СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ЭНЕРГИИ РАДИОАКТИВНОГОИЗЛУЧЕНИЯ Советский патент 1964 года по МПК G01T1/36 

В существующих спектрометрических устройствах выходной заряд датчиков, пропорциональный энергии регистрируемых ядерных частиц или квантов, преобразуется в амплитуду импульсов напряжения или тока, а измерительная аппаратура выполняет функции усиления и анализа амплитуд этих импульсов.

Предлагаемый способ регистрации энергии радиоактивного излучения отличается тем,что величину заряда усиливают с помощью линейного усилителя заряда, формируют полосу пропускания усилителя в соответствии с частотными спектрами входного -сигнала и шумов, а затем измеряют величину усиленного заряда.

Это позволяет измерять заряд непосредственно, без предварительного преобразования его в амплитуду импульса напряжения или тока.

Возможность линейной передачи и усиления электрического заряда основывается на установленной авторами инвариантности коэффициента усиления по заряду в линейных электрических цепях относительно динамических параметров этих цепей и формы входного сигнала.

Если на вход устойчивой линейной системы с произвольной переходной характеристикой R i (t) в момент 0 подан импульс тока произвольной формы, несущий заряд вида

QOX J 4х (t) dt,

(1) о

то выражение для выходного заряда, используя суперпозиционный интеграл Дюамеля, можно записать в виде

оо

QBb, ku.( i,,(-)h(t-)

оJ «jf

Ai(a)QBx(2)

где: h (оо) h(t) при f со -установившееся значение переходной характерстики системы;

вх (О-мгновенное

значение входного тока;

вых (О - мгновенное

значение выходного тока; т - переменная интегрирования в интеграле Дюамеля;Свых -выходной заряд. Следовательно, коэффициент передачи по заряду, независимо от вида переходной характеристики hi (t) и формы входного сигнала, равен Л-Q h(oo). Таким образом, в линейных электрических цепях происходит линейная передача электрического заряда; в то же врем.я, в зависимости от соотношения временных параметров цепи и входного сигнала, возможны линейные искал ения формы выходного импульса. При охвате линейных усилителей тока цепью отрицательной обратной связи (для стабилизации коэффициента усиления) коэффициент усиления по заряду такой системы, согласно (3), также инвариантен и равен flioo (ос). Лдос 4- 7Q где: /(QO(. -коэффициент усиления по заряду при введении обратной связи; Y Q - коэффициент обратной связи; Aioc(oo)-установившееся значение переходной характеристики усилителя с обратной связью. Исходя из установленных соотношений, предлагается новый зарядовый способ регистрации энергии радиоактивного излучения. Выходной заряд QBX датчика подается на вход линейного усилителя тока. Полоса пропускания усилительного тракта выбирается в зависимости от спектрального состава сигнала датчика и электрических шумов усилителя и датчика, чтобы обеспечить максимальное отношение сигнала к шумовому заряду. Усиленный заряд измеряется любым из известных способов (например, с промежуточным преобразованием в интервал времени,интегрированием на RC-ячейке и т. д.). Таким образом, непосредственное усиление заряда позволит повысить частотную загрузку, а также использовать один и тот же измерительный тракт не только для энергетического, но и для временного анализа излучений. Предмет изобретения Способ регистрации энергии радиоактивного излучения с преобразованием ее в электрический заряд, отличающийся тем, что, с целью измерения этого заряда непосредственно без преобразования его в амплитуду импульса напряжения или тока, величину заряда усиливают с помощью линейного усилителя заряда, формируют полосу пропускания усилителя в соответствии с частотными спектрами входного сигнала и шумов и измеряют величину усиленного заряда.