Download Luận văn Nghiên cứu xác định liều bức xạ anpha hàng năm trong mẫu gốm bằng vật liệu LiF: Mg, Cu, P
Các chức năng chính của phần mềm:
- Communication: Chức năng truyền thông tin.
- Dose data: Chức năng thông báo số liệu.
- Parameter: Chức năng thông số hoạt động.
- Image: Chức năng biểu diễn hình ảnh.
- Save data: chức năng lưu dữ liệu.
- Read data: Chức năng đọc dữ liệu.
- Quit: Chức năng thoát khỏi chương trình.
Hệ đo RGD-3A có thể tính toán luôn được giá trị liều dựa trên tín hiệu nhiệt huỳnh quang
mà máy thu nhận được. Tuy nhiên, để đảm bảo độ chính xác cao, chúng tôi sử dụng tập tin dữ
liệu mà máy xuất ra để xử lí bằng phần mềm Excel. Bộ số liệu mà máy ghi nhận được chuyển
sang định dạng với phần mở rộng *IMG, với định dạng này chương trình Excel mới có thể đọc
được. Chương trình để thực hiện việc chuyển đổi là GLOW. Đây là chương trình đi kèm với hệ
đo RGD-3A. Sau khi chuyển đổi định dạng có thể dùng chương trình Excel để xử lí bộ số liệu
này. Tuy nhiên, phần mềm ghi nhận tín hiệu nhiệt huỳnh quang lưu số liệu đo được ở hệ đếm
thập lục phân, vì vậy để thuận tiện cần chuyển sang hệ đếm thập phân trước khi tính toán.
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
huỳnh quang sẽ phát sáng, xung sáng này sẽ được gửi đến photocathode ở nhân quang điện và ở
lối ra anode của ống nhân này sẽ xuất hiện các xung điện tử tương ứng với tín hiệu nhiệt huỳnh
quang phát ra. Xung điện này sẽ được khuếch đại và đưa đến bộ đếm và biểu diễn trên màn
hình của máy tính. Ngoài ra, các thông số về bộ điều khiển nhiệt độ cũng đã được đưa đến và
biểu diễn trên màn hình.
Từ đó, căn cứ vào kết quả đo phổ nhiệt huỳnh quang và nhiệt độ mà nhà thực nghiệm có
các đánh giá tổng quát hơn về quá trình bức xạ nhiệt huỳnh quang của mẫu.
1.4. Tình hình nghiên cứu và vấn đề quan tâm của luận văn
1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
- Hiện nay vật liệu nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh
vực đo liều bức xạ. Các nghiên cứu về vật liệu này đã đạt được nhiều sự tiến bộ ở nhiều phòng
thí nghiệm trên thế giới.
- Năm 1978, các nhóm khoa học Nhật Bản tại viện Khoa học bức xạ quốc gia của Nhật
Bản dẫn đầu bởi giáo sư Toshiyoki Nakajima đã chế tạo thành công một loại vật liệu nhiệt
huỳnh quang mới đó là LiF: Mg, Cu, P dạng bột.
- Năm 1984, phòng thí nghiệm phương pháp và đềtectơ liều lượng vật rắn (Bắc Kinh-
Trung Quốc) đã chế tạo thành công vật liệu LiF: Mg, Cu, P dạng rắn. Với kỹ thuật đặc biệt, độ
nhạy của tín hiệu nhiệt huỳnh quang của vật liệu LiF: Mg, Cu, P thậm chí còn cao hơn dạng bột.
- Bên cạnh việc đo liều bức xạ tự nhiên, hiện nay các nhà khoa học trên thế giới đang tích
cực áp dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong việc xác định tuổi các loại gốm cổ và đã đạt
được độ chính xác dưới 10%.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Đối với nước ta, các nghiên cứu về hiện tượng nhiệt huỳnh quang mới được quan tâm
trong những năm gần đây, song các thiết bị quan sát bức xạ nhiệt huỳnh quang ở nước ta cũng
rất phong phú, như hệ đo Harsaw 4500 ở Viện Khoa học kỹ thuật hạt nhân, hệ đo Harsaw 3500
ở Viện Khoa học vật liệu, hệ đo RGD-3A ở Viện Khảo cổ học…. Các hệ đo này nói chung có
sự khác biệt về cấu tạo buồng đốt khay đo. Để nâng cao hiệu quả của phương pháp, cần nghiên
cứu chế độ nhiệt một cách cụ thể phù hợp với từng đối tượng đo và thiết bị đo.
