Устройство считывания координатной информации с одномерных проволочных детекторов Советский патент 1989 года по МПК G01T7/00 

1

Ј

оо

0

со

Изобретение относится к координатным детекторам излучения и может использоваться в высокоинтенсивных потоках заряженных частиц. Цель изобретения - регистрация многих одновременно проходящих частиц и повышение быстродействия. Устройство содержит детектор, сигнальный электрод которого состоит из большого количества дискретных элементов (например, анод многопроволочной пропорциональной камеры), две линии задержки с различной погонной задержкой, четыре усилителя для считывания координатной информации и два канала регистрации (преобразователи время-код). Нечетные дискретные элементы подключены к первой линии задержки, а четные - к второй. К концам линий задержек подключены усилители для считывания координатной информации, которые парами, по одному с каждой линии задержки, подключены к регистрационным каналам. Регистрация координаты прохождения частицы через детектор определяется по промежутку времени между приходами импульсов в регистрационный канал с концов линий задержек, который обусловлен разностью погонных задержек у этих линий и координатой взаимодействия частицы с детектором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к координатным детекторам излучения и может быть использовано в лабораториях, занимающихся исследованиями в области экспериментальной физики, молекулярной биологии, металлофизики, проводимых в высокоинтенсивных потоках заряженных частиц или рентгеновского излучения.

Цель изобретения - обеспечение координатной регистрации многих одновременно проходящих частей и повышение быстродействия.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Блок-схема содержит электрод 1 детектора (электрод состоит из дискретных элементов), линии 2 и 3 задержек и усипптетн 4-7 для считпва- ния координатной информации.

Электрод 1 ДОТРКТП, i состоит из дискретных элементов, нечетные дискретные элементы подключены к линии 2 задержки, четные к линии 3 задержки (линия 2 задержки имеет погонную задержку Ј-, , а линия 3 задержки - погонную задержку Јг Ј, + йС, где 0). Линия 2 задержки подключена к усилителям 4 и 5 для считывания координатной информации, а линия 3 задержки - к усилителям 6 и 7 для считывания координатной информации. Кроме того, в устройство входят два регистрационных канала (не показаны), которые измеряют временные интервалы, преобразуя временной интервал в код, который несет информацию о координате точки взаимодействия частицы (кватета) с детектором. Первый регистрационный канал измеряет временной интервал между сигналом, пришедшим с усилите- ля 5 для считывания координатной информации (сигнал Старт) , и сигналом с усилителя 6 для считывания координатной информации (сигнал Стоп)-, второй регистрационный канал измеряет интервал времени между сигналом, пришедшим с усилителя 4 для считывания координатной информации (сигнал Старт), и сигналом с усилителя 7 для считывания координатной информа- ции (сигнал Стоп).

Устройство работает следующим образом.

Регистрируемая частица проходит через детектор, в результате взаимо- действия частицы с веществом детектора на нескольких элементах электрода в месте прохождения частицы возникает электрический сигнал, поступающий на линии задержки, а затем на усилители для считывания координатной информации.

Координата события определяется в первом регистрационном канале следующим образом.

Сигнал с линиц 2 задержки (усилитель 5 для считывания координатной информации) является сигналом Старт для канала регистрации, преобразующего время в код, а сигнал с линии 3 задержки (усилитель 6 для считывания координатной информации) является сигналом Стоп.

Измерение временных интервалов может осуществляться современными цифровыми или аналоговыми способами. Для события, произошедшего на ближайшем к усилителям крае детектора, разница времен равна конет. +0; на дальнем конце конст. +L &Ј, где L - длина детектора. Мертвое время устройства имеет переменную величину и в каждом конкретном случае равно величине измеряемого интервала времени.

Устройство позволяет регистрировать одновременные события, но наличие мертвого времени tM приводит к появлению нечувствительной области (мм), при попадании в которую событие не регистрируется. Зная величину погонной задержки Ј, , можно выразить о через временной интервал б , где 6 Ј| (не(мм) & (мм). Из равенства величин tM и Ј можно выразить величину нечувствительной области S через параметры линий (d , Јг - Ј,+ &Ј) и координату точки х регистрации события L : лС- х , 5

Величина области максимальна

для максимального мертвого времени, равного ьЪ L.

Для примера проводят сравнение параметров двух устройств.

Известное устройство имеет чувствительную длину L 100 мм. Съем координатной информации осуществляется с помощью линии задержки с С 5 ис/мм, обладает мертвым временем tM Ј L - 0,5 мкс, и регистрирует координаты события тогда, когда в течение 0,5 мкс детектор зарегистрирует только одно событие. В случае регистрации двух и более событий информация о них теряется.

Предложенное устройство с такой же чувствительной длиной, с двумя линиями задержки ( Ј, 5 не/мм; Ј2 5,2 не/мм) обладает переменным мертвым временем, меняющимся от О додЈ Ь (20 не). Максимальная величина нечувствительной области J ( L 0,2-100

« 5 ляет регистрировать не менее L/51 ,.

мм.

макс что позво 25 одновременных событий. л

Считывание информации по параллельному каналу с других концов линий задержки позволяет при необходимости еще в два раза уменьшить мертвое время устройства.

Современные методы измерения врё-i менных интервалов позволяют обеспечить требуемую координатную точность.

ормула

5

зоб

14

Р е т е н и я

обеспечения координатной регистрации «5 лители для считывания координатной многих одновременно проходящих час- информации к одноименным концам линий тиц и повышения быстродействия, в него введены вторая линия задержки, имеющая значение величины погонной

задержки.

задержки, отличное от величины погон- 9П подключены к двум разным электродам.

И второму

регистрационному

каналу

Н дтором регистрационному каналу

1481697

ной задержки первой линии, два дополнительных усилителя для считывания координатной информации и регистрационный канал, при этом линии задержки подключены к электроду так, что четные дискретные элементы электрода соединены с первой линией задержки, а нечетные - с второй линией, а два дополнительных усилителя для считывания координатной информации подключены к разным концам второй линии задержки, причем два регистрационных канала подключены через усилители для считывания координатной информации к одноименным концам линий

задержки.

Н первому регистрационному наналу

$

И первому регистрационному Ни налу