Advanced gamma spectrum processing technique applied to the analysis of scattering spectra for determining material thickness

The effect of the diameter of the detector collimator on saturation thickness in gamma scattering measurement

“…Hiện nay, phương pháp đo gamma tán xạ đang được nghiên cứu rộng rãi để ứng dụng cho việc kiểm tra không hủy mẫu trong nhiều lĩnh vực của công nghiệp như: đo bề dày vật liệu dạng tấm phẳng [20] hoặc bề dày thành ng trụ [12] phát hiện và đánh giá các lỗ rỗng hoặc thanh thép bên trong bê tông [9,16], ăn mòn hoặc khuyết tật bên trong mẫu kim loại [14,19]; xác định các đặc trưng vật lý của vật liệu như mật độ kh i lượng [1,6,7], hệ s hấp thụ kh i [2], s nguyên tử hiệu dụng [3], hàm lượng của một chất bên trong hỗn hợp hoặc dung dịch [15,17]. Trong hầu hết các nghiên cứu ứng dụng của phương pháp đo gamma tán xạ, dữ liệu tán xạ một lần ghi nhận được từ phép đo là thông tin cần thiết mà nó được sử dụng để đánh giá đ i tượng cần phân t ch.…”

“…Điều này gây ra một sự khó khăn để phân biệt dữ liệu của thành phần tán xạ một lần và tán xạ nhiều lần. Trong một nghiên cứu trước đây, nhóm của chúng tôi (Hoàng Đức Tâm và các cộng sự [20]) đã đưa ra một kỹ thuật dựa trên phương pháp làm khớp bình phương t i thiểu để xử lý dữ liệu của phổ gamma tán xạ. Tuy nhiên, kỹ thuật này chỉ cho phép xác định s lượng của tia gamma tán xạ một lần được ghi nhận bởi quá trình bỏ lại toàn bộ năng lượng trong đầu dò, mà không thể nhận biết dữ liệu phổ của các thành phần tán xạ một lần và tán xạ nhiều lần.…”

“…Trong hầu hết các nghiên cứu ứng dụng của phương pháp đo gamma tán xạ, dữ liệu tán xạ một lần ghi nhận được từ phép đo là thông tin cần thiết mà nó được sử dụng để đánh giá đ i tượng cần phân t ch. Trong khi đó, dữ liệu tán xạ nhiều lần thường được xem là t n hiệu nhiễu và gây ra sai s cho kết quả đo.Các kết quả nghiên cứu [5,8,10,12,18,20] đã chỉ ra rằng s đếm tán xạ một lần và tán xạ nhiều lần gia tăng khi bề dày của bia tăng lên, và đạt đến một giá trị hầu như không đổi khi bề dày bia lớn hơn một giá trị gọi là bề dày bão hòa. Thông thường, bề dày bão hòa được xem như là giới hạn trên về bề dày của bia trong phép đo gamma tán xạ, tức là sự phân t ch chỉ có thể thực hiện được đ i với các mẫu có bề dày nhỏ hơn bề dày bão hòa.…”

“…Dữ liệu phổ này được tạo thành do sự đóng góp của thành phần tán xạ một lần và tán xạ nhiều lần. Trong đó, dữ liệu phổ tán xạ một lần có thể được đặc trưng bởi một hàm Gaussian đuôi trái như đã thảo luận ở trên; dữ liệu phổ tán xạ nhiều lần bao g m: đỉnh tán xạ hai lần được đặc trưng bởi một hàm Gaussian và nền tán xạ nhiều lầnđược đặc trưng bởi hàm đa thức bậc 4[20]. Việc làm khớp bình phương t i thiểu được thực hiện đ i với dữ liệu phổ gamma tán xạ đã chọn để xác định những thông s cơ bản của các hàm làm khớp nêu trên, lưu ý rằng thông s τ của hàm Gaussian đuôi trái đã được biết.…”

“…Sự phân b của s đếm tán xạ một lần ghi nhận được từ một phép đo tuân theo phân b Gaussian, do đó hệ s thể hiện độ tin cậy. Thông thường hệ s k được chọn là 1,96 để đạt được độ tin cậy 95 %.Mặt khác, sự biến thiên của s đếm tán xạ một lần theo bề dày bia tán xạ có thể được biểu diễn bởi một hàm toán học (4)[12,20]: là s đếm bão hòa của gamma tán xạ một lần…”