phương pháp phân tích huynh quang và hóa phát quang: ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT HUỲNH QUANG TRONG ĐO LIỀU BỨC XẠ VÀ XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM CHIẾU XẠ

LOGO
ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP NHIỆT
HUỲNH QUANG TRONG ĐO LIỀU BỨC
XẠ VÀ XÁC ĐỊNH SẢN PHẨM CHIẾU XẠ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH HUỲNH QUANG
VÀ HÓA PHÁT QUANG
GVHD: Ts. Đỗ Thị Long
SVTH: Nhóm sinh viên
Nhóm sinh viên thực hiện

Trương Công Hoàng 10051801

Bùi Trình Thu Hiền 10232531

Đỗ Thị Mỹ Hoa 10048651

Bùi Thế Hòa 11028521

Nguyễn Thị Huệ 10051981

Lớp: DHPT6

Khoá: 2010-2014
NỘI DUNG
1. Tổng quan lí thuyết
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong đo liều bức
xạ anpha trong mẫu gốm cổ
3. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong xác định
sản phẩm thực phẩm

4. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong đo liều bức
xạ trong môi trường
5. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong đo liều bức
xạ trong y học
6. Kết luận
1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT

Hiện tượng nhiệt huỳnh quang

Nhiệt huỳnh quang là hiện tượng vật liệu phát ta các photon
trong vùng ánh sáng nhìn thấy khi được nung nóng dần tới
nhiệt độ nhỏ hơn 500oC.

Hiện tượng này sẽ không xuất hiện nữa ngay cả khi lặp lại
quá trình nung nóng
1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT

Liều kế nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P
Vật liệu nhiệt huỳnh quang
LiF:Mg,Ti
(TLD-100)
CaS04:Dy LiF:Mg,Cu,P
Độ nhạy nhiệt huỳnh quang
tương đối
1 30
30 (vùng tích
hợp)
40 (chiều cao
đỉnh
Bước sóng cực đại phát ra 425nm 480;570nm 380nm

Ngưỡng dò với nhiệt độ quy
ước
50nGy lmGy-30gy 0,lmGy-12Gy
Đáp ứng năng lượng l,3KeV 10-12KeV 0,8KeV
Vùng tuyến tính 50mGy-3mGy 10-20 0,8KeV
Đỉnh cong 210 220 210
Tiền chiếu xạ 4000C-1h 400°C -lh 240°C-10 phút
Xử lí nhiệt 80°C-24h
1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT

Nguyên lí chung về đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang
1. TỔNG QUAN LÍ THUYẾT

Sơ lược về sản phẩm chiếu xạ

Chiếu xạ thực phẩm: Khoai tây, khoai lang, hành, tỏi, gừng, rau quả
tươi , hải sản đông lạnh, thịt và gia cầm đông lạnh…sử dụng năng
lượng của tia phóng xạ có tính bức xạ ion hoá để xử lý thực phẩm
nhằm nâng cao chất lượng vệ sinh và an toàn cho sản phẩm. Thực
phẩm, nông sản chiếu xạ đã được chứng minh là lành tính và mang
lại những lợi ích kinh tế - xã hội to lớn.

Đo liều y tế, đo liều cá nhân và các loại mẫu môi trường

Mẫu khảo cổ như gốm…
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Gia công và chuẩn bị mẫu:


Chọn mẫu gốm có khối lượng lớn, độ nung không cao, dễ gia công

Làm nhỏ và mịn mẫu

Tạo buồng chiếu xạ cho mẫu
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Xử lí nhiệt độ và chuẩn liều chiếu xạ:

Loại bỏ tín hiệu dư: nung nóng bột nhiệt huỳnh quang trước khi tạo
detectơ (liều kế)

Phân chia mẫu đo
3 phần
Xây dựng
đường chuẩn
Đo liều anpha
trong mẫu gốm
Hiệu chỉnh
phông
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Chiếu xạ bột nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P trong buồng chì
phông thấp

Chuẩn bị xây dựng đường chuẩn liều bức xạ hạt nhân: cho bột nhiệt
huỳnh quang LiF: Mg,Cu,P vào 4 túi nhựa màng mỏng. Toàn bộ 4 túi
nhựa này được đặt trong 4 đĩa nguồn chiếu Am-241 với mức liều 1

μCi trong những thời gian khác nhau là 5 giờ, 10 giờ, 15 giờ và 25
giờ.

