Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Bức xạ ion hóa tồn tại trong môi trường tự nhiên và ngày càng xuất hiện phổ biến trong nhiều lĩnh vực khoa học, công nghiệp và y tế. Các loại bức xạ mang năng lượng cao có khả năng ion hóa vật chất; khi xâm nhập vào cơ thể con người, chúng phá vỡ cấu trúc ADN, làm thay đổi chức năng tế bào và làm gia tăng nguy cơ mắc các bệnh lý nguy hiểm như ung thư, suy giảm bạch cầu hoặc vô sinh. Do quá trình tác động của bức xạ lên sức khỏe con người diễn ra âm thầm, việc thiết lập các phương thức kiểm soát giới hạn an toàn bức xạ mang tính hệ thống là yêu cầu bắt buộc đối với nhân viên làm việc trong môi trường bức xạ.

Trên thế giới, liều kế cá nhân quang phát quang (Optically Stimulated Luminescence Dosimeter - OSLD) được sử dụng rộng rãi nhằm kiểm soát liều bức xạ cá nhân nhờ sở hữu nhiều đặc tính ưu việt. Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ liều kế OSL tại Việt Nam vẫn còn gặp nhiều hạn chế và chưa phổ biến. Nhằm đánh giá chất lượng và khả năng ứng dụng thực tế của công nghệ này dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật trong nước và quốc tế, tác giả Lê Mạnh Trí đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài: "Xác định một số đặc trưng của liều kế quang phát quang tại Trung tâm Hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh".

Nghiên cứu tập trung vào các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể:

  1. Khảo sát sự ổn định của hệ đọc liều kế OSL microStar.
  2. Xác định ngưỡng nhạy (ngưỡng phát hiện) và liều phông nội tại của liều kế OSL.
  3. Đánh giá độ đồng đều giữa các liều kế trong cùng mẻ sản xuất và giữa các bộ liều kế.
  4. Đánh giá độ lặp lại của liều kế sau nhiều lần chiếu xạ và đọc kết quả trong cùng điều kiện chuẩn.
  5. Khảo sát đáp ứng tuyến tính của liều kế trong dải liều thấp đối với bức xạ gamma và tia X.
  6. Đánh giá sự suy giảm tín hiệu quang phát quang theo thời gian (hiện tượng fading).
  7. Khảo sát khả năng ghi nhận liều chiếu hỗn hợp và sự phụ thuộc của kết quả đo vào góc chiếu của chùm bức xạ.
  8. Xác định độ không đảm bảo đo của phương pháp đo liều cá nhân bằng liều kế OSL.
  • Đối tượng nghiên cứu: 100 liều kế OSL loại Inlight model 2 do hãng Landauer (Hoa Kỳ) sản xuất.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Nghiên cứu được tiến hành thực nghiệm tại Phòng chuẩn liều cấp 2 (Secondary Standard Dosimetry Laboratories - SSDL) thuộc Trung tâm Hạt nhân Thành phố Hồ Chí Minh (Center for Nuclear Technologies - CNT), hoàn thành vào tháng 05 năm 2024.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và mô hình sử dụng

Khóa luận xây dựng trên nền tảng lý thuyết tương tác bức xạ photon với vật chất, lý thuyết vùng năng lượng của chất rắn và cơ chế quang kích thích phát quang:

