Устройство для формирования спектрометрического сигнала Советский патент 1993 года по МПК G01T1/16 G01T1/36 

СП

С

Использование: при разработке и модернизации быстродействующих спектрометрических блоков детектирования ионизирующего излучения. Сущность изобретения -устройство содержит последовательно соединенные токовый усилитель, формирующий усилитель и аналого-цифро- вой преобразователь, выход которого является выходом устройства, и последовательно соединенные линейный усилитель, восстановитель постоянной составляющей, дискриминатор и расширитель импульсов, выход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, а выход токового усилителя соединен со входом линейного усилителя. 2 ил.

Изобретение относится к области ядерного приборостроения и может быть использовано преимущественно при разработке и модернизации быстродействующих спектрометрических блоков детектирования ионизирующего излучения.

Цель изобретения - повышение информативности и достоверности формируемых сигналов за счет снижения искажений, вызванных наложением токовых импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для формирования спектрометрического сигнала; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для формирования спектрометрического сигнала содержит (фиг. 1) последовательно соединенные токовый усилитель 1, формирующий усилитель 2 и

аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, а также последовательно соединенные линейный усилитель 4, восстановитель 5 постоянной составляющей, дискриминатор 6 и расширитель 7 импульсов.

Токояый усилитель 1, вход которого является входом устройства, подключен выходом ко входу линейного усилителя 4, а выход расширителя 7 импульсов соединен с управляющим входом АЦП 2, выход которого является выходом устройства.

Устройство для формирования спектрометрического сигнала работает следующим образом.

На вход устройства (токового усилителя 1) поступают экспоненциальные импульсы тока (фиг. 2, а) с выхода детектора (на фиг. 1 не показан). Моменты поступления этих импульсов распределены по закону Пуассона.

00

о ел о ю

Токовый усилитель 1 осуществляет линейное преобразование импульсов тока с выхода детектора в импульсы напряжения без искажения их формы. Формирующий усилитель 2 осуидествляет формирование спектрометрических импульсов напряжения - преобразование заряда токовых импульсов детектора в амплитуду спектрометрических импульсов (фиг. 2, б). Линейный усилитель 4 совместно с восстановителем 5 постоянной составляющей осуществляет усиление импульсов тока с выхода детектора с сохранением постоянной составляющей сигнала. Дискриминатор 6 регистрирует превышение входными токовыми импульсами детектора порогового уровня (фиг. 2, в) и тем

. самым, в силу дискретной структуры входных импульсов тока детектора, осуществляет измерение (сравнение) дисперсии входного сигнала и формирование временного интервала режекции Гь по моменту

.спада дисперсии до порогового уровня. Форма импульсов тока детектора носит статистический характер. Затянутые хвосты импульсов, их флуктуации могут привести к повторным срабатываниям дискриминатора 6 и, как следствие, к ложным запускам АЦП 3. Расширитель 7 импульсов осуществляет затягивание выходных импульсов дискриминатора на временной интервал Ati (фиг, 2, по, 11), что позволяет избежать ложных запусков АЦПЗ. Запуск АЦП 3 осуществляется по переднему фронту импульсов с выхода дискриминатора 6. Выборка амплитуды спектрометрических импульсов осуществляется с задержкой, соответствующей оконча- нию преобразования заряда входных токовых импульсов в амплитуду спектрометрических импульсов. Выходным сигналом устройства является последовательность

0

5

0

5

0

5

0

кодовых импульсов АЦП 3, которая для наглядности представлена в аналоговой форме (фиг. 2, д).

Данное устройство сравнивалось с устройством, в котором интервал режекции гр оставался постоянным. В обоих устройствах устанавливалась равная средняя скорость счета выходных импульсов. Эффективность данного устройства оценивалась по энергетическому разрешению линии 32 кэВ. В данном устройстве энергетическое разрешение по этой линии составило36%, а в известном устройстве-42%.

Использование изобретения позволяет повысить информативность и достоверность формируемого сигнала за счет снижения искажений, вызванных наложением исходных токовых импульсов.

Формула из обретения

Устройство для формирования спектрометрического сигнала, содержащее последовательно соединенные формирующий усилитель и аналого-цифровой преобразователь, выход которого является выходом устройства, а также дискриминатор, отличающееся тем, что. с целью повышения информативности и достоверности формируемых сигналов за счет снижения искажений, вызванных наложением исходных токовых импульсов, в него введены последовательно соединенные токовый усилитель, линейный усилитель и восстановитель постоянной составляющей, а также расширитель импульсов, подключенный входом к выходу дискриминатора и выходом - к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя, а токовый усилитель, вход которого является входом устройства, подсоединен выходом к входу формирующего усилителя,

Фг/8.7

Фиг. 2

I

t