Chuẩn bị xác định liều anpha trong mẫu gốm : 5 capsule và 5 detectơ
màng mỏng chứa bột nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P. Mỗi mẫu bột
gốm cần đo sẽ cho đầy vào 2 hộp đựng mẫu rồi đặt lần lượt 1
capsule và 1 túi màng mỏng vào chính giữa từng hộp trên
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Chiếu xạ bột nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P trong buồng chì
phông thấp

Xác định phông: thực hiện song song với việc đặt các detectơ màng
mỏng chứa bột LiF:Mg,Cu,P vào mẫu gốm, đặt một detectơ màng
mỏng vào trong một hộp không chứa bột mẫu gốm và đặt cùng với
các hộp mẫu.
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Chiếu xạ bột nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P trong buồng chì
phông thấp
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Chiếu xạ bột nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P trong buồng chì
phông thấp

Thời gian chiếu mẫu: các hộp đựng mẫu gốm, mẫu phông và đềtectơ
nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P được đặt trong buồng chì phông

thấp. Thời gian chiếu mẫu đo có thể nhiều tuần lễ hoặc hơn.
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Xây dựng cấu hình phép đo nhiệt huỳnh quang trên hệ RGD-
3A
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Xây dựng cấu hình phép đo nhiệt huỳnh quang trên hệ RGD-
3A

Nhiệt độ nung đầu: 1350C.

Thời gian nung đầu: 6 giây.

Nhiệt độ nung cuối: 240°C.

Thời gian nung cuối: 6 giây.

Tốc độ gia nhiệt: 6°C/giây
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Định khối lượng bột nhiệt huỳnh quang

Lượng bột nhiệt huỳnh quang LiF:Mg,Cu,P cho vào khay đốt trong
mồi lần đo là như nhau.
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ


Đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên hệ đo RGD – 3A

Đo bức xạ nhiệt huỳnh quang từ mẫu chuẩn liều : Mẫu chuẩn liều
bức xạ nhiệt huỳnh quang sẽ được làm trên nguồn chuẩn phóng xạ
Cs-137 với giá trị liều chiếu là: 5mGy; 10mGy; 15mGy; 25mGy
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên hệ đo RGD – 3A

Đo nhiệt huỳnh quang trên detectơ dạng capsule : Bột nhiệt huỳnh
quang được đặt trong các detectơ dạng capsule, sau một khoảng
thời gian đặt ở giữa các mẫu gốm sẽ được đo trên máy đo RGD-3A
với các chế độ đo đã nêu trên
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên hệ đo RGD – 3A

Đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên detectơ màng mỏng : Bột nhiệt
huỳnh quang được đặt trong các detectơ màng mỏng, sau một
khoảng thời gian đặt ở giữa các mẫu gốm sẽ được đo trên máy đo
RGD-3A
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên hệ đo RGD – 3A

Đo tín hiệu nhiệt huỳnh quang trên mẫu chuẩn phông: Bột nhiệt

huỳnh quang được đặt trong detectơ màng mỏng, đặt trong hộp
không có mẫu gốm sau một khoảng thời gian cũng sẽ được đo trên
máy đo RGD-3A.
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Biểu diễn phổ nhiệt huỳnh quang theo nhiệt độ
Phổ của mẫu đo theo dạng
capsule
Phổ của mẫu đo theo dạng
màng mỏng
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Biểu diễn phổ nhiệt huỳnh quang theo nhiệt độ
Tách phô nhiệt huỳnh quang của mẫu chuẩn
liều theo chương trình Origin 6.1
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Tính toán kết quả
Thứ
tự
Liêu(mG)
Diện tích
đỉnh
1
Sai sô
Diện tích đỉnh
2

Sai sô
1 5 1883 ±38 1478 ±34
2 10 3496 ±50 2882 ±45
3 15 4517 ±66 3960 ±62
4 25 7700 ±88 6846 ±83
Số đếm tín hiệu nhiệt huỳnh quang trong mẫu chuẩn
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Tính toán kết quả
Đường chuẩn liều theo tín hiệu nhiệt huỳnh quang xây dựng sau khi tách đỉnh
phổ
2. Ứng dụng phương pháp nhiệt huỳnh quang trong
đo liều bức xạ anpha trong mẫu gốm cổ

Tính toán kết quả

Tách lượng bức xạ nhiệt huỳnh quang do bức xạ anpha gây ra
Ga=(GA-GB)
Ga là lượng bức xạ nhiệt huỳnh quang do bức xạ anpha gây ra,
GA là lượng bức xạ nhiệt huỳnh quang đo được từ detectơ màng mỏng
GB là lượng bức xạ nhiệt huỳnh quang đo được từ detectơ capsule.