Một số công trình nghiên cứu liên quan được công bố tại hội nghị Quang phổ-quang học
hay vật lý hạt nhân (Đặng Thanh Lương 1996; Nguyễn Quang Miên, Bùi Văn Loát 2004; Vũ
Xuân Quang, MarcoMartini 2006; Nguyễn Quang Miên, Bùi Văn Loát, Thái Khắc Định
2009,…). Những công trình này đã cho thấy tiềm năng ứng dụng to lớn và hiệu quả của kỹ
thuật nhiệt huỳnh quang trong đo liều bức xạ môi trường, đo liều y tế cũng như trong việc xác
định tuổi các vật cổ.
Bên cạnh vấn đề này, các nhà khoa học trong nước còn đặc ra nhiệm vụ nghiên cứu về
các loại vật liệu nhiệt huỳnh quang sao cho có độ ổn định và độ lặp lại cao, gớp phần mở ra
hướng ứng dụng vào trong đo liều xạ trị cũng như đo liều cá nhân (Huỳnh Kỳ Hạnh ,Phan tiến
Dũng....2006, Hoàng Đức Tâm, Thái Khắc Định...... 2008).
1.4.3. Những vấn đề quan tâm nghiên cứu của luận văn
- Nghiên cứu giải pháp gia công và chế tạo mẫu đo trên mẫu gốm.
- Xây dựng cấu hình phép đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên hệ đo RGD-3A.
- Xử lí tín hiệu, tính liều bức xạ anpha trong mẫu gốm và đề xuất giải pháp nghiên cứu trong
thời gian tới.
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ XÁC ĐỊNH LIỀU BỨC XẠ ANPHA TRONG MẪU
GỐM
Quá trình thực nghiệm được tiến hành qua các giai đoạn sau:
- Gia công chế tạo mẫu đo.
- Xây dựng cấu hình phép đo trên hệ đo RGD-3A.
- Đo bức xạ nhiệt huỳnh quang mẫu LiF:Mg,Cu,P trên hệ đo RGD-3A.
- Xử lí số liệu đo.
2.1. Gia công chế tạo mẫu đo
2.1.1.Gia công mẫu gốm
- Bước 1: Lựa chọn mẫu gốm
Để thuận tiện cho việc gia công chế tạo mẫu, chúng tui chọn những mẫu có khối lượng
lớn, độ nung không cao, dễ gia công. Những mẫu này được sưu tầm ở những khu di tích cao, ít
khả năng ngập nước, vì thế giúp chúng ta loại bỏ được ảnh hưởng của độ ẩm lên quá trình đo
đạt liều bức xạ.
Bảng 2.1: Các mẫu gốm được chọn làm thí nghiệm
Thứ tự Tên mẫu
Mô tả mẫu
Địa điểm lấy mẫu Đặc điểm
1 G1-CL
Xã Cổ Loa, Huyện Đông Anh, Hà
Nội.
Mẫu là những mảnh đồ gốm màu
nâu nhạt.
2 G2-DT
Di tích Dục Tú, xã Dục Tú, Huyện
Đông Anh, Hà Nội.
Mẫu là những mảnh đồ gốm màu
nâu nhạt.
3 G3-ĐTr
Làng gốm Đông Triều, Huyện
Đông Triều, Quảng Ninh.
Mẫu là những mảnh đồ gốm màu
nâu nhạt.
4 G4-DL
Tháp Dương Long, xã Tây Bình,
Huyện Tây Sơn, Bình Định.
Mẫu là những mảnh gạch màu
nâu nhạt.
5 G5-LL
Di chỉ khảo cổ Lung Leng, xã Sơn
Bình, huyện Sa Thầy, Kon Tum.
Mẫu là những mảnh đồ gốm màu
nâu nhạt.
Hình ảnh các mẫu nghiên cứu được chỉ trong Hình 2.1
Hình 2.1: Các mẫu gốm và gạch
Bước 2: Làm nhỏ và mịn mẫu
Mục đích của việc làm nhỏ mẫu là làm thoát các hạt khoáng cứng (chủ yếu là thạch anh
và fenspat) ra khỏi cấu trúc kết khối của mảnh gốm và không được làm vỡ thêm các hạt khoáng
có trong mẫu bởi những thao tác cơ học này.
Các mẫu gốm được làm nhỏ nhờ bộ cối và chày làm bằng đồng cho đến khi các hạt gốm
tương đối mịn. Sau đó ta dùng bộ rây với mắc lưới 250m sàng mẫu để tạo ra các mẫu có kích
thước nhỏ hơn 250 m. Sau đó mẫu gốm này sẽ được đóng đầy vào các hộp nhựa có kích thước
tiêu chuẩn và có khối lượng như trong bảng 2.2.