  • Cơ chế tương tác photon: Phân tích ba hiệu ứng tương tác chính gồm hiệu ứng quang điện (quang electron bứt ra với động năng $T = h\nu - E_i$), tán xạ Compton (mối liên hệ giữa năng lượng tán xạ $E'$, góc tán xạ $\theta$ và năng lượng tới $E_0$) và hiệu ứng tạo - hủy cặp electron - positron (xảy ra khi năng lượng photon tới $E \ge 1,02\text{ MeV}$, tuân theo phương trình $E = T_p + T_e + 2m_e c^2$).
  • Lý thuyết vùng năng lượng: Khảo sát sự phân bố các mức năng lượng của chất rắn qua ba vùng: vùng hóa trị, vùng cấm và vùng dẫn. Tạp chất và khuyết tật mạng tinh thể tạo ra các mức năng lượng định xứ trong vùng cấm, hình thành các bẫy điện tử (gần vùng dẫn) và bẫy lỗ trống (gần vùng hóa trị).
  • Hiện tượng quang phát quang: Dưới tác dụng của bức xạ ion hóa, electron chuyển lên vùng dẫn và bị bắt giữ tại các bẫy trong vùng cấm. Khi được chiếu ánh sáng kích thích có bước sóng thích hợp $\lambda$, electron thoát bẫy và tái hợp với lỗ trống tại tâm phát quang, phát ra photon ánh sáng có bước sóng $\lambda'$. Khóa luận tập trung vào mô hình kích thích quang học liên tục (Continuous Wave OSL - CW-OSL).
  • Vật liệu chế tạo đầu dò: Hợp chất nhôm oxit pha tạp carbon ($\text{Al}_2\text{O}3:\text{C}$) có nguyên tử khối hiệu dụng $Z{\text{eff}} = 11,3$, nồng độ pha tạp carbon khoảng $5000\text{ ppm}$, dải năng lượng vùng cấm rộng $9,5\text{ eV}$. Quá trình đọc liều chỉ cần giải phóng khoảng $0,2%$ số điện tử tích lũy trong bẫy.
  • Các đại lượng đo lường bức xạ: Khóa luận sử dụng các khái niệm theo định nghĩa của ICRU và ICRP gồm Liều hấp thụ ($D = \frac{d\bar{\varepsilon}}{dm}$, đơn vị Gray - Gy), Suất Kerma ($K = \frac{dE_{\text{tr}}}{dm}$), Độ nhạy liều kế ($R = \frac{\text{OSL}}{D \times m}$) và Tương đương liều cá nhân ($H_p(d)$ với các độ sâu $d = 10\text{ mm}$ cho liều sâu toàn thân $H_p(10)$, $d = 3\text{ mm}$ cho liều thủy tinh thể mắt $H_p(3)$, và $d = 0,07\text{ mm}$ cho liều da $H_p(0,07)$).

Phương pháp nghiên cứu và hệ thống thực nghiệm

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm đo lường bức xạ tại phòng chuẩn liều SSDL kết hợp tính toán thống kê và đánh giá độ không đảm bảo đo:

