trình mô phỏng khác như GEANT3,
GEANT4, MCNP, PENELOPE của tác giả Tim Vidmar [7].
Hình 3.8: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của 3 loại đầu dò

Hình 3.9: Hiệu suất tổng của ba loại đầu dò
Nhận xét:
Nhìn vào đồ thị thấy rằng hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng
của cấu hình đầu dò 1 cao nhất, của đầu dò 3 là thấp nhất. Điều này được giải thích
là do dạng hình học nguồn, detector khác nhau. Đối với hình học 1 thì nguồn là
nguồn điểm và tinh thể Germanium trần, số lượng tia gamma đến detector nhiều
nên hiệu suất ghi cao nhất. Còn đối với hình học 2, 3 thì dạng detector như nhau có
thêm hốc khoan, lớp chết, vỏ nhôm bọc bên ngoài làm ngăn cản lượng gamma đến
được detector nên hiệu suất ghi thấp hơn. Và đối với hình học 3 thì nguồn không
còn là nguồn điểm mà là nguồn hình trụ phân bố đều trong nước nên có sự tự hấp
thụ gamma trong nguồn dẫn đến hiệu suất ghi thấp nhất.
 Đối với dạng hình học của đầu dò 3, chúng tôi thay đổi mật độ của nước từ 2
g/cm3
-4 g/cm3

Bảng 3.8: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của đầu dò 3 ở mật độ 2
g/cm3
, 3 g/cm3
, 4 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Hiệu suất đỉnh
Mật độ 2 g/cm3
Mật độ 3 g/cm3
Mật độ 4 g/cm3
45 0,0020 ± 0,0023 0,0015 ± 0,0026 0,0012 ± 0,0029
60 0,0102 ± 0,0010 0,0078 ± 0,0011 0,0062 ± 0,0013
80 0,0215 ± 0,0007 0,0167 ± 0,0008 0,0135 ± 0,0009
100 0,0280 ± 0,0006 0,0219 ± 0,0007 0,0178 ± 0,0007
120 0,0308 ± 0,0006 0,0244 ± 0,0006 0,0199 ± 0,0007
140 0,0314 ± 0,0006 0,0250 ± 0,0006 0,0206 ± 0,0007
160 0,0310 ± 0,0006 0,0248 ± 0,0006 0,0205 ± 0,0007
300 0,0224 ± 0,0007 0,0185 ± 0,0007 0,0156 ± 0,0008
500 0,0157 ± 0,0008 0,0133 ± 0,0009 0,0115 ± 0,0009
1000 0,0100 ± 0,0010 0,0088 ± 0,0011 0,0078 ± 0,0011
2000 0,0063 ± 0,0011 0,0057 ± 0,0013 0,0052 ± 0,0014
3000 0,0045 ± 0,0013 0,0042 ± 0,0015 0,0039 ± 0,0016
Bảng 3.9: Hiệu suất tổng của đầu dò 3 ở mật độ 2 g/cm3
, 3 g/cm3
, 4 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Hiệu suất tổng
Mật độ 2 g/cm3
Mật độ 3 g/cm3
Mật độ 4 g/cm3
45 0,0028 ± 0,0019 0,0022 ± 0,0021 0,0018 ± 0,0023
60 0,0169 ± 0,0008 0,0141 ± 0,0008 0,0119 ± 0,0009
80 0,0399 ± 0,0005 0,0351 ± 0,0005 0,0306 ± 0,0006
100 0,0562 ± 0,0004 0,0512 ± 0,0004 0,0457 ± 0,0004
120 0,0659 ± 0,0004 0,0615 ± 0,0004 0,0561 ± 0,0004
140 0,0713 ± 0,0003 0,0678 ± 0,0004 0,0628 ± 0,0004
160 0,0742 ± 0,0003 0,0716 ± 0,0004 0,0671 ± 0,0004

Hình 3.10: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của đầu dò 3 ở mật độ 2g/cm3
,
3g/cm3
, 4g/cm3
300 0,0754 ± 0,0003 0,0765 ± 0,0004 0,0546 ± 0,0003
500 0,0704 ± 0,0003 0,0731 ± 0,0004 0,0737 ± 0,0003
1000 0,0611 ± 0,0003 0,0645± 0,0003 0,0666 ± 0,0003
2000 0,0513 ± 0,0003 0,0546 ± 0,0003 0,0571 ± 0,0003
3000 0,0471 ± 0,0003 0,0502 ± 0,0003 0,0528 ± 0,0003

