STKC
การประชุมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีนิวเคลียร์ ครั้งที่ 11 (วทน. 11)

"เทคโนโลยีนิวเคลียร์สู่สังคมไทย"

วันที่ 2-3 กรกฎาคม 2552

ณ หอประชุมมหิศร ไทยพาณิชย์ปาร์คพลาซ่า กรุงเทพฯ

สาขาวิศวกรรมและเทคโนโลยี

ET05: ระบบนับโฟตอนชนิดตอบสนองเวลาช่วงสั้นสำหรับวัดประกายแสงจากสารอินทรีย์เรืองแสง

* สุวิทย์ ปุณณชัยยะ และโอภาส อิสสระชัย
ภาควิชานิวเคลียร์เทคโนโลยี คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
ถนนพญาไท แขวงวังใหม่ เขตปทุมวัน กรุงเทพฯ 10330
โทรศัพท์ 0 22 18 6773 โทรสาร 0 2218 6780 E-Mail: fnespn@eng.chula.ac.th

บทคัดย่อ

ระบบนับโฟตอนชนิดตอบสนองเวลาช่วงสั้นนี้ ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อใช้วัดสัญญาณซึ่งมีความกว้างพัลส์ระดับนาโนวินาที ที่เกิดจากกระบวนการเรืองรังสีและเปล่งประกายแสงของกลุ่มสารอินทรีย์เรืองรังสี ระบบนับโฟตอนที่ออกแบบขึ้นประกอบด้วย วงจรขยายสัญญาณพัลส์ชนิดตอบสนองเวลาช่วงสั้น ซึ่งประยุกต์ใช้ชิพวงจรขยายสัญญาณไมโครเวฟ MSA-0986 จัดวงจร ต่อเนื่อง 3 ขั้น เพื่อขยายสัญญาณจากวงจรวัดโฟตอนแสงด้วยหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์รุ่น XP2206 แบบกราวนด์แอโนด และคัดเลือกสัญญาณพัลส์ด้วยวงจรดิสคริมิเนเตอร์ชนิดตอบสนองเวลาช่วงสั้น ผลการทดลองนับสัญญาณโฟตอนที่แรงดัน ไบอัสของหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์ 1050 V ตั้งระดับการคัดเลือกสัญญาณที่ 50 mV พบว่ามีสัญญาณพัลส์รบกวนจาก กระแสในความมืดที่อุณหภูมิห้องน้อยกว่า 100 cps ระบบสามารถรับอัตรานับสัญญาณโฟตอนที่มีความกว้างพัลส์ 20 ns (FWHM) ได้มากกว่า 50 kcps และผลของการทดลองนับโฟตอนซึ่งมีความเข้มแสงต่ำ จากการกระตุ้นสารอินทรีย์ที่ผ่าน การฉายรังสีให้เปล่งประกายแสงด้วยชุดไดโอดเปล่งแสง พบว่าระบบมีความไวในการนับวัดเป็นที่พึงพอใจ

คำสำคัญ : การนับโฟตอน วงจรขยายตอบสนองเวลาสั้น ประกายแสงจากสารอินทรีย์ พัลส์ระดับนาโนวินาที

ET05: Fast Photon Counting System for Organic Scintillation Measurement

* Suvit Punnachaiya, and Opas Issarachai
Department of Nuclear Technology, Faculty of Engineering, Chulalongkorn University
Phone: 0 2218 6773, Fax: 0 2218 6780, E-Mail: fnespn@eng.chula.ac.th

Abstract

The fast photon counting system was developed for measuring a nanosecond width pulse signal, generated from the scintillation in luminescence process of organic scintillator. The system consisted of 3 stages cascade of MAS-0986 monolithic microwave amplifier integrated circuit to perform a fast response amplifier for amplifying light photon signal, detector circuit using XP2206 photomultiplifier tube (PMT) with anode grounding in pulse operation mode and fast discriminator circuit for signal discrimination. The tested results of photon counting system when setting the PMT biased voltage at 1050 V and 50 mV discrimination threshold showed that the dark current pulse at room temperature was less than 100 cps and more than 50 kcps count rate of fast photon signal with 20 ns (FWHM) pulse width could be counted. The system counting sensitivity was satisfied for low intensity scintillated photon counting in LED photo-stimulated luminescence from irradiated organic material.

Keywords: Photon counting, Fast pulse amplifier, Organic scintillation, Nanosecond pulse