Bảng 2.2: Khối lượng của các mẫu sau khi đã đóng vào hộp nhựa
Thứ tự Tên mẫu Khối lượng
1 G1-CL 35,4g
2 G2-DT 29,8g
3 G3-ĐTr 30,0g
4 G4-DL 31,1g
5 G5-LL 36,1g
Bộ chày, cối đồng và rây sàng mẫu
Bộ chày, cối đồng Rây sàng mẫu
Hi ̀nh 2.2: công cụ tạo mẫu
Bước 3: Tạo buồng chiếu xạ cho mẫu gốm:
Cho đến nay, đã có một số giải pháp khác nhau để đo liều anpha trong mẫu gốm cổ như:
+ Phương pháp sử dụng cách tính tương đương theo giá trị hàm lượng các nguyên tố
phóng xạ có trong mẫu gốm. Đây là phương pháp có độ chính xác cao, nhưng khó khăn là cần
phải có lượng mẫu gốm lớn và thực tế là không phải lúc nào cũng có khối lượng mẫu cần thiết,
đặc biệt là đối với loại gốm cổ.
+ Cũng có thể đo hoạt độ anpha trong mẫu gốm bằng đêtectơ nhấp nháy lỏng, tuy nhiên
phương pháp này cần một chế độ gia công mẫu khá phức tạp và đặc biệt là cần một hệ thiết bị
đo khá đắt tiền.
+ Đo liều anpha trong mẫu gốm bằng liều kế nhiệt huỳnh quang, phương pháp này mang
lại độ chính xác cao cho phép đo, giảm giá thành công tác và tăng thêm tính chủ động trong đo
tuổi vật cổ bởi nó sử dụng ngay thiết bị đo đạc này. Những giải pháp chủ yếu đo liều anpha
trong mẫu gốm bằng đêtectơ nhiệt huỳnh quang như sau:
Bột nhiệt huỳnh quang được đặt trực tiếp vào mẫu gốm cần đo, song giải pháp này
không loại trừ được ảnh hưởng của độ ẩm môi trường và khó đạt được độ ổn định cần thiết
khi đo lặp lại nhi...
Download miễn phí Luận văn Nghiên cứu xác định liều bức xạ anpha hàng năm trong mẫu gốm bằng vật liệu LiF: Mg, Cu, P
Các chức năng chính của phần mềm:
- Communication: Chức năng truyền thông tin.
- Dose data: Chức năng thông báo số liệu.
- Parameter: Chức năng thông số hoạt động.
- Image: Chức năng biểu diễn hình ảnh.
- Save data: chức năng lưu dữ liệu.
- Read data: Chức năng đọc dữ liệu.
- Quit: Chức năng thoát khỏi chương trình.
Hệ đo RGD-3A có thể tính toán luôn được giá trị liều dựa trên tín hiệu nhiệt huỳnh quang
mà máy thu nhận được. Tuy nhiên, để đảm bảo độ chính xác cao, chúng tôi sử dụng tập tin dữ
liệu mà máy xuất ra để xử lí bằng phần mềm Excel. Bộ số liệu mà máy ghi nhận được chuyển
sang định dạng với phần mở rộng *IMG, với định dạng này chương trình Excel mới có thể đọc
được. Chương trình để thực hiện việc chuyển đổi là GLOW. Đây là chương trình đi kèm với hệ
đo RGD-3A. Sau khi chuyển đổi định dạng có thể dùng chương trình Excel để xử lí bộ số liệu
này. Tuy nhiên, phần mềm ghi nhận tín hiệu nhiệt huỳnh quang lưu số liệu đo được ở hệ đếm
thập lục phân, vì vậy để thuận tiện cần chuyển sang hệ đếm thập phân trước khi tính toán.
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Tóm tắt nội dung:
1.5 cho thấy, khi nâng dần nhiệt độ khay đo thì ở mặt trên của khay vật liệu nhiệthuỳnh quang sẽ phát sáng, xung sáng này sẽ được gửi đến photocathode ở nhân quang điện và ở
lối ra anode của ống nhân này sẽ xuất hiện các xung điện tử tương ứng với tín hiệu nhiệt huỳnh
quang phát ra. Xung điện này sẽ được khuếch đại và đưa đến bộ đếm và biểu diễn trên màn
hình của máy tính. Ngoài ra, các thông số về bộ điều khiển nhiệt độ cũng đã được đưa đến và
biểu diễn trên màn hình.