Hình 3.11: Hiệu suất tổng của đầu dò 3 ở mật độ 2 g/cm3
, 3 g/cm3
, 4 g/cm3
Nhận xét:
Đối với hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần khi mật độ nguồn càng tăng thì
hiệu suất càng giảm bởi vì số lượng tia gamma đến detector giảm (do mất năng
lượng nhiều hơn khi tương tác với môi trường và bị hấp thụ).
Đối với hiệu suất tổng, ở năng lượng thấp, mật độ tăng thì hiệu suất giảm. Còn ở
năng lượng cao thì ngược lại, do năng lượng cao tia gamma không bị nguồn hấp thụ
nên đến được detector dẫn đến hiệu suất tăng.
Kết quả mô phỏng cho thấy rằng khi mật độ nguồn càng tăng thì sự chênh lệch
hiệu suất ở vùng năng lượng thấp (45 keV-100 keV) lớn bởi vì nó bị ảnh hưởng của
sự tự hấp thụ tia gamma trong nguồn và trong các vật liệu xung quanh detector.
3.4 Đánh giá sự tự hấp thụ của các thành phần hóa học trong nguồn
Trên cơ sở đã nghiên cứu ở trên, tiếp tục đi theo dõi đánh giá sự tự hấp thụ của
các thành phần hóa học trong nguồn bằng cách là thay chất nền là nước thành các
loại đất khác nhau.
Thành phần của từng mẫu :

- Mẫu đất 1 (% tính theo khối lượng nguyên tử trong phân tử): 2,2% H +
57,5% O + 8,5% Al + 26,2% Si +5,6% Fe
- Mẫu đất 2 (% tính theo khối lượng nguyên tử trong phân tử): 1,1% H + 1,2%
C + 55,8 %O + 7,2% Al + 31,6% Si + 3,1% Fe
0,40% N + 11,4% C + 78 %O + 0,2% S
- Mẫu đất 4 (% tính theo khối lượng nguyên tử trong phân tử): 45,2% O +
2,5% Mg + 8,3 %Al + 25 %Si + 1,8% K + 4,1% Ca + 0,7% Ti + 0,2% Mn +
12,2% Fe
58,2% O + 10,6% Al + 26,2% Si + 2,8% Fe
,
1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 1,5 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0021 ± 0,0022 0,0016 ± 0,0025 0,0012 ± 0,0029
60 0,0128 ± 0,0009 0,0104 ± 0,0010 0,0087 ± 0,0011
80 0,0288 ± 0,0006 0,0245 ± 0,0006 0,0211 ± 0,0007
100 0,0380 ± 0,0005 0,0329 ± 0,0005 0,0289 ± 0,0006
120 0,0418 ± 0,0005 0,0366 ± 0,0005 0,0324 ± 0,0005
140 0,0424 ± 0,0005 0,0375 ± 0,0005 0,0333 ± 0,0005
160 0,0414 ± 0,0005 0,0368 ± 0,0005 0,0330 ± 0,0005
300 0,02870 ± 0,0006 0,0261 ± 0,0006 0,0238 ± 0,0006
500 0,0193 ± 0,0007 0,0178 ± 0,0007 0,0165 ± 0,0008
1000 0,0117 ± 0,0009 0,0110 ± 0,0009 0,0104 ± 0,0010
2000 0,0070 ± 0,0012 0,0067 ± 0,0012 0,0065 ± 0,0012
3000 0,0049 ± 0,0014 0,0048 ± 0,0014 0,0046 ± 0,0015

, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0025 ± 0,0020 0,0019 ± 0,0023 0,0015 ± 0,0026
60 0,0165 ± 0,0008 0,0141 ± 0,0008 0,0121 ± 0,0009
80 0,0405 ± 0,0005 0,0371 ± 0,0005 0,0338 ± 0,0005
100 0,0568 ± 0,0004 0,0541 ± 0,0004 0,0510 ± 0,0004
120 0,0656 ± 0,0004 0,0639 ± 0,0004 0,0616 ± 0,0004
140 0,0701 ± 0,0003 0,0693 ± 0,0003 0,0677 ± 0,0004
160 0,0722 ± 0,0003 0,0721 ± 0,0003 0,0712 ± 0,0003
300 0,0705 ± 0,0003 0,0722 ± 0,0003 0,0734 ± 0,0003
500 0,0651 ± 0,0003 0,0670 ± 0,0003 0,0687 ± 0,0003
1000 0,0563 ± 0,0003 0,0581 ± 0,0003 0,0597 ± 0,0003
2000 0,0473 ± 0,0003 0,0489 ± 0,0003 0,0504 ± 0,0003
3000 0,0437 ± 0,0003 0,0452 ± 0,0003 0,0467 ± 0,0003
,
1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0022 ± 0,0021 0,0017 ± 0,0024 0,0014 ± 0,0027
60 0,0132 ± 0,0009 0,0109 ± 0,0010 0,0091 ± 0,0010
80 0,0293 ± 0,0006 0,0250 ± 0,0006 0,0217 ± 0,0007
100 0,0384 ± 0,0005 0,0334 ± 0,0005 0,0293 ± 0,0006
120 0,0420 ± 0,0005 0,0370 ± 0,0005 0,0327 ± 0,0005
140 0,0426 ± 0,0005 0,0377 ± 0,0005 0,0336 ± 0,0005
160 0,0416 ± 0,0005 0,0370 ± 0,0005 0,0332 ± 0,0005
300 0,0288 ± 0,0006 0,0262 ± 0,0006 0,0239 ± 0,0006

500 0,0193 ± 0,0007 0,0179 ± 0,0007 0,0166 ± 0,0008
1000 0,0117 ± 0,0009 0,0110 ± 0,0009 0,0104± 0,0010
2000 0,0070 ± 0,0012 0,0067 ± 0,0012 0,0065 ± 0,0012
3000 0,0049 ± 0,0014 0,0048 ± 0,0014 0,0045 ± 0,0015
, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0027 ± 0,0019 0,0021 ± 0,0022 0,0017 ± 0,0024
60 0,0172 ± 0,0007 0,0150 ± 0,0008 0,0130 ± 0,0009
80 0,0413 ± 0,0005 0,0383 ± 0,0005 0,0352 ± 0,0005
100 0,0574 ± 0,0004 0,0550 ± 0,0004 0,0522 ± 0,0004
120 0,0661 ± 0,0004 0,0647 ± 0,0004 0,0626 ± 0,0004
140 0,0704 ± 0,0003 0,0699 ± 0,0003 0,0686 ± 0,0003
160 0,0724 ± 0,0003 0,0725 ± 0,0003 0,0718 ± 0,0003
300 0,0705 ± 0,0003 0,0723 ± 0,0003 0,0736 ± 0,0003
500 0,0650 ± 0,0003 0,0670 ± 0,0003 0,0687 ± 0,0003
1000 0,0562 ± 0,0003 0,0580 ± 0,0003 0,0597 ± 0,0003
2000 0,0473 ± 0.0003 0,0489 ± 0.0003 0,0504 ± 0,0003
3000 0,0437 ± 0.0003 0,0452 ± 0.0003 0,0467 ± 0,0003

