Мессбауэровский спектрометр Советский патент 1990 года по МПК G01T1/36 

плеровской добавки энергии резонанс1Ш1х гамма-квантов, то акустические и сейсмические воздействия внешней среды на нодвижнуго часть допплеровского модулятора, электромагнитные помехи в канале измерения скорости, отказы и ТоД« ведут к искажению фор1 1 линии регистрируемого снектра без восстановления, даже если внешние возмущения впоследствии будут отсутствовать с Из известных мессбауэровских спек трометров наиболее близким по технической сущности к данному мессбауэровскому спектрометру является мессбаузровский спектрометр, содержащий допплеровский модулятор, источник излучения, укрепленный на подвижной части допплеровского модулятора, поглотитель, детектор излучения, соединенный с блоком усиления и амплитудной селекции (усилитель и дискриминатор) , многоканальный анализатор, генератор onopiaix сигналов (генератор, генератор aflpeciaix сигналов) , выход опорного сигнала которого подключен через последовательно соединенные усилитель сигнала ошибки и усилитель мощности к задающей катушке допплеровского модулятора, а выход, адресных сигналов - к входу адресных сигналов многоканального анализатора, компаратор уровня (anajniзатор сигнала ошибки), входкоторого соединен с выходом усилителя сигнала ошибки, коммутатор (управляемый переключатель), причем второй вход усилителя сигнала ошибки подключен к датчику скорости допплеровского модуляторао В известном мессбауэровском спектрометре уменьшение влияния воздейст ВИЯ внешних возмущений на точность регистрации мессбауэровского,спектра достигается путем запрещения выда чи импульса старта на многоканальный анализатор, если в момент выдачи сиг нала старта сигнал ошибки, харшстеризую1ций разность между эталонным (опорным) сигналом и сигналом датчика скорости, характеризующим мгновен ное значение скорости подвиясной части допплеровского модулятора, вьше установленного пределЯо Стохастический характер воздейртвия внешних возмущений на систему допплеровской модуляции приводит к тому, что событие превьш1ения, когда сигнал ошибки начинает превышать заданное пороговое значение, с равной вероятностью наступает в любой момент временного цикла развертки нес- сбауэровского спектра. При этом, в течение времени от наступления указанного события до начала следующего цикла развертки спектр снимается в искаженном виде, поскольку допплеровская добавка энергии резонансного излучения не соответствует номеру канала многоканального анализатора, в котором будут зарегистрированы импульсы с детектора гамма-квантов и В случае, если сигнал ошибки становится ниже заданного значе шя до начала следующего цикла, факт превьш1ения в известном устройстве остается незамеченным. Поскольку плотность вероятности наступления события превьш1ения на временном цикле развертки мессбауэровского спектра распределена равномерно, а отношение длительности импульса старта к длительности времени цикла примерно равно 10, вероятность регистрации мессбауэровского спектра (Р) с установленной точностью задания донплеровской до.бавки энергии в известном устройстве при N циклах развертки мессбауэровского спектра равна Р 10-5- и стремится к нулю при увеличении числа циклов развертки, в которых наблюдается превышение сигнала ошибки порогового значения о Цель изобретения - увеличение точности измерения мессбауэровского спектра путем запрещения накопления-спектра на время несоответствия допплеровской добавки энергии источника (поглотителя) номеру канала многоканального анализаторао Поставленная цель достигается тем, что в мессбауэровский спектрометр, содержащий допплеровский модулятор, источник излучения, укрепленный на подвижной части допплеровского модулятора, поглотитель, детектор излучения, соединенный с блоком усиления и амплитудной селекции, многоканапьньш анализаторj генератор опорных сигналов, выход опорного сигнала которого под1слючен через соединенные последовательно усилитель сигналаошибки и усилитель мощности к задающей катушке допплеровского модулятора, а выход адресных сигналов - к входу адресных сигналов многоканального анализатора, компаратор уровня вход которого соединен с выходом усилителя сигнала ошибки, коммутатор причем второй вход усилителя сигнала ошибки подключен к датчику скорости допплеровского модулятора, введен одновибратор с длительностью выходно го сигнала, кратной периоду опорного сигнала генератора опорных сигналов соединенный по входу с компаратором уровня, а по выходу - с управляющим входом коммутатора, причем коммутатор включен в цепь между выходом бло ка усиления и амплитудной селекции и входом многоканального анализатора, а стартовый вход многоканального ана лизатора подключен к стартовому выходу генератора опорных сигналово На фиго представлена блок схема данного мессбауэровского спектрометра; на фиго2 - временные эпюры работ данного мессбаузровского спектрометра Мессбауэровский спектрометр содер жит допплеровский модулятор 1, источ ник 2 излучения,укрепленный на подвижной части допплеровского модулятора 1, поглотитель 3, детектор 4 излучения, соединенный через блок 5 усиления и амплитудной селекции и через коммутатор 6 с блоком многоканапьного анализатора 7, соединенные последовательно генератор 8 опорных сигналов, усилитель 9 сигнала ошибки усилитель 10 мощности и задающую катушку Lf допплеровского модулятора I второй вход усилителя 9 сигнала ошиб ки подключен к датчику скорости L а выход через компаратор I1 уровня и через одновибратор 12 - к управляющему входу коммутатора 6, стартовый выход генератора опорных сигналов подключен к стартовому входу многоканального анализатора, выход адресных сигналов генератора опорных сигналов подключен к адресному входу многоканального анализатора 7« Спектрометр работает следующим образом Импульсы с детектора 4 излучеьшя после усиления и амплитудной селекции 5 через коммутатор 6 подаются в многоканальный анализатор 7, рабо тающий в режиме последовательного многоканального пересчета и синхронизируемый импульсами старта с генератора 8 опорных сигналов, а адрес канала накопления в многоканальном анализаторе тактируется импульсами адреса генератора (смофиг,2а)о Генератор опорных сигналов 8 вырабаты-вает опорный сигнал закона модуляции, сигнал на выходе усилителя сигнала ошибки 9 равен разности X между опорным сигналом и сигналом скорости поступаю1цим на второй вход ус|1лителя сигнала ошибки 9 с датчика скорости L допп.леровского модулятора 1 о Компаратор уровня 11 сравнивает cигнaJг рассогласования X с установленным пороговым значением - пор характеризующим точность мессбауэровского спектра, и выдает сигнал в соответствии с логической функцией:0,если Хг/±Хпор/ 1,если X Одновибратор 12 вырабатывает бланк Д длительностью Тц, причем длительность импульса, вырабатываемого одновибратором, равна периоду опорного сигнала г енератора опорного сигнала Передние фронты V и Д совпадают во времени Коммутатор 6 размыкает связь между многоканальным анализатором 7 и блоком усиления и амплитудной селекции 5, прекращая накопление информации начиная с времени превьшения канале до значения текущего времени t j, + Т ц в канале следующе- л го по номеру цикла Этим достигается равномерная плотность распределения гистограммы как внутри канала, так и всего мессбауэровского спектра в памяти многоканального аначизатора 7 Введение в мессбауэровский спектрометр коммутатора одновибратора, компаратора уровня позволяет получать мессбауэровские спектры с гарантированной точностью, не зависящей от аку- стических, сейсмических и прочих внешних воздействий, гарантирует защиту накопленного спектра при отказе блоков системы допплеролской модуляции, дает возможность экономить время на повторение экспериментов