  • Hệ thống chiếu chuẩn:
    • Hệ chiếu bức xạ gamma G10 Irradiator System (Model G10-1-12-E) sử dụng nguồn phóng xạ $\text{Cs}-137$ dạng muối $\text{CsCl}$ có mức năng lượng $662\text{ keV}$, hoạt độ $26\text{ Ci}$, dải suất liều từ $9,4$ đến $47183,2,\mu\text{Sv/h}$, trang bị 3 tấm chắn chì X4 ($1,16\text{ cm}$), X10 ($2,45\text{ cm}$) và X25 ($3,05\text{ cm}$).
    • Hệ chiếu chuẩn tia X phổ hẹp Model X80-160-E (Hopewell Designs) cung cấp các phẩm chất bức xạ N-40, N-60, N-80, N-100 và N-120 tương ứng với dải năng lượng từ $33,3\text{ keV}$ đến $100,0\text{ keV}$, điện áp phát từ $5$ đến $160\text{ kV}$, dòng phát cực đại $30\text{ mA}$.
  • Hệ thống đo và xử lý:
    • Hệ đọc liều kế microStar (Landauer): kích thước $12\text{ cm} \times 33\text{ cm} \times 24\text{ cm}$, khối lượng $16\text{ kg}$, tốc độ đọc 100 liều kế/giờ; sử dụng 36 bóng LED lục bước sóng đỉnh $525\text{ nm}$ để kích thích, tấm lọc quang học Hoya B-370 dày $7,5\text{ mm}$ (dải truyền qua $300 - 450\text{ nm}$), ống nhân quang điện (PMT) ghi nhận tín hiệu phát quang đỉnh $415\text{ nm}$, kết nối phần mềm $\mu\text{Star}$.
    • Thiết bị xóa liều Annealer Pocket (Landauer) dùng để xóa hoàn toàn thông tin bức xạ tích lũy trước khi chiếu chuẩn.
    • ISO Slab Phantom Water: mô hình nước mô phỏng cơ thể người kích thước $30\text{ cm} \times 30\text{ cm} \times 15\text{ cm}$ bằng polymetyl metacrylic (PMMA) với mặt trước dày $2,5\text{ mm}$, các mặt còn lại dày $10\text{ mm}$.
    • Thiết bị giám sát môi trường: Cảm biến PCE-THB 40 (Đài Loan) đo nhiệt độ, áp suất và độ ẩm.
  • Tiêu chuẩn so sánh: Đối chiếu kết quả thực nghiệm với tiêu chuẩn quốc tế IEC 61066:2006 (tiêu chuẩn cho hệ đo nhiệt phát quang và quang phát quang), IEC 62387:2020 (tiêu chuẩn cho liều kế thụ động giám sát cá nhân và môi trường) và quy chuẩn kỹ thuật ISO 4037:2019.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan lí thuyết về liều kế OSL

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở vật lý hạt nhân và vật lý chất rắn liên quan đến liều kế quang phát quang:

  • Trình bày bản chất sóng điện từ và cơ chế tương tác của photon năng lượng cao với nguyên tử môi trường qua hiệu ứng quang điện, tán xạ Compton và hiện tượng tạo - hủy cặp.
  • Diễn giải lý thuyết vùng năng lượng của chất rắn, cấu trúc tinh thể bán dẫn và ảnh hưởng của sai hỏng mạng tinh thể trong việc hình thành các mức bẫy điện tử và bẫy lỗ trống trong vùng cấm.
  • Phân tích hiện tượng quang kích thích phát quang và so sánh ba mô hình kích thích OSL: CW-OSL (kích thích liên tục), LM-OSL (biến điệu tuyến tính cường độ sáng) và POSL (kích thích dạng xung).
  • Giới thiệu cấu tạo liều kế OSL Inlight model 2 gồm vỏ polycarbonate kích thước $74\text{ mm} \times 36\text{ mm} \times 11\text{ mm}$ có mã vạch định danh, thanh trượt ABS gắn 4 chip cảm ứng đĩa tròn đường kính $5\text{ mm}$ làm bằng $\text{Al}_2\text{O}_3:\text{C}$ (từ Element 1 đến Element 4), và thân liều kế XA tích hợp hệ màng lọc bức xạ chuyên dụng.
  • Định nghĩa các đại lượng liều đo lường và tương đương liều cá nhân $H_p(10)$, $H_p(3)$, $H_p(0,07)$.

Chương 2. Thực nghiệm đánh giá các đặc trưng cơ bản của liều kế OSL

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình bố trí thí nghiệm, thông số kỹ thuật thiết bị và phương pháp toán học đánh giá sai số:

