Устройство для стабилизации коэффициента передачи тракта сцинтилляционного детектора Советский патент 1975 года по МПК G01T1/20 

них постоянных времени в аепях фильтр ции высокого напряжения. Цель изобретения - повысить точносл ь и быстродействие устройства. Это достигается тем, что выхоц ФЭУ через усилитель содинев со входом интё рального дискриминатора, выходы xoTopoi о соединены с входами формироват г ля и первого элемента Ji, выход первого : формирователя соединен с первым входом второго элемента И, а со вторым входом первого элемента И через второй формар ц. ватель соединен второй выход генераторе роперных.импульсов, совдиненнх у чере J третий формироват ль С одним из входов интегратора, со .вторым входом которого через четвертый формирователь соединен / выход второго элемента И выход интегр if тора соединен с одним вз входов внтегра Ёь пего дискриминатора третий выход генар тора реперных импульсов через пятый фо i-мирователь соединен со входом за |рета, выход Которой соединен со BTOfXbiM :входом первого элемента И, выходы кото |io« rp соединены со входами третьего элеме) 1Н .та И, нуль-органа и измерителя схоростй счета, выход измерителя скороств счета соединен с третьим входом интегратора, выходы нуль-органа соединены через чет | вертый элемент И с рерулятором величин jt светового потока светодкода II со входом: блока периодическслчэ включения, например реле времени, вторые входы третьего и четвертого элементов И соединешл с пер I вым выходом блока периодического вкшо чения, второй выход которого соедивва с манипулятором положеввя контролЕЛого | источника ядерного излучения относителы 9 коллимационного отаерстиаЛ На чертеже дана блок-схема предлага. емого устройства. Оно содержит генератор 1 репе1шых «млульсов, к первому выгоду КОТОРОГО 1Ю и ключен светодиод 2, савитвлл$шионвый кристалл 3, воспрнвимакший. поток излуч« k ния основного источника, валриъюр аезия 137, и выдающий на вход ФЭУ 4 соотве- ствухшве этому пОтоку светюые вспышки На вход ФЭУ через усилитель 5 подсоеди; нен {штегральный диокраминатор 6 с упра н пяемым порогом дискриминация. Выход дй скриминатора 6 соединен со входами мирователя 7 и элемеата И 8, выход формирователя 7 с дйнен со входом элемента И 9, B-fppofl вход KOTopt«t4 через фор. . мирователь 1О соединен со вторым выхо. дом генератора 1. Выход элеме}1та И 9 соединен через формирователь 11 с пер вым вхьдом интегратора 12, с которым соединен также измеритель 13 скорости (счета, вход которого соединен с вуль-юрга-ном 14 и входом элемента И 15; на второй вход нуль-органа 14 подается сигнал задания. С выхода элемента И 15 снимаегся выходной сигнал детектора. Второй вход интегратора 12 через формирователь 16 coeuHH jco BTOiedM вь1ходом генератора 1. Выход интегратора 12 соедавен с тем вхо дом ивгегрального дискриминатора 6, юото рый управляет его порогом дискриминации; второй вход элемента И 8 через схему за прета 17 и формирователь 18 соединей с третьим выходом генератора 1. Второй вход элемента И 15 через п жодвчески включакмдийся блок 19, на01ямер реле времени, соединен с блоком 2О, управлшсшим: f положевием контролшого источника 21 .ядерного излучения ртносвте2п но коллн ., 1 маоисшвого отверстия . Устройство варит ; ку с основным источником 23 ядерного изо лучения, следяшвм за технологическим ПАра: метром, долхсво иметь также н ковтропьный :ЕСТОЧВШС (малой активности), служащий ; для калибровки схемы. Однако выведешгаый :из рабочего состояния Основной источник может вы1юлнять роль ковтрольаого. J. . вуль-юргава 14 через элемент И 24 в устройство 2 5, например двигатель, ;соедив«я со светодво/к м регулирующим «аетов мч Потока,, вапример диафраг-; кюй .восп1И1вямаемого ФЭУ, : iJteob состоящая нз фо{: гарователей 7 IB ДО л элемента И 0, служат дпя выделе|вкв вэ о&вего количества юоотьеов ta . I Utxoae двсх ямвватора в только тех« кото|рые свйхроввы с шдходвыми импульсами |Свет6я1Юда 2. Из-хоа статисикческой приро д9 1 усиления ФЭУ в момевт вспьтшкв свето I даода ам риту/ш репервых импульсов мо|гут быть Birate вли виже порога дискрими) В4Ш1ВВ. Ёслв овв выше порсхга, то депь синI Х| оввза&ив выделяет на вьгходе ;шскрими-; v I ватора с ацдартяые йМ 11ульсы,; cBHjqpoBBbie . рёперйым. При каждой Bcnbhuke светодиода аосевь сишфонЙэ Ши опфываёт выход дас10 иг яйна-гдра« Однако в те моменты, кot дaJaмшIИтуды реперяыхимпульсов ниже порога дис-; ,ктэвмваааив,, а рабочего канала i ; велвха, возможно прохождение на интегра;ТОр 12 рабочих, т.е. ложнь1Х, импульсов, не ааввсимых от репе1Я1ых сигналов. В схеме же должны сравниваться скорости счета синхронных импульсЬ и частота генератора 1 репершлх имяульсов. Поэтому на выходе : интегратора 12 могут появляться сигналы, нарушающие правильную настройку порога дискриминации. Предотвращает эт). ошибку измеритель 13 скорости счета, ко1х)рьгй вводит на вход интегратора 12 сигнал кор ;рекции, пропорциональный загрузке рабочеI го канала и тем самым парирует действие ;ложвых реперных сигналов. / Если порог /шскриминацни располагается на пике распределения a дflлитyд репер:Ных импульсов, то через дискриминатор в проходит около половины обшего числа ре: первых сигналов, иначе если с выхода генератрра реперных импульсов 1 снимается количество импульсов п , то количество импульсов на выходе дибкриминафора, 1и рог которого совмещен со светопиком, т.е

