Спектрометр энергии ионизирующего излучения Советский патент 1977 года по МПК G01T1/17 

Изобретение относится к ядерному приборостроению и используется преимущественно для спектрометрии нонизирующего излучения.

Известны устройства для спектрометрии ионизирующего излучения, содержащие детектор, предусилитель, усилитель, регистратор 1. Недостатком детекторов является искажение результатов измерений из-за наложения импульсов.

Из известных спектрометров ионизирующего излучения наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и структурной схеме является спектрометр, содержащий последовательно соединенные детектор, предусилитель, основной усилитель с устройством формирования оптимального отношения сигнал/шум, режектор со входом «эталонное время и экспандер.

Недостатками спектрометра являются:

1. Наличие искажений при измерении энергий, связанное с уходом нулевой линии на выходе предусилителя при повыщении загрузки предусилителя по входу, а также при изменениях напряжения питания детектора. Искажения такого рода не исключаются применением режектор а наложений, что подтверждается структурной схемой прототипа. Как следует из структурной схемы, уход нулевой линии на выходе предусилителя ничем не контролируется, и, таким образом, при повышенных загрузках усилитель работает в нелинейной области амнлитудной характеристики, что приводит к искажениям спектра.

2.Возможны просчеты и искажения спектра за счет отсутствия соответствия между

временем формирования основного усилителя, которое подбирается исходя из максимального соотношения сигнал/щум, и «эталонным временем.

3.Отсутствие контроля рабочей точки иредусилителя, что создает неудобства при регулировании высокого напряжения, подаваемого для питания детектора (в частности, ПОД).

Цель изобретения - повышение точности измерений и улучшение эксплуатационных характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в спектрометр введен блок слежения за потенциалом и устройство индикации, а устройство формирования оптимального отношения сигнал/шум снабжено дополнительным выходом, причем вход блока слежения соедииен с выходом предусилителя, выход блока слежения подключен ко входу блокировки режектора и

5 входу устройства индикации, а дополнительный выход устройства формирования соотношения сигнал/фон соединен со входом «эталонное время режектора.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого спектро.метра.

Спектрометр содержит детектор 1, предусилитель 2, основной усилитель 5, устройство 4 формирования оптимального OTnonieния сигиал/шум, режектор 5, экспандер 6, блок слежения 7, устройство индикации 8.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы от детектора / поступают на вход предусилителя 2, с выхода которого предварительно усиленные и сформированные импульсы поступают одновременно на вход основного усилителя и на вход блока слежения 7. Импульсы основного усилителя формируЕОтся с помощью устройства формирования 4 таким образом, чтобы выполнялось условие оптимального соотношения сигнал/шум, н при этом автоматически осуществляется управление «эталонным временем режектор а 5, в пределах которого определяется акт наложения импульсов. Блок слежения 7, в свою очередь, контролирует уровень постоянного напряжения п значение амплитуды импульсов на выходе предусилителя 2. В случае выхода значения этого напряжения из зоны контроля блок слежения выдает сигнал «запрет, режектор блокируется, а анализ прекращается до тех пор, пока уровепь постоянного напряжения или значения амплитуды импульсов на выходе предусилителя установятся в пределах зоны контроля. На выходе блока слежения установлено устройство индикации 8, которое оповещает о наличии перегрузок и позволяет оператору без опасений регулировать высокое напрял ение, подаваемое на детектор от блока питания. В указанном прототипе, а также в известных спектрометрических устройствах такая индикация отсутствует. Это создает опасность выхода из строя полевого транзистора в головном каскаде предусилителя из-за скачков высокого напряжения при регулировке. Поэтому обычно такая регулировка производится постепенно, довольно длительное время, причем, уход рабочей точки предусилителя можно контролировать в зависимости от изменения величины высокого напряжения только с помощью осциллоскопа или, в крайнем случае, вольтметром.

Использование спектрометра с устройством формирования оптимального соотношения сигнал/шум с управлением «эталонным временем режектора, а также блока слежения дает возможность полностью исключить из анализа сигналы, попадающие в нелинейную область усиления и, следовательно, улучшить точность анализа.

Использование устройства индикации уровня постояпного напряжения или значения амплитуды импульсов на выходе предусилителя облегчает процесс регулировки высокого напряжения питания детектора.

Формула изобретепия

Спектрометр энергии ионизирующего излучения, содержащий последовательно соединенные детектор, предусилитель, основной усилитель с устройством формирования оптимального отношения сигнал/шум, режектор со входом «эталонное время и экспандер, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и улучшения эксплуатационных характеристик, в него введен блок слежения за потенциалом и устройство индикации, а устройство формирования оптимального отношения сигнал/шум снабжено дополнительным выходом, причем вход блока слежения соединен с выходом предусилителя, выход блока слежения подключен ко входу блокировки режектора и входу устройства индикации, а дополнительный выход устройства формирования соотношения сигнал/фон соединен

со входом «эталонное время режектора.

Источник информации, использованный при экспертизе изобретения:

1. «Атомная энергия. Т, 21, вып. 3, 1966, с. 214.