Способ измерения мессбауэровского спектра Советский патент 1993 года по МПК G01N24/00 

Изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики и может быть использовано в гамма-резонансной спектроскопии веществ, содержащих месс- бауэровские ядра.

Цель изобретения -уменьшение времени измерения мессбауэеровского спектра при данном соотношении сигнал/шум методом многоканального накопления в режиме постоянных ускорений.

Цель достигается тем, что в способе измерения мессбауэеровского спектра методом многоканального накопления в режиме постоянных ускорений, как и в прототипе, измеряется зависимость интенсивности поглощения мессбауэровского гамма-излучения исследуемым образцом от номера канала многоканального анализатора, за время прохождения источника (поглотителем) необходимого диапазона скоростей, равного произведению длительности одного канала на заданном числе каналов, но в отличие от прототипа предварительно измеряется значение мгновенной временной нестабильности скорости движения мессбауэровского источника (поглотителя), а затем длительность одного канала многоканального анализатора устанавливается равной или большей этой величины, но не менее

, где (Од- собственная частота К

пплеровского привода, к - количество используемых каналов многоканального анализатора. Следовательно, гк выбирается не произвольно, а в зависимости от того, каковая мгновенная временная нестабильность скорости движения источника (поглотителя) для данного конкретного используемого допплеровского привода. Таким образом, существенным отличием предлагаемого способа является выполнение дополнительной операции, которая заключается в измерении мгновенной временной нестабильности скорости и уже затем в выборе длительности одного канала анализатора, которая должна быть не меньше временной нестабильности. Измерением мессбауэровского спектра данным

(Л

С

со

О х|

GJ СЛ 00

способом приводит к тому, что информация, предназначенная для одного канала попадает именно в этот канал, но распределяясь по другим, что значительно снимает шум и, в конечном счете, время измерения.

Предлагаемый способ реализован на серийном спектрометре и не требует дополнительного схемного решения.

На фиг.1 - функциональная схема измерения временной нестабильности скорости движения мессбауэеровского источника; на фиг.2 - эпюры сигналов, необходимых для измерения временной нестабильности; на фиг, 3 - форма распределения временной нестабильности скорости движения источника.

Функциональная схема измерения мгновенной временной нестабильности включает собственно спектрометр 1, дискриминатор 2 с регулируемым порогом и многоканальный анализатор импульсов 3,

Способ реализуется следующим образом.

С выхода спектрометра 1 сигнал закона изменения скорости (в нашем примере имеющим форму пилы) поступает на дискриминатор 2, который представляет собой устройство, сравнивающее по напряжению два сигнала, один из которых является опорным, или пороговым, причем величина порога регулируется. При совпадении величины напряжения сигнала со спектрометра (пила) и величины опорного напряжения, с выхода дискриминатора вырабатывается импульс, который поступает на вход анализатора импульсов 3, работающего во временном режиме. Одновременно с этим на другой вход анали- затора со спектрометра поступает стартовый импульс - разрешение на начало развертки (пилы). Затем измеряется время между стартовым импульсом и импуль- с,ом с дискриминатора. Остановимся на этом подробнее. На фиг.За показана форма напряжения, с помощью которой осуществляется движение мессбауэровского источника (поглотителя) - линия А. Линии В и С отражают наибольший временный уход в ту и другую сторону от положения линии А.

Допустим, мы хотим оценить мгновенную временную нестабильность в точке 1 (линия), что соответствует определенному номеру канала анализатора и соответственно определенному значению скорости движения. Для этого подбираем значения опорного напряжения дискриминатора (порога) равным напряжению пилы в

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

точке 11; при их совпадении вырабатывается импульс (фиг.Зв) в момент времени t1.

При дрейфе пилы от положения В до положения С, положение импульса с дискриминатора на временной шкале меняется от t2 до 1з. Затем подав стартовый импульс с дискриминатора во временной блок анализатора импульсов Norla - PL 4900, измеряется время между ними, т.е. интервал (ti - to), который меняется от (t2 - to) до (ta - b) (рис.3г,д). Измеряется это время в анализаторе в режиме многоканального накопления, т.е. в таком же как и при снятии мессбауэровского спектра, и информация отображается на экране анализатора в виде представленной на кривой (рис.2) распределения, далее измеряется ширина этой кривой Атлибо по основанию (мы измеряли по основанию), либо на полувысоте - Ari/2 . Собственно, это и есть тот параметр, который мы называем мгновенной временной нестабильностью. Вышеописанная операция производится в каждой точке пилы, т.е. по всем используемым каналам анализатора, или же во всем диапазоне скоростей. Затем выбирается наибольшее значение Аг (естественно на разных участках пилы оно бывает большим или меньшим) и при измерении уже мессбауэровского спектра цена канала выбирается не меньше А г,

Ф о р м у л а и з о б р ет е н и я Способ измерения мессбауэровского спектра, заключающийся в измерении зависимости интенсивности поглощения гамма- излучения мессбауаровского источника исследуемым объектом от номера канала многоканального анализатора за время лрохождения ускоренно движущегося -источника, соединенного с вибратором диапазона скоростей, равного произведению длительности одного канала на заданное число каналов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени измерения спектра при данном соотношении сигнал/шум, предварительно измеряют значение мгновенной временной нестабильности скорости движения мессбауэровского источника, а затем длительность каждого канала многоканального анализатора устанавливают равной или большей

этого значения, но не менее . , где ш OJQ К

собственная частота вибратора; к - количество используемых каналов многоканального анализатора.

3V. t

Использование: изобретение относится к области экспериментальной ядерной физики. Сущность изобретения: длительность цикла, в течение которого мессбауэеров- ский источник проходит диапазон скоростей, определяемая как произведение длительности одного канала анализатора на количестве, устанавливается в зависимости от предварительно измеренной мгновенной временной нестабильности скорости движения источника. 3 ил.

)