Từ đó, căn cứ vào kết quả đo phổ nhiệt huỳnh quang và nhiệt độ mà nhà thực nghiệm có
các đánh giá tổng quát hơn về quá trình bức xạ nhiệt huỳnh quang của mẫu.
1.4. Tình hình nghiên cứu và vấn đề quan tâm của luận văn
1.4.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
- Hiện nay vật liệu nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh
vực đo liều bức xạ. Các nghiên cứu về vật liệu này đã đạt được nhiều sự tiến bộ ở nhiều phòng
thí nghiệm trên thế giới.
- Năm 1978, các nhóm khoa học Nhật Bản tại viện Khoa học bức xạ quốc gia của Nhật
Bản dẫn đầu bởi giáo sư Toshiyoki Nakajima đã chế tạo thành công một loại vật liệu nhiệt
huỳnh quang mới đó là LiF: Mg, Cu, P dạng bột.
- Năm 1984, phòng thí nghiệm phương pháp và đềtectơ liều lượng vật rắn (Bắc Kinh-
Trung Quốc) đã chế tạo thành công vật liệu LiF: Mg, Cu, P dạng rắn. Với kỹ thuật đặc biệt, độ
nhạy của tín hiệu nhiệt huỳnh quang của vật liệu LiF: Mg, Cu, P thậm chí còn cao hơn dạng bột.
- Bên cạnh việc đo liều bức xạ tự nhiên, hiện nay các nhà khoa học trên thế giới đang tích
cực áp dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong việc xác định tuổi các loại gốm cổ và đã đạt
được độ chính xác dưới 10%.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Đối với nước ta, các nghiên cứu về hiện tượng nhiệt huỳnh quang mới được quan tâm
trong những năm gần đây, song các thiết bị quan sát bức xạ nhiệt huỳnh quang ở nước ta cũng
rất phong phú, như hệ đo Harsaw 4500 ở Viện Khoa học kỹ thuật hạt nhân, hệ đo Harsaw 3500
ở Viện Khoa học vật liệu, hệ đo RGD-3A ở Viện Khảo cổ học…. Các hệ đo này nói chung có
sự khác biệt về cấu tạo buồng đốt khay đo. Để nâng cao hiệu quả của phương pháp, cần nghiên
cứu chế độ nhiệt một cách cụ thể phù hợp với từng đối tượng đo và thiết bị đo.
Một số công trình nghiên cứu liên quan được công bố tại hội nghị Quang phổ-quang học
hay vật lý hạt nhân (Đặng Thanh Lương 1996; Nguyễn Quang Miên, Bùi Văn Loát 2004; Vũ
Xuân Quang, MarcoMartini 2006; Nguyễn Quang Miên, Bùi Văn Loát, Thái Khắc Định
2009,…). Những công trình này đã cho thấy tiềm năng ứng dụng to lớn và hiệu quả của kỹ
thuật nhiệt huỳnh quang trong đo liều bức xạ môi trường, đo liều y tế cũng như trong việc xác
định tuổi các vật cổ.
Bên cạnh vấn đề này, các nhà khoa học trong nước còn đặc ra nhiệm vụ nghiên cứu về
các loại vật liệu nhiệt huỳnh quang sao cho có độ ổn định và độ lặp lại cao, gớp phần mở ra
hướng ứng dụng vào trong đo liều xạ trị cũng như đo liều cá nhân (Huỳnh Kỳ Hạnh ,Phan tiến
Dũng....2006, Hoàng Đức Tâm, Thái Khắc Định...... 2008).
1.4.3. Những vấn đề quan tâm nghiên cứu của luận văn
- Nghiên cứu giải pháp gia công và chế tạo mẫu đo trên mẫu gốm.
- Xây dựng cấu hình phép đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên hệ đo RGD-3A.
- Xử lí tín hiệu, tính liều bức xạ anpha trong mẫu gốm và đề xuất giải pháp nghiên cứu trong
thời gian tới.
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ XÁC ĐỊNH LIỀU BỨC XẠ ANPHA TRONG MẪU
GỐM
Quá trình thực nghiệm được tiến hành qua các giai đoạn sau:
- Gia công chế tạo mẫu đo.
- Xây dựng cấu hình phép đo trên hệ đo RGD-3A.
- Đo bức xạ nhiệt huỳnh quang mẫu LiF:Mg,Cu,P trên hệ đo RGD-3A.
- Xử lí số liệu đo.