,
1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0029 ± 0,0019 0,0024± 0,0020 0,0021 ± 0,0022
60 0,0145 ± 0,0008 0,0124 ± 0,0009 0,0107 ± 0,0010
80 0,0299 ± 0,0006 0,0258 ± 0,0006 0,0225 ± 0,0007
100 0,0383 ± 0,0005 0,0333 ± 0,0005 0,0293 ± 0,0006
120 0,0416 ± 0,0005 0,0364 ± 0,0005 0,0322 ± 0,0005
140 0,0420 ± 0,0005 0,0369 ± 0,0005 0,0328 ± 0,0005
160 0,0409 ± 0,0005 0,0362 ± 0,0005 0,0322 ± 0,0005
300 0,0283 ± 0,0006 0,0255 ± 0,0006 0,0232 ± 0,0006
500 0,0190 ± 0,0009 0,0175 ± 0,0007 0,0161 ± 0,0008
1000 0,0116 ± 0,0007 0,0109 ± 0,0010 0,0102 ± 0,0001
2000 0,0070 ± 0,0012 0,0067 ± 0,0012 0,0064 ± 0,0012
3000 0,0049 ± 0,0014 0,0047 ± 0,0015 0,0046 ± 0,0015
, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0037 ± 0,0019 0,0033 ± 0,0017 0,0029 ± 0,0018
60 0,0200 ± 0,0007 0,0186 ± 0,0007 0,0172 ± 0,0008
80 0,0443 ± 0,0005 0,0426 ± 0,0005 0,0405 ± 0,0005
100 0,0597 ± 0,0004 0,0585 ± 0,0004 0,0568 ± 0,0004
120 0,0678 ± 0,0004 0,0674 ± 0,0004 0,0663 ± 0,0004
140 0,0718 ± 0,0003 0,0721 ± 0,0003 0,0715 ± 0,0003
160 0,0735 ± 0,0003 0,0743 ± 0,0003 0,0743 ± 0,0003

,
1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0015 ± 0,0026 0,0011 ± 0,0030 0,0008 ± 0,0035
60 0,0111 ± 0,0009 0,0086 ± 0,0011 0,0070 ± 0,0012
80 0,0272 ± 0,0006 0,0227 ± 0,0007 0,0192 ± 0,0007
100 0,0371 ± 0,0005 0,0318 ± 0,0006 0,0276 ± 0,0006
120 0,0413 ± 0,0005 0,0361 ± 0,0005 0,0318 ± 0,0006
140 0,0422 ± 0,0005 0,0372 ± 0,0005 0,0331 ± 0,0005
160 0,0414 ± 0,0005 0,0368 ± 0,0005 0,0329 ± 0,0005
300 0,0288 ± 0,0006 0,0262 ± 0,0006 0,0240 ± 0,0006
500 0,0194 ± 0,0007 0,0179 ± 0,0007 0,0167 ± 0,0008
1000 0,0117 ± 0,0009 0,0111 ± 0,0009 0,0105 ± 0,0010
2000 0,0070 ± 0,0012 0,0067 ± 0,0012 0,0065 ± 0,0012
3000 0,0049 ± 0,0014 0,0048 ± 0,0014 0,0046 ± 0,0015
, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(kev)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0018 ± 0,0024 0,0013 ± 0,0028 0,0010 ± 0,0032
60 0,0139 ± 0,0008 0,0112 ± 0,0009 0,0092 ± 0,0010
80 0,0372 ± 0,0005 0,0328± 0,0005 0,0289 ± 0,0006
300 0,0711 ± 0,0003 0,0733 ± 0,0003 0,0749 ± 0,0003
500 0,0566 ± 0,0003 0,0678 ± 0,0003 0,0698 ± 0,0003
1000 0,0655 ± 0,0003 0,0586 ± 0,0003 0,0605 ± 0,0003
2000 0,0475 ± 0,0003 0,0491 ± 0,0003 0,0508 ± 0,0003
3000 0,0437 ± 0,0003 0,0452 ± 0,0003 0,0467 ± 0,0003