Ю

МЕССБАУЭРОВСКИЙ СПЕКТРОМЕТР, -содержащий допплеровский модулятор, источник излучения, укрепленный на подвижной части допплеровского модулятора, поглотитель, детектор излучения, соединенный с блоком усиления и амплитудной селекции, многоканальный анализатор, генератор опор. ных сигналов, выход опорного сигнала которого подключен через соединенные последовательно усилитель сигнала ошибки и усилитель мощности к задающей катушке допплеровского модулятора, а выход адресных сигналов Изобретение относится.к области мессбауэровской спектрометрии и может применяться при исследовании веществ в условиях высокого уровня акустических сейсмических и электромагнитных :помех, а также при разработке прецизионных систем для научных исследований, , Известны мессбауэровские спектрометры, содержащие источник излучения. к входу адресных сигналов многоканального анализатора, компаратор уровня, вход которого соединен с выходом усилителя сигнала .ошибки, коммутатор, причем второй вход усилителя сигнала ошибки подключен к датчику скорости допплеровского модулятора, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения мессбауэровского спектра путем запрещения накопления спектра на время несоответствия допплеровской добавки энергии источника (поглотителя) номеру канала многоканального анализатора, в него введен одновибратор с длительностью выходного сигнала, кратйой пеа риоду опорного сигнала генератора (Л onopinjx сигналов, соединенный по , входу с компаратором уровня, а по выходу - с управляющим входом коммутатора, причем коммутатор включен в цепь между выходом блока усиления и амплитудной селекции и входом многоканального анализатора, а стартовый 4i вход многоканального анализатора под-; ключей к стартовому выходу генераел тора опорных сигналов о ;о поглотитель, систему допплеровской модуляции резонансного излучения и схему регистрации и накопления экспериментальных данных Недостатком этих спектрометров является то, что системы допплеровской модуляции подвержены воздействию внешних возмущений Так как аппаратурная форма линии мессбауэровского спектра является функцией доп