  • Trình bày nguyên lý vận hành của đầu đọc microStar, hệ chiếu chuẩn nguồn gamma $\text{Cs}-137$ (G10-1-12-E), hệ chiếu tia X phổ hẹp (X80-160-E), thiết bị xóa liều Annealer Pocket và slab phantom nước.
  • Xây dựng công thức toán học xác định các đặc trưng liều kế:
    • Ngưỡng nhạy: $D_v = 3\sigma_{n,\text{BG}}$, với $\sigma_{n,\text{BG}}$ là độ lệch chuẩn của tập hợp liều phông nội tại.
    • Độ đồng đều: $H = \frac{D_{\text{max}} - D_{\text{min}}}{D_{\text{min}}} \times 100%$ (yêu cầu $H \le 30%$ theo IEC 61066:2006).
    • Độ lặp lại: đánh giá qua hệ số biến thiên $S_i$ và $\bar{S}_i$ sau $m \ge 10$ lần thí nghiệm (yêu cầu $S_i, \bar{S}_i \le 0,075$ theo IEC 62387:2020).
    • Đáp ứng tuyến tính: thông số sai lệch $\varepsilon = \frac{\bar{D}{\text{net}} - D{\text{set}}}{D_{\text{set}}} \pm \frac{I_j}{D_{\text{set}}}$ (cho phép trong khoảng $-13%$ đến $+18%$).
    • Sự suy giảm tín hiệu theo thời gian (giới hạn $<5%$ sau 30 ngày, $<10%$ sau 60 ngày, $<15%$ sau 90 ngày, $<20%$ sau 120 ngày).
    • Khả năng đáp ứng liều hỗn hợp và sự phụ thuộc góc chiếu (sai lệch không quá $\pm 15%$ trong góc tới $-60^\circ$ đến $+60^\circ$).
  • Phương pháp đánh giá độ không đảm bảo đo tổng hợp $u_c = \sqrt{u_A^2 + u_B^2}$, trong đó độ không đảm bảo đo loại B được tính toán dựa trên các số liệu do hãng Landauer cung cấp ($u_B = 5,9%$).

Chương 3. Kết quả và thảo luận các đặc trưng cơ bản của liều kế OSL

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm thu thập được và đối chiếu với tiêu chuẩn:

  • Độ ổn định của hệ đọc microStar: Kết quả kiểm tra định kỳ cho thấy chỉ số dòng tối (Dark) luôn nhỏ hơn 30 số đếm; chỉ số nhạy đầu dò PMT (Cal) đạt giá trị trung bình 2196 (dao động $<10%$); chỉ số nguồn LED kích thích (Led) đạt giá trị trung bình 2710 (dao động $<10%$). Hệ đọc hoàn toàn ổn định và đạt chuẩn vận hành.
  • Khảo sát ngưỡng nhạy: Thực nghiệm trên 50 liều kế OSL đã xóa liều xác định được giá trị liều phông nội tại trung bình là $0,047\text{ mSv}$ với độ lệch chuẩn $\sigma_{n,\text{BG}} = 0,014\text{ mSv}$, tương ứng ngưỡng nhạy phát hiện $D_v = 0,042\text{ mSv}$ (xấp xỉ giá trị danh định $0,05\text{ mSv}$ của nhà sản xuất).
  • Độ đồng đều: Khảo sát 20 nhóm (100 liều kế) chiếu liều chuẩn $2\text{ mSv}$ bằng nguồn gamma $\text{Cs}-137$. Độ biến thiên $H$ trong từng nhóm dao động từ $2,65%$ (nhóm 18) đến $14,96%$ (nhóm 14). Độ đồng đều giữa 20 nhóm đạt $7,8%$ (với liều đọc trung bình dao động từ $1,70\text{ mSv}$ đến $1,84\text{ mSv}$), đáp ứng tốt yêu cầu $H < 30%$ của IEC 61066:2006.
  • Độ lặp lại: Thực nghiệm 10 lần chiếu và đọc trên 3 nhóm (15 liều kế) với liều $2\text{ mSv}$ nguồn $\text{Cs}-137$ cho thấy giá trị liều đọc trung bình $\bar{E}_j = 1,78\text{ mSv}$, hệ số $S_j = 0,034$ và $S_k = 0,037$. Giá trị $S_i$ cực đại của từng liều kế chỉ đạt $0,062$, thấp hơn nhiều so với ngưỡng giới hạn $0,075$ quy định tại IEC 62387:2020.
  • Đáp ứng tuyến tính dải liều thấp: Khảo sát 13 nhóm (65 liều kế) chiếu các mức liều từ $0,05\text{ mSv}$ đến $15,0\text{ mSv}$ bằng nguồn $\text{Cs}-137$. Thông số $\varepsilon$ của các nhóm liều từ $0,1\text{ mSv}$ đến $15,0\text{ mSv}$ đều nằm trong giới hạn $-13%$ đến $+18%$ của IEC 62387:2020 (riêng nhóm mức liều rất thấp $0,05\text{ mSv}$ có sai lệch biên trên). Phương trình hồi quy tuyến tính giữa liều thực nghiệm và liều chuẩn đạt hệ số góc $0,88$.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chính của đề tài