100 0,0540 ± 0,0004 0,0501± 0,0004 0,0461 ± 0,0004
120 0,0636 ± 0,0004 0,0608± 0,0004 0,0575 ± 0,0004
140 0,0686 ± 0,0003 0,0669 ± 0,0003 0,0644 ± 0,0004
160 0,0710 ± 0,0003 0,0701 ± 0,0003 0,0684 ± 0,0003
300 0,0701 ± 0,0003 0,0715 ± 0,0003 0,0723 ± 0,0003
500 0,0648 ± 0,0003 0,0666 ± 0,0003 0,0681 ± 0,0003
1000 0,0561 ± 0,0003 0,0578 ± 0,0003 0,0594 ± 0,0003
2000 0,0473 ± 0,0003 0,0488 ± 0,0003 0,0503 ± 0,0003
3000 0,0438 ± 0,0003 0,0453 ± 0,0003 0,0467 ± 0,0003
,
1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0023 ± 0,0021 0,0017 ± 0,0024 0,0014 ± 0,0027
60 0,0133 ± 0,0009 0,0152 ± 0,0009 0,0092 ± 0,0010
80 0,0293 ± 0,0006 0,0251 ± 0,0006 0,0217 ± 0,0007
100 0,0384 ± 0,0005 0,0333 ± 0,0005 0,0293 ± 0,0006
120 0,0420 ± 0,0005 0,0369 ± 0,0005 0,0327 ± 0,0005
140 0,0425 ± 0,0005 0,0376 ± 0,0005 0,0335 ± 0,0005
160 0,0415 ± 0,0005 0,0369 ± 0,0005 0,0331 ± 0,0005
300 0,0287 ± 0,0006 0,0261 ± 0,0006 0,0238 ± 0,0006
500 0,0193 ± 0,0007 0,0178 ± 0,0007 0,0165 ± 0,0008
1000 0,0117 ± 0,0009 0,0110 ± 0,0009 0,0104 ± 0,0010
2000 0,0070 ± 0,0012 0,0067 ± 0,0012 0,0065 ± 0,0012
3000 0,0049 ± 0,0014 0,0048 ± 0,0014 0,0046 ± 0,0015

, 1,5 g/cm3
, 2 g/cm3
Năng
lượng
(keV)
Mật độ 1 g/cm3
Mật độ 2 g/cm3
45 0,0027 ± 0,0019 0,0022 ± 0,0021 0,0018 ± 0,0024
60 0,0174 ± 0,0007 0,0152 ± 0,0008 0,0133 ± 0,0009
80 0,0416 ± 0,0005 0,0386 ± 0,0005 0,0356 ± 0,0005
100 0,0576 ± 0,0004 0,0553 ± 0,0004 0,0526 ± 0,0004
120 0,0662 ± 0,0004 0,0649± 0,0004 0,0629 ± 0,0004
140 0,0705 ± 0,0003 0,0701 ± 0,0003 0,0688 ± 0,0003
160 0,0725 ± 0,0003 0,0727 ± 0,0003 0,0720 ± 0,0003
300 0,0706 ± 0,0003 0,0724 ± 0,0003 0,0737 ± 0,0003
500 0,0651 ± 0,0003 0,0671 ± 0,0003 0,0688 ± 0,0003
1000 0,0563 ± 0,0003 0,0581 ± 0,0003 0,0598 ± 0,0003
2000 0,0473 ± 0,0003 0,0489 ± 0,0003 0,0504 ± 0,0003
3000 0,0437 ± 0,0003 0,0452 ± 0,0003 0,0467 ± 0,0003
Hình 3.12: Hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của 5 loại đất ở mật độ 1,5 g/cm3

Hình 3.13: Hiệu suất tổng của 5 loại đất ở mật độ 1,5g/cm3
Bảng 3.20: Độ sai biệt hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần của đất loại 5, 4,
3, 2 so với đất 1 ở cùng mật độ 1,5 g/ cm3
Năng
lượng(keV)
Độ sai biệt hiệu suất đỉnh của đất loại 5, 4, 3, 2 so với
đất 1 ở cùng mật độ 1,5 g/ cm3
Đất 5 so với
đất 1 (%)
Đất 4 so với
đất 1 (%)
Đất 3 so với
đất 1
(%)
Đất 2 so
với đất 1
(%)
45 12,26 29,68 55,48 9,68
60 46,29 16,75 19,06 4,72
80 2,49 7,36 5,60 2,29
100 1,21 3,43 1,18 1,31
120 0,68 1,58 0,57 0,87
140 0,43 0,67 1,39 0,67
160 0,27 0,14 1,79 0,52