г„ : - :; :,пв-. :: .,-.,, |: На вход интегратора 12 поступают

I сформированные импульсы генератора 1ц

i дискриминатора 6, причем времена формит

1рования-выбраны так, что длительность

I сформированных импульсов генератора

{равна половине длитедышоти импульсов ди: свфимшютора; tj, Тг -

Если амплитуды икШуЯЁсов генератора

и дискриминатора одинаковы по величине и отличны по знаку, то их средние значения совпадак)Т при |П,Т,.-п9-Тв.т.е.при

e-ft. .-,. ,.::.

: Таким образом, при выбранных Тг в

Та(Тг- -)баланс на входе интегратора 12 наступает только при Inge-, ., т.е. при TaKOti iiopiore дискриминации, крто/рый совпадает со светопиком. j Предлагаемое устройство работае. в

двух режимах: калибровки и изь;1ерения. I В режиме калибровки периодически вклк)|чающий блок 19, например реле времени,; вырабатывает сигнал на перекрытие пото|ка излучения основного источника 23 и

подвод к коллимациогаюму отверстию 22 {контрольного источника 21 ядервого излу:чения. Одновременно отключается выход информации с элемента И 15 и включается элемент И 24.

В любом режиме работы на нуль-орган :14 поступает заданная скорость счета «зоА i и скорость счета П , соответствующая выходкому сигналу дискриминатора 6. В ре. :жиме калибровки где п -скорость счета, возникающая при облучении монокристалла 3 контрольным, истрчряком. Если схема сбалансирована, то К/ , И.ja4 Если же произошли какие-то изменения характеристик кристалла 3 или светодиода 2| влияющие на соотношение светопик- фотопиК то баланс на нуль-Моргане нарушается, т.е. Лк nзa9.В этом случае на выходе

нуль-органа 14 появляется сигнал, который через элемент И 24 и устройство 25 воздействует на интенсивнисть вспышек светюдиода 2 (либо путем изменения напряжения возбуждения светодиода, либо путем открытия-закрытия перед ним световой диафрагмы). При этом меняется величина светового ХЕОтока, воспринимаемого ФЭУ, а также положеиие светопика относительно фотопика что приводит к восстановлению их исходного соотношения. Но порогдискриминации еще остается прежним, поэтому скорость счета на выходе дискриминатора 6 изменяется и отличается от частоты генератора 1 Их jiaaHpcTb через интегратор 12 воздействует на густавку порога дискриминации так, чтобь порог установился по новому положению светопика. Тогда скорость счета А ва выходе дискриминатора 6 становится равной ajff и сигнал на внходе нуль-орган 14 сводится к нулю. Затем периодически включающий блок 19 по нулевому сигналу нуль-органа 14 переведет схему в режим измерения.