Các đặc trưng kỹ thuật của 100 liều kế OSL Inlight model 2 tại Trung tâm Hạt nhân TP.HCM được lượng hóa chi tiết qua bảng tổng hợp sau:

Đặc trưng khảo sát Giá trị thực nghiệm Tiêu chuẩn đối chiếu (IEC / Nhà sản xuất) Đánh giá đạt chuẩn
Độ ổn định hệ đọc (Dark) $< 30$ số đếm $< 30$ số đếm hoặc $< 30%$ tiêu chuẩn Đạt yêu cầu
Độ ổn định hệ đọc (Cal) Trung bình $2196$ (biến thiên $<10%$) Biến thiên $\le 10%$ Đạt yêu cầu
Độ ổn định hệ đọc (Led) Trung bình $2710$ (biến thiên $<10%$) Biến thiên $\le 10%$ Đạt yêu cầu
Liều phông nội tại trung bình $0,047\text{ mSv}$ ($\sigma = 0,014\text{ mSv}$) — Đạt yêu cầu
Ngưỡng nhạy phát hiện ($D_v$) $0,042\text{ mSv}$ Danh định $0,05\text{ mSv}$ (Landauer) Đạt yêu cầu
Độ đồng đều từng nhóm ($H$) $2,65% - 14,96%$ $H \le 30%$ (IEC 61066:2006) Đạt yêu cầu
Độ đồng đều giữa 20 bộ $7,8%$ $H \le 30%$ (IEC 61066:2006) Đạt yêu cầu
Độ lặp lại tổng thể ($S_j, S_k$) $S_j = 0,034$; $S_k = 0,037$ $\le 0,075$ (IEC 62387:2020) Đạt yêu cầu
Độ lặp lại liều kế đơn lẻ ($S_i$) Cực đại $0,062$ $\le 0,075$ (IEC 62387:2020) Đạt yêu cầu
Hệ số hồi quy tuyến tính $0,88$ Tuyến tính dải $0,1 - 15,0\text{ mSv}$ (IEC 62387) Đạt yêu cầu
Độ không đảm bảo đo loại B ($u_B$) $5,9%$ Tính toán theo khuyến cáo Landauer Đạt yêu cầu

Đóng góp của đề tài

  1. Kiểm chứng thực nghiệm chất lượng liều kế OSL: Cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm toàn diện về các đặc tính đo lường của liều kế OSL Inlight model 2 tại Việt Nam theo hệ thống tiêu chuẩn IEC 61066:2006, IEC 62387:2020 và ISO 4037:2019.
  2. Xác lập quy trình kiểm chuẩn: Chuẩn hóa quy trình thực nghiệm từ khâu xóa liều (bằng Annealer Pocket), định vị chiếu xạ trên ISO slab phantom nước, kiểm soát điều kiện môi trường đến khâu đọc kết quả bằng hệ microStar.
  3. Đánh giá độ tin cậy của thiết bị: Khẳng định 100 liều kế OSL và hệ đọc microStar tại Trung tâm Hạt nhân TP.HCM đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật để triển khai dịch vụ giám sát liều bức xạ cá nhân trong thực tế.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