300 0 0,61 2,15 0,27
500 0 0,62 1,85 0,22
1000 0,09 0,46 1,36 0,18
2000 0 0,30 0,89 0,15
3000 0 0,21 0,63 0
Bảng 3.21: Độ sai biệt hiệu suất tổng của đất loại 5, 4, 3, 2 so với đất 1 ở
cùng mật độ 1,5 g/ cm3
Năng
lượng(kev)
Độ sai biệt hiệu suất tổng của đất loại 5, 4, 3, 2 so với đất 1
ở cùng mật độ 1,5 g/ cm3
Đất 5 so với
đất 1 (%)
Đất 4 so với
đất 1 (%)
Đất 3 so với
đất 1 (%)
Đất 2 so với
đất 1
(%)
45 14,29 32,8 74,07 10,60
60 7,65 21,03 31,80 5,88
80 3,91 11,80 14,62 3,10
100 2,28 7,31 8,31 1,81
120 1,50 4,90 5,46 1,19
140 1,08 3,55 3,98 0,84
160 0,81 2,72 3,09 0,61
300 0,24 0,98 1,48 0,11
500 0,12 0,58 1,10 0,01
1000 0,05 0,38 0,91 0,03
2000 0 0,14 0,49 0,04
3000 0,04 0,16 0,06 0,04

Hình 3.14: ĐSBHS đỉnh năng lượng toàn phần của đất 5, 4, 3, 2 so với đất 1 ở mật
độ 1,5 g/cm3
Hình 3.15: ĐSBHS tổng của đất 5, 4, 3, 2 so với đất 1 ở mật độ 1,5 g/cm3

Nhận xét:
Với cùng một thành phần vật liệu trong nguồn, khi mật độ nguồn tăng thì hiệu
suất giảm đáng kể.
Với cùng mật độ nguồn, độ sai biệt hiệu suất cao ở vùng năng lượng thấp, nhưng
không đáng kể ở vùng năng lượng cao.
Sự chênh lệch hiệu suất giữa các loại thành phần vật liệu tăng khi mật độ tăng.
Điều này có thể được giải thích là do khi mật độ nguồn tăng, số lượng tia gamma có
khả năng đến đầu dò sẽ giảm ( do mất năng lượng nhiều hơn khi tương tác với môi
trường và bị hấp thụ) làm hiệu suất ghi giảm theo.
3.5 Nhận xét
Trong chương này đã trình bày ba cấu hình detector được sử dụng trong luận
văn, đồng thời nêu kết quả của quá trình mô phỏng bằng chương trình MCNP4C2,
đánh giá hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần và hiệu suất tổng thông qua độ sai
biệt giữa kết quả mô phỏng và kết quả của các code mô phỏng khác của tác giả Tim
Vidmar. Dựa trên cơ sở đó đánh giá hiệu suất đỉnh và hiệu suất tổng theo mật độ
nguồn, kết hợp với đánh giá sự tự hấp thụ tia gamma của nguồn.

KẾT LUẬN
Phương pháp mô phỏng nói chung và phương pháp Monte-Carlo ứng dụng trong
MCNP nói riêng là những công cụ rất hữu dụng, giải quyết những vấn đề hóc búa
nảy sinh trong công việc mà trong một số trường hợp quá trình thực nghiệm không
thể thực hiện được . Chính nhờ ưu điểm này mà phương pháp mô phỏng được ứng
dụng rộng rãi trong nghiên cứu khoa học, đặc biệt các chương trình mô phỏng dựng
sẵn như MCNP đã góp phần thúc đẩy việc sử dụng mô phỏng nhiều hơn nữa.
Thông qua việc sử dụng chương trình mô phỏng MCNP và thu được kết quả,
việc khảo sát đánh giá hiệu suất năng lượng đỉnh toàn phần và hiệu suất tổng trong
luận văn này đã đạt được vài kết quả đáng khích lệ và cũng còn nhiều hạn chế:
 Thành công của khóa luận:
Xây dựng được bộ số liệu đầu vào về kích thước hình học và cấu trúc của
detector cũng như cấu trúc nguồn phóng xạ (nguồn điểm, nguồn hình trụ) hướng tới
mô hình hóa chi tiết hệ phổ kế trong chương trình MCNP, từ đó có thể làm cơ sở để
mô phỏng đánh giá đường cong hiệu suất cho các nguồn có dạng hình học khác.
Trong luận văn này chúng tôi đi mô phỏng 3 dạng hình học khác nhau của
detector Germanium siêu tinh khiết. Thiết lập, đánh giá được đường cong hiệu suất
của detector theo năng lượng đối với nguồn điểm, nguồn hình trụ bằng chương trình
MCNP4C2 tương đối phù hợp với kết quả mô phỏng của các code khác như
GEANT3, GEANT4, MCNP, PENELOPE… của tác giả Tim Vidmar [7].
Trên cơ sở đó, chúng tôi đi khảo sát sự ảnh hưởng mật độ nguồn và chất nền đến
hiệu suất ghi nhận của detector. Khi thay đổi mật độ nguồn của hình học 3 trong
khoảng 2 g/cm3
-4 g/cm3
thì thấy rằng khi mật độ nguồn càng tăng thì hiệu suất ghi
nhận của detector càng giảm và đặc biệt là khi ở vùng năng lượng thấp dưới 100
keV thì sự chênh lệch hiệu suất ghi rõ rệt. Và khi thay đổi chất nền trong nguồn lần
lượt là 5 loại đất với các thành phần hóa học khác nhau, mật độ khảo sát là 1g/cm3
-
2g/cm3
thì cũng thấy rằng trong vùng năng lượng thấp (dưới 100 keV), ảnh hưởng
của chất nền lên hiệu suất ghi rõ rệt hơn là vùng năng lượng trên 100 keV. Kết quả
khảo sát cho thấy đối với mật độ mẫu môi trường trong khoảng (1 g/cm3
-2 g/cm3
)