1 В режиме измерения контрольный возвращается в нерабочее состояние, |осНовной источник 23 подводится к коллимационному отверстию, включается выход элемента И 15 и отключается элемент И 24. Напряжение возбуждения светодиода 2 (или положение его диафрагмы) не изменяется до. следующей калибровки. Происходит сравнение скоростей счета реперного генератора 1 1й Диркриминатора 6 (по репернок у каналу). Если они не равны их разность через интегратор 12 воздействует на Тjfctasa порога дискриминации так,чтобы совместить его со светопиком, В режиме измерения не Парируются возможные He3Ha4HTeni3iBa ie дрейфы характеристик монокристалла, светодиода и источника излучения, однако -парируются уходы коэффициента передачитракта, шлаванные, например колебанивмв напряженяя питания ФЭУ, уходом усилителя 5, дрейфом порога дискриминации. Это обусловлено тем, что порог Дискриминации & процессе работы автоматичес1Ш устанавливается по светопику.

С выхода устройства 25 снимается сигнал, по которому можно судить о положении диафрагмы относятепьао ее уяоров, или о величине напряжения возбуждения светодиода, т.е. о том, не близка схема к выходу из зоны автоматической калибровки.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет:

I а) учесть старание и температурный ;уход характеристик монокристалла и светодиода, а также распад источника ядерного 1 излучения благодаря автоматическому восстановлению заданного соотнощения свето;пик-фотопик И автоматическому совмещению I порога дискриминации с положением свето|пика; , , ......

б) повысить точность измерения путем подачи на вход сравнивающего устройства 1 сигнала коррекции по загрузке основного канала (при этом парируются ложные сиГ налы, проника1бщие из основного канала в реперный); в)предотвратить дополнительную погрешность, поскольку для отделения шумов и управления используется один общий, д криминатор, порог которого автоматическ подстаивается в процессе работы по текущему положению светопика; г)устранить влияние колебаний частоты генератора реперных импульсов, поскатьку этот гейератор питает и диод и сравнивающий интегратор, управпагюишй порогом дискриминации д)повысить быстродействие схемы, так как отсутствует влияние инерционности фильтров в цепи питания ФЭУ, Формулаиа обретения Устройство для стабилизации коэффшшеш перэ дачи тракта сцинтилляционного детектор состоящего из кристалла и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), содержащее генерато реперных импульсов, светодиод, формирователь, элементы И, схему запрета, изме ритель скорости счета и нуль-орган, о тличающееся тем, что, с аепъао повышения быстродействия и точности устройства, выход ФЭУ через усил.итель соединен со входом интегрального дискриминатора, выходы которого соединены с входами первого формирователя и первого элемента И, выход первого формирователя соединен с первым входом второго элемента И, а со вторым входом первого элемен- та И через второй формирователь соединен второй выход генератора реперных импульсов, соединенный через третий формирователь с одним из входов интегратора, со вторым входом которого через четвертый формирователь соединен выход второго элемента И, выход интегратора соединен с одним из входов интегрального двскриминатора, третей выход генератора реперяых импульсов через пятый формирователь соединен со входом схемы запрета, выход которой соединен со вторым входом первого элемента И, выходы которого соединены со входами третьего элемента И, нуль-органа и измерителя скорости счета, / еыход измерителя скорости счета соединен с третьим входом интегратора, вы|ходы нуль-органа соединены через четвер;Тый элемент И с регулятором величины светового потока светодиода и со входом блока периодического включения, например реле времени,. вторые входы третьего и четвертого элементов И соединены с первым выходом блока периодического включения, второй выход которого соединен с манинулятором положения контрольного источника ядерного излучения относительно коллимационного отверстия.