Способ управления допплеровским модулятором мессбауэровского спектрометра Советский патент 1992 года по МПК G01N24/00 

Изобретение относится к ядерно-физическим методам исследований, в частности к мессбауэровской спектрометрии.

Целью изобретения является повышение точности гамма-резонансных измерений.

Цель достигается путем обеспечения инвариантности сигнала ошибки (разности сигнала) относительно опорного сигнала за счет компенсации нелинейных

динамических эффектов, устранения влияния на экспериментальный спектр неоднородности магнитного поля в зазоре задающей катушки и стационарных когерентных опорному сигналу помех.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит генератор 1 опорного сигнала, блок 2 сравнения, усилитель

3, усилитель 4 мощности, модулятор 5, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, арифметическое устройство 7, программируемый генератор 8 функций и сумматор 9.

Устройство работает следующим обра- зом.

Опорный сигнал g(t), выработанный генератором 1 опорного сигнала, поступает на блок 2 сравнения, который формирует разностный сигнал x(t) g(t) - y(t), где y(t) - сигнал скорости, поступающий на второй вход блока 2 сравнения с измерительной катушки 2 модулятора 5. С выхода блока 2 сравнения сигнал x(t) поступает на первый вход сумматора 9, на второй вход которого подается сигнал Z(t), равный нулю в течение нескольких первых периодов после включения прибора. Выходной сигнал сумматора 9 после усиления по амплитуде в усилителе 3 чеоез усилитель 4 мощности поступает на задающую катушку. LI допплеровского модулятора 5.

По прошествии переходных процессов начинает работать канал выработки дополнительного сигнала управления Z(t). Разно- стный сигнал Х(т), переведенный в цифровое представление АЦП 6, используется арифметическим устройством 7 для вычисления массива цифрового представления сигнала Z(t) по формуле

2(1)

И

k 1

x0(t-kT)/N,

где Т - - период качаний допплеровского модулятора;

N - число периодов качаний модулятора, по которым производится усреднение, которое определяется отношением значе- ний амплитуды нерегулярной составляющей разностного сигнала x(t) и амплитуды стационарной составляющей, N может быть равно 100- 1000 .

Сигнал Z(t) используют в качестве до- полнительного управляющего сигнала, добавляя его к сигналу x(t) в соответствии с формулой

x(t) x(t) + ад,

где х (т.) - полный сигнал, подаваемый на задающую катушку L модулятора 5, в результате чего регулярная составляющая

0 5 0

5 0

5

Q

0

сигналы ошибки x(t) зануляется. Массив цифрового представления сигнала Z(t) загружается в буферное оперативное запоминающее устройство программируемого генератора 8 функций и используется для выработки аналогового сигнала Z(t).

Установлено, что при амплитуде скорости перемещения V ± 10 мм/с и частоте 12 Гц амплитуда напряжения генератора 1 составила ± 0,65 В и при Z(t) 0 амплитуда сигнала ошибки после усиления в 10 раз составила 20 мВ. Это соответствует относительной ошибке отработки опорного сигнала 0.3%.

После включения сигнала Z(t) амплитуда сигнала ошибки на выходе блока сравнения после усиления в 10 раз не превысила 4 мВ, что соответствует относительной ошибке 0,06%, т.е. относительная ошибка отработки опорного сигнала снижается в 5 раз.

Формула изобретения Способ управления допплеровским модулятором мессбауэровского спектрометра, заключающийся з том, что опорный сигнал, вырабатываемый генератором опорного сигнала, сравнивают с сигналом, снимаемым с измерительной катушки, и разностный сигнал суммируют с дополнительным управляющим сигналом, затем суммарный сигнал усиливают по амплитуде и мощности и подают на задающую катушку модулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности мессбауэровских измерений, предварительно измеряют разностный сигнал за N периодов при отсутствии дополнительного управляющего сигнала, определяют его среднее значение по формуле

2(1)- | x(t+iT)/N,

где Т- период качаний подвижной части допплеровского модулятора;

t - текущее время;

x(t) - разностный сигнал;

N - число периодов, используемых для усреднения разностного сигнала, определяемое вкладом нерегулярных шумов в сигнал,

и полученный сигнал Z(t) используют в качестве дополнительного управляющего сигнала.

Изобретение относится к ядерно-физическим методам исследований, в частности к мессбауэровской спектрометрии. Целью изобретения является повышение точности гамма-резонансных измерений. Цель обеспечивается путем достижения полной инвариантности сигнала ошибки относительно опорного сигнала, а также компенсации нелинейных динамических эффектов и устранения влияния неоднородности магнитного поля в зазоре задающей катушки и стационарных, когерентных опорному сигналу помех на форму измеряемого спектра. Суть предлагаемого технического решения заключается в том, что в способе управления допплеровским модулятором, заключающемся в подаче на задающую катушку до- пплеровского модулятора усиленного по амплитуде и мощности сигнала, являющегося суммой сигнала ошибки x(t), равного разности между опорным сигналом g(t), вырабатываемым генератором опорного сигнала, и сигналом скорости y(t), снимаемым с измерительной катушки допплеров- ского модулятора,, при отсутствии дополнительного сигнала, и дополнительного сигнала z(t) 2) x(t + kT)/N, где Т i 1 период качаний допплеровского модулятора, N - число периодов качаний модулятора, по которым производится усреднение сигнала ошибки. сл с XI ю ;сл i- Р со