Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Evaluation of γ-ray effects on a β-ray survey meter with a plastic…
Evaluation of γ-ray effects on a β-ray survey meter with a plastic scintillation sensor
การประเมินผลกระทบของรังสีแกมมาต่อเครื่องวัดรังสีบีตาชนิดพลาสติกสซินทิลเลชัน
บทนำ
-
-
วัตถุประสงค์
เปรียบเทียบกับเครื่องวัดแบบ GM: เพื่อดูว่าเทคโนโลยีใหม่ (plastic) ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างหรือดีกว่าเทคโนโลยีดั้งเดิม (GM) อย่างไรเมื่อเผชิญกับรังสีแกมมา
เปรียบเทียบกับเครื่องวัดแบบ NaI(Tl): ซึ่งเป็นเครื่องมือมาตรฐานที่ออกแบบมาเพื่อวัดรังสีแกมมาโดยเฉพาะ เพื่อหาค่า "อัตราส่วนการตรวจจับ (Detection ratio)" ของรังสีแกมมาที่ปนเข้ามาในเครื่องวัดบีตา
วัสดุและวิธีการ
-
-
วิธีการทดลอง
ใช้โหมดนับจำนวน (Scaler mode) วัดนานครั้งละ 1 นาที ทำซ้ำทั้งหมด 10 ครั้งต่อแหล่งกำเนิด แล้วนำมาหาค่าเฉลี่ย
อัตราตรวจจับ (Detaction ratio)
คำนวณแล้วแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ เพื่อดูว่าเครื่องวัดบีตา "เผลอ" ตรวจจับแกมมาเข้าไปมากน้อยเพียงใด
-
การอภิปราย
-
ความแตกต่างระหว่าง กลไกการเรืองแสง (Scintillator luminescence) และ การแตกตัวของก๊าซ (Gas ionization) ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและความไวในการตรวจจับรังสีแกมมาของเครื่องวัดรังสีบีตา
ข้อจำกัด:
1.ความหนา
- พลาสติกซินทิลเลเตอร์: เส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม. ลึก 5 มม.
- เครื่อง GM: หน้าต่างรับรังสีเส้นผ่านศูนย์กลาง 50 มม.
- NaI(Tl) ซินทิลเลเตอร์: เส้นผ่านศูนย์กลาง 25.4 มม. ลึก 25.4 มม.
สรุปผลการทดลอง
- กราฟอัตราการนับ (Count Rates): เปรียบเทียบ "ความไว" ต่อรังสีแกมมา
กราฟกลุ่มแรก (รูปที่ 6, 7, 8) แสดงจำนวนนับต่อนาที (cpm) ที่เครื่องวัดรังสีบีตา "เผลอ" ตรวจจับรังสีแกมมาเข้าไป:
-
-
-
- กราฟอัตราส่วนการตรวจจับ (Detection Ratios): เทียบกับมาตรฐาน NaI(Tl)
กราฟกลุ่มที่สอง (รูปที่ 12, 13, 14) นำค่าจากกราฟแรกมาหารด้วยค่าอ้างอิงจากเครื่องวัดแกมมาโดยตรง เพื่อหาว่ามัน "ผิดเพี้ยน" ไปกี่เปอร์เซ็นต์:
- ระดับการรบกวนที่ยอมรับไม่ได้: สำหรับ Na-22 และ Ba-133 อัตราส่วน สูงเกิน 4% ในทุกกรณี
- จุดวิกฤตของเครื่องพลาสติก: ในกรณีของ Na-22 อัตราส่วนพุ่งไปถึง 11.39%
หาก ใช้เครื่องplastic วัดการปนเปื้อนบีตาในพื้นที่
- ความแม่นยำในพลังงานต่ำ: สำหรับ Am-241 เครื่องplastic มีอัตราส่วนเพียง 0.06%
แสดงว่าเครื่องplastic "ตาบอด" ต่อรังสีแกมมาพลังงานต่ำ ซึ่งเป็นข้อดีเพราะจะไม่ถูกรังสีแกมมาพลังงานต่ำรบกวนเวลาวัดบีตา
- กราฟประสิทธิภาพการนับภายใน (Intrinsic Efficiency)
กราฟสุดท้าย (รูปที่ 15, 16)
แนวโน้มระฆังคว่ำ: ทั้งเครื่องplastic และ GM มีประสิทธิภาพ สูงสุดที่ Ba-133 และลดลงทั้งในฝั่งพลังงานสูง (Na-22) และพลังงานต่ำ (Am-241)
เหตุผลที่ประสิทธิภาพลดลงใน Na-22: รังสีแกมมาพลังงานสูงเกินไปจน "วิ่งทะลุ" (Pass through) หัววัดไปโดยไม่เกิดอันตรกิริยา (Interaction) ทำให้เครื่องตรวจจับไม่เจอ
เหตุผลที่ประสิทธิภาพลดลงใน Am-241: พลังงานต่ำเกินไปจนไม่สามารถสร้างสัญญาณไฟฟ้าที่แรงพอจะให้นิยามว่าเป็น "หนึ่งนับ" ได้ โดยเฉพาะเครื่องplastic ที่มีข้อจำกัดในการตรวจวัดรังสีพลังงานต่ำกว่า 0.1 MeV อย่างรุนแรง