Thứ sáu, 16/10/2020 16:21 GMT+7

Nghiên cứu thiết kế chế tạo thành công hệ đo Nơtron sử dụng đầu dò nhấp nháp và kỹ thuật xử lý tín hiệu số

Với mong muốn nội địa hóa các thiết bị ghi đo bức xạ mà trong đó, ghi đo nơtron với hiệu suất cao và tách được các bức xạ đi kèm là công việc khó khăn, nhóm nghiên cứu gồm các thành viên chính là TS. Phan Văn Chuân (Đại học Đà Lạt), PGS. TS. Nguyễn Xuân Hải, TS. Nguyễn Ngọc Anh (Viện Nghiên cứu hạt nhân) và PGS. TS. Phạm Đình Khang (Đại học Bách khoa Hà Nội) đã thiết kế và chế tạo thành công một hệ đo đồng thời nơtron và gamma sử dụng chất nhấp nháy lỏng EJ-301.

Hệ đo gồm các thành phần:
+ Đầu dò nơtron sử dụng chất nhấp nháy EJ-301 ghép với ống nhân quang điện PMT R9420 của hãng Hamamatsu, tiền khuếch đại được chế tạo phù hợp với kiểu của ống nhân quang sao cho các thành phần đặc trưng của xung được khuếch đại và bảo toàn, phần vỏ đầu dò được gia công từ nhôm nguyên khối. Các đặc trưng của đầu dò đã được công bố trên tạp chí Nuclear Engineering and Technology
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1738573317307209.
+ Phần thiết bị xử lý tín hiệu được lập trình trên cơ sở của vi mạch lấy mẫu nhanh DRS4 do Viện nghiên cứu Paul Scherrer phát triển. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm 4 thuật toán tách xung nơtron/gamma với đầu dò được chế tạo. Kết quả so sánh giữa mô phỏng và thực nghiệm được công bố trên tạp chí Analog Integrated Circuits and Signal Processing https://link.springer.com/article/10.1007/s10470-018-1324-0. Các thuật toán đã được tích hợp vào phần mềm đo và điều khiển, hệ đo đã được đo thử nghiệm trên nguồn nơtron và trên kênh nơtron của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt. Các đánh giá cho thấy hệ đạt độ chính xác trên 95% với các sự kiện từ năng lượng 75 keV trở lên.
So với các hệ đo khác, ngoài khả năng nhận diện chính xác các sự kiện ở ngưỡng năng lượng thấp, hệ đo có thể tách các sự kiện nơtron và gamma thành hai phổ riêng biệt với độ chính xác cao, do đó có thể ứng dụng một cách hiệu quả trong các thiết bị đo liều và cảnh báo bức xạ liên quan đến nguồn nơtron và gamma.
Thành công ban đầu của nhóm là nguồn động viên lớn để nhóm tiếp tục thiết kế chế tạo những hệ đo mới có hiệu suất cao, khả năng phân biệt tốt nơtron/gamma ở các năng lượng thấp.



Hình 1: Đầu dò nhấp nháy EJ-301 được nhóm nghiên cứu chế tạo cho mục đích đo đồng thời  nơtron và gamma.

 

Hình 2: Phân bố tham số nhận dạng nơtron/gamma của bốn thuật toán được tích hợp vào chương trình đo. 

 

Hình 3: Thử nghiệm hệ đo trên nguồn 252Cf và trên kênh nơtron của lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt

 

Nguồn: Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam

Lượt xem: 381

Tìm theo ngày :

Đánh giá

(Di chuột vào ngôi sao để chọn điểm)