  • Nghiên cứu thực hiện trên tập mẫu gồm 100 liều kế OSL Inlight model 2 trong điều kiện phòng chuẩn liều SSDL tiêu chuẩn; chưa tiến hành thử nghiệm dài hạn trong điều kiện môi trường làm việc thực tế tại các cơ sở y tế hay công nghiệp bức xạ.
  • Khảo sát đáp ứng bức xạ chủ yếu tập trung vào trường bức xạ photon (chùm tia gamma $\text{Cs}-137$ và chùm tia X phổ hẹp N-40 đến N-120), chưa mở rộng kiểm tra thực nghiệm đối với các trường bức xạ beta và neutron mà thiết bị có khả năng ghi nhận.
  • Ở dải liều rất thấp ($0,05\text{ mSv}$), đáp ứng tuyến tính của liều kế có sự sai lệch nhẹ ở biên trên so với tiêu chuẩn IEC 62387:2020.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Tiếp tục mở rộng khảo sát các đặc trưng của liều kế đối với các trường bức xạ hỗn hợp phức tạp, bao gồm bức xạ beta và bức xạ neutron ở các mức năng lượng khác nhau.
  • Theo dõi dài hạn hiện tượng suy giảm tín hiệu quang phát quang (fading) trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm đặc thù tại Việt Nam khi lưu trữ liều kế trên 120 ngày.
  • Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố quang học môi trường (ánh sáng mặt trời, đèn huỳnh quang) đến tốc độ giải phóng điện tử trong bẫy $\text{Al}_2\text{O}_3:\text{C}$ khi thao tác ngoài hiện trường.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn cao trong các lĩnh vực:

  • Đào tạo và nghiên cứu học thuật: Là tài liệu tham khảo chi tiết cho sinh viên, học viên cao học thuộc các ngành Sư phạm Vật lí, Vật lí Hạt nhân, Kỹ thuật Hạt nhân và Vật lý Y khoa trong các học phần về Đo lường Bức xạ, An toàn Bức xạ và Phương pháp Thực nghiệm Vật lý.
  • Ứng dụng thực hành tại các phòng chuẩn liều: Cung cấp phương pháp luận và các bước thao tác thực nghiệm chuẩn mực trên hệ đọc microStar, hệ chiếu chuẩn gamma G10-1-12-E và hệ chiếu tia X phổ hẹp X80-160-E cho cán bộ tại các phòng chuẩn liều cấp 2 (SSDL).
  • Đánh giá độ không đảm bảo đo: Chương 2 và Chương 3 là tài liệu tham khảo hữu ích về phương pháp phân tách, ước lượng độ không đảm bảo đo loại A, loại B và tổng hợp độ không đảm bảo đo chuẩn trong đo lường liều lượng bức xạ theo tiêu chuẩn quốc tế.

Câu hỏi thường gặp

1. Cấu tạo đầu dò của liều kế OSL Inlight model 2 sử dụng vật liệu gì và có ưu điểm gì nổi bật?

Đầu dò liều kế OSL Inlight model 2 gồm 4 chip cảm ứng dạng đĩa tròn đường kính $5\text{ mm}$ làm từ vật liệu nhôm oxit pha carbon ($\text{Al}_2\text{O}3:\text{C}$) có nguyên tử khối hiệu dụng $Z{\text{eff}} = 11,3$ và nồng độ pha tạp carbon khoảng $5000\text{ ppm}$. Vật liệu này có độ nhạy bức xạ cao, dải năng lượng vùng cấm rộng ($9,5\text{ eV}$), không bị gia công bởi nhiệt và chỉ cần giải phóng khoảng $0,2%$ số electron bị bẫy là đã đọc được chính xác giá trị liều tích lũy.