2.1. Gia công chế tạo mẫu đo
2.1.1.Gia công mẫu gốm
- Bước 1: Lựa chọn mẫu gốm
Để thuận tiện cho việc gia công chế tạo mẫu, chúng tui chọn những mẫu có khối lượng
lớn, độ nung không cao, dễ gia công. Những mẫu này được sưu tầm ở những khu di tích cao, ít
khả năng ngập nước, vì thế giúp chúng ta loại bỏ được ảnh hưởng của độ ẩm lên quá trình đo
đạt liều bức xạ.
Bảng 2.1: Các mẫu gốm được chọn làm thí nghiệm
Thứ tự Tên mẫu
Mô tả mẫu
Địa điểm lấy mẫu Đặc điểm
1 G1-CL
Xã Cổ Loa, Huyện Đông Anh, Hà
Nội.
Mẫu là những mảnh đồ gốm màu
nâu nhạt.
2 G2-DT
Di tích Dục Tú, xã Dục Tú, Huyện
Đông Anh, Hà Nội.
Mẫu là những mảnh đồ gốm màu
nâu nhạt.
3 G3-ĐTr
Làng gốm Đông Triều, Huyện
Đông Triều, Quảng Ninh.
Mẫu là những mảnh đồ gốm màu
nâu nhạt.
4 G4-DL
Tháp Dương Long, xã Tây Bình,
Huyện Tây Sơn, Bình Định.
Mẫu là những mảnh gạch màu
nâu nhạt.
5 G5-LL
Di chỉ khảo cổ Lung Leng, xã Sơn
Bình, huyện Sa Thầy, Kon Tum.
Mẫu là những mảnh đồ gốm màu
nâu nhạt.
Hình ảnh các mẫu nghiên cứu được chỉ trong Hình 2.1
Hình 2.1: Các mẫu gốm và gạch
Bước 2: Làm nhỏ và mịn mẫu
Mục đích của việc làm nhỏ mẫu là làm thoát các hạt khoáng cứng (chủ yếu là thạch anh
và fenspat) ra khỏi cấu trúc kết khối của mảnh gốm và không được làm vỡ thêm các hạt khoáng
có trong mẫu bởi những thao tác cơ học này.
Các mẫu gốm được làm nhỏ nhờ bộ cối và chày làm bằng đồng cho đến khi các hạt gốm
tương đối mịn. Sau đó ta dùng bộ rây với mắc lưới 250m sàng mẫu để tạo ra các mẫu có kích
thước nhỏ hơn 250 m. Sau đó mẫu gốm này sẽ được đóng đầy vào các hộp nhựa có kích thước
tiêu chuẩn và có khối lượng như trong bảng 2.2.
Bảng 2.2: Khối lượng của các mẫu sau khi đã đóng vào hộp nhựa
Thứ tự Tên mẫu Khối lượng
1 G1-CL 35,4g
2 G2-DT 29,8g
3 G3-ĐTr 30,0g
4 G4-DL 31,1g
5 G5-LL 36,1g
Bộ chày, cối đồng và rây sàng mẫu
Bộ chày, cối đồng Rây sàng mẫu
Hi ̀nh 2.2: công cụ tạo mẫu
Bước 3: Tạo buồng chiếu xạ cho mẫu gốm:
Cho đến nay, đã có một số giải pháp khác nhau để đo liều anpha trong mẫu gốm cổ như:
+ Phương pháp sử dụng cách tính tương đương theo giá trị hàm lượng các nguyên tố
phóng xạ có trong mẫu gốm. Đây là phương pháp có độ chính xác cao, nhưng khó khăn là cần
phải có lượng mẫu gốm lớn và thực tế là không phải lúc nào cũng có khối lượng mẫu cần thiết,
đặc biệt là đối với loại gốm cổ.
+ Cũng có thể đo hoạt độ anpha trong mẫu gốm bằng đêtectơ nhấp nháy lỏng, tuy nhiên
phương pháp này cần một chế độ gia công mẫu khá phức tạp và đặc biệt là cần một hệ thiết bị
đo khá đắt tiền.
+ Đo liều anpha trong mẫu gốm bằng liều kế nhiệt huỳnh quang, phương pháp này mang
lại độ chính xác cao cho phép đo, giảm giá thành công tác và tăng thêm tính chủ động trong đo
tuổi vật cổ bởi nó sử dụng ngay thiết bị đo đạc này. Những giải pháp chủ yếu đo liều anpha
trong mẫu gốm bằng đêtectơ nhiệt huỳnh quang như sau:
Bột nhiệt huỳnh quang được đặt trực tiếp vào mẫu gốm cần đo, song giải pháp này
không loại trừ được ảnh hưởng của độ ẩm môi trường và khó đạt được độ ổn định cần thiết
khi đo lặp lại nhi...