thì ảnh hưởng của chất nền có thể bỏ qua được khi khảo sát các tia gamma có năng
lượng lớn hơn 100 keV.
 Hạn chế của khóa luận:
Do chỉ mô phỏng cho cỡ 108
hạt nên sai số tương đối của hiệu suất cao hơn sai
số của các mô phỏng khác của tác giả Tim Vidmar. Còn nhiều yếu tố ảnh hưởng
đến hiệu suất detector vẫn chưa được khảo sát như: Bề dày lớp chết, các vật liệu che
chắn xung quanh,…
Thời gian hạn hẹp và sự hiểu biết còn hạn chế của chúng tôi, vì thế khóa luận
này vẫn chưa đạt kết quả như mong muốn, và hi vọng những hạn chế của khóa luận
sẽ được khắc phục nếu được tiếp tục nghiên cứu.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1] Ngô Quang Huy (2006), Cơ sở vật lý hạt nhân, NXB khoa học và kĩ thuật
TPHCM
[2] Trương Nhật Huy (2010), Đánh giá hiệu suất đỉnh năng lượng toàn phần bằng
phương pháp Monte-Carlo, Luận văn tốt nghiệp đại học, trường ĐHSP TPHCM.
[3] Trần Thiện Thanh (2007), Hiệu chỉnh trùng phùng tổng trong hệ phổ kế gamma
sử dụng chương trình MCNP, Luận văn thạc sĩ vật lý, trường ĐHKHTN TPHCM.
[4] Nguyễn Thị Cẩm Thu (2010), Khảo sát phông nền và tối ưu hóa hiệu suất cho
hệ phổ kế gamma HPGe trong phép đo mẫu môi trường, Luận văn thạc sĩ vật lý,
trường ĐHKHTN TPHCM.
Tiếng Anh
[5] Rsicc computer code collection MCNP4C2 (2001), Los Alamos National
Laboratory Los Alamos, New Mexico.
[6] J. Carrazana Gonzalez (2010), “The effect of source chemical composition on
the self-attenuation corrections for low-energy gamma-rays in soil samples”,
Applied Radiation and lsotopes, 68(1), pp.360-363
[7] T.Vidmar (2008), “An intercomparison of Monte Carlo codes used in gamma-
ray spectrometry” , applied radiation and isotopes, 66(1), pp. 764-768
[8] Vi.wikipedia.org

đáNh giá hiệu suất năng lượng đỉnh toàn phần và hiệu suất tổng bằng phương pháp monte carlo

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (11)

Viewers also liked

Viewers also liked (12)

Similar to đáNh giá hiệu suất năng lượng đỉnh toàn phần và hiệu suất tổng bằng phương pháp monte carlo

Similar to đáNh giá hiệu suất năng lượng đỉnh toàn phần và hiệu suất tổng bằng phương pháp monte carlo (20)

More from https://www.facebook.com/garmentspace

More from https://www.facebook.com/garmentspace (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (12)

đáNh giá hiệu suất năng lượng đỉnh toàn phần và hiệu suất tổng bằng phương pháp monte carlo