2. Ngưỡng nhạy đo được của liều kế OSL trong nghiên cứu là bao nhiêu và được xác định theo công thức nào?

Ngưỡng nhạy đo được của tập hợp 50 liều kế OSL tại Trung tâm Hạt nhân TP.HCM là $0,042\text{ mSv}$. Giá trị này được xác định theo tiêu chuẩn IEC 61066:2006 bằng 3 lần độ lệch chuẩn của tập hợp liều phông nội tại ($D_v = 3\sigma_{n,\text{BG}}$), với liều phông nội tại trung bình của 50 liều kế là $0,047\text{ mSv}$ và độ lệch chuẩn $\sigma_{n,\text{BG}} = 0,014\text{ mSv}$.

3. Hệ đọc microStar đánh giá độ ổn định thông qua những chỉ số nào và kết quả khảo sát ra sao?

Độ ổn định của hệ đọc microStar được đánh giá qua 3 thông số:

  • Dòng tối (Dark): tín hiệu ghi nhận khi không có nguồn sáng, thực nghiệm luôn đạt giá trị $< 30$ số đếm.
  • Chỉ số Cal: độ ổn định của ống nhân quang PMT, đạt giá trị trung bình 2196 với độ biến thiên $< 10%$.
  • Chỉ số Led: độ ổn định của 36 bóng LED kích thích, đạt giá trị trung bình 2710 với độ biến thiên $< 10%$. Cả 3 thông số đều thỏa mãn tiêu chuẩn kỹ thuật của nhà sản xuất Landauer.

4. Kết quả khảo sát độ đồng đều và độ lặp lại của liều kế OSL có đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế không?

Có, toàn bộ kết quả đều đáp ứng tốt tiêu chuẩn quốc tế:

  • Độ đồng đều ($H$): dao động từ $2,65%$ đến $14,96%$ ở từng nhóm và đạt $7,8%$ trên tổng thể 20 nhóm, thấp hơn nhiều so với giới hạn tối đa $30%$ của tiêu chuẩn IEC 61066:2006.
  • Độ lặp lại ($S_i$): sau 10 lần thực nghiệm trên 3 nhóm mẫu, hệ số lặp lại trung bình $S_j = 0,034$, $S_k = 0,037$ và giá trị cực đại trên từng liều kế là $0,062$, đều nằm dưới ngưỡng quy định $0,075$ của tiêu chuẩn IEC 62387:2020.

5. Độ không đảm bảo đo loại B của phép đo liều OSL được xác định như thế nào?

Độ không đảm bảo đo loại B ($u_B$) không phụ thuộc vào phân bố thống kê thực nghiệm mà được tính toán tổng hợp từ dữ liệu kỹ thuật của hãng Landauer bao gồm: sự suy giảm tín hiệu theo thời gian, ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm môi trường, ảnh hưởng của ánh sáng môi trường và độ không ổn định của máy đọc liều kế. Tổng độ không đảm bảo đo loại B được tính bằng $u_B = \sqrt{3,1^2 + 2,7^2 + 4,1^2 + 0,6^2 + 0,4^2 + 0,2^2 + 0,7^2} = 5,9%$.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Mạnh Trí đã tiến hành khảo sát thực nghiệm toàn diện các đặc trưng kỹ thuật cơ bản của 100 liều kế quang phát quang OSL Inlight model 2 tại Phòng chuẩn liều cấp 2 thuộc Trung tâm Hạt nhân TP.HCM. Các kết quả định lượng về ngưỡng nhạy ($0,042\text{ mSv}$), độ đồng đều ($7,8%$), độ lặp lại ($S_i \le 0,062$), độ ổn định hệ đọc microStar và đáp ứng tuyến tính đối với nguồn gamma $\text{Cs}-137$ đều thỏa mãn nghiêm ngặt các tiêu chuẩn quốc tế IEC 61066:2006, IEC 62387:2020 và ISO 4037:2019. Công trình khẳng định tính chuẩn xác và độ tin cậy cao của hệ thống liều kế OSL tại đơn vị, đóng góp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng phục vụ công tác kiểm soát an toàn bức xạ cá nhân tại Việt Nam.