Аналого-цифровой рентгеноспектральный анализатор Советский патент 1979 года по МПК G01T7/00 

1

Изобретение относится к области ядерного и рентгеновского приборостроения и может быть использовано в рентгеноспектром.етрах.

Известны автоматнческне регуляторы l положения фотопика и интенсивности изпучення рентгеновской трубки, которые содержат дискриминаторы, схемы антисовпадеьий, реверсивный элемент, подключенный к логической схеме

Известны аналого-цифровые рентгеноспектрапьные анализаторы 2, содержащие рентгеновскую трубку с управляющим электродом и источником питания, детектор, пробу, расположенную между рентгеновской трубкой и детектором, автоматический регулятор фотопика, амплитудные дискриминаторы, подкшоченные к выходу детектора, логичеокую схему, соединенную с выходами амплитудных дискриминаторов и управляющую реверсивным исполнительным элементом, регулятор положения фотопика

и генератор импульсов эталонной частоты

Известное устройство не позволяет точно измерить процентное содержание элемента в пробе и имеет низкое быстродействие.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия анализатора.

Поставленная цепь достигается тем, что в анализатор дополнительно введены устройство вычитания частот, реверсивный счетчик, преобразователь коданалог и регулируемый делитель частоты, при этом первый вход устройства

s вычитания частот соединен с генератором эталонной частоты через регулируемый делитель частоты, а второй вход соединен с одним из выходов логической схемы, а выходы - с шинами сложения

0 и вычитания реверсивного счетчика, управляющего, преобразователем код - аналог, выход которого подключен к управляющему электроду трубки. На чертеже приведена структурная СЖема рентгеноспектрального анапизатора. Предложенный анализатор пробы 1 состоит из рентгеновской трубки 2, источника питания 3, детектора 4, амплитудных дискриминаторов 5-8, логической схемы 0, реверсивного исполнитепьного эпемента 10, регулятора 11 положения фотопика, устройства 12 вычитания частот, реверсивного счетчика 13, преобразователя 14 код-аналог, генератора 15 эталонной частоты, регулируемого делителя 16 частоты, делителя напряжения 17. Устройство работает следующим образом. Рентгеновская трубка излучает рентгеновские пуни, которые попадают на пробу 1, вызывая вторичное излучение, регистрируемое детектором 4, На выходе детектора появляются электрические импульсы, амплитуда которых пропорцио нальна энергии регистрируемых квантов. Эти импульсы поступают на амплитудные дискриминаторы 5-8, пороги срабатывания которых выбраны соответственно равными Ц , U2, tJ,j, 4 ходов дискриминаторов импульсы поступают на логическую схему 9, Автоматический регулятор положения фотопика удерживает фотопик в границах заданных дискриминаторами (U, ) Кроме того, сигналы с третьего выхода схемы 9 {при и С i и ) поступают на реверсивный счетчик 13, на второЯ вход которого подаются импульсы от генератора эталонной частоты 15(че рез делитель 16). Набранное счетчиком 13 .число периодически переписывается в память преобразователя 14 и преобра зуется в аналог (напряжение). Далее этот сигнал (через делитель напряжения 17) поступает на управляющий электрод трубки 2, изменяя интенсивность ее излучения. а) Режим стабилизации интенсивноети излучения трубки В этом режиме вместо пробы 1 используется эталон с минимальным содержанием анализируемого элемента в заданном диапазоне концентраций его вторичное излучение соответствует неко торому номиналу. Так как частота f следования импульсов (число квантов в секунду, регистрируемых детектором 4) является статистической величиной, то 04ля ее усреднения обычно осуи1ествляет- я счет импульсов в течение заданного промежутка времени tg. В данной сисеме это усреднение осуществляется ез особых трудностей (если, конечно, реобразователь 14 содержит регистр памяти): набранное счетчиком 13 чис- ло периодически с периодом i переносится в преобразователь 14, при этом цифровой отсчет целесообразно снимать регистра памяти. (В дальнейшем под текущей частотой f будем понимать значение, усредненное на интервале времениЕсли интенсивность излучения трубки находится в норме, то частота импульсов f , появляющихся на выходе логической схемы 9, в среднем, равна . частоте импульсов f, , поступающих на второй вход устройства 12 вычитания частот от делитепя 16, Следовательно, разность частот равна нулю, и счетчик 13 не изменяет своего состояния. б) Режим измерения В данном режиме эталон заменяется пробой, подлежащей исследованию i на процентное содержание в ней заданного элемента. Устройство функционирует так же, как. и в режиме стабилизации интенсивности излучения, трубки; при неравенстве частот f и f число N , набираемое счеТчиксм 13, начнет увеличиваться, если|д f . Это приведет к возрастанию напряжения на выходе преобразователя 14 и потенциала на управляющем .электроде.-Интенсивность изпучения трубки начнет увеличиваться, причем до тех пор, пока частота f в среднем не сравняется с f . В этом случае число Д, зафиксированное счетччиком 13, характеризует отклонение процентного содержания данного элемента в пробе от номинального значения. Суммируя это отклонение со значением М , можно попучять ионное процентное содержание данного элемента в пробе N + д N. Формула изобретения Аналого-цифровой рентгеноспектрапьный анализатор, содержащий рентгеновскую трубку с управляющим электродом и источником питания, автоматический регулятор положения фотопика, состоящий из амплитудных дискриминаторов.

подключенных к выходу детектора, логической схемы, соединенной с выходами амплитудных дискриминаторов и управд5 Ющей реверсивным исполнительным элементом и регулятора положения фотопика; и генератор импульсов эталонной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены устройство вычитания частот, реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог и регулируемый делитель частоты, при этом первый вход устройства вычитания частот соединен с генератором эталонной частоты через делитель частоты, а второй вход

&fF

соединен с одним из выходов логической схемы, а выходы - с шинами сложения и вычитания реверсивного счет чика, управляющего преобразователем код-аналог, выход которого подключен к управляющему электроду трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1,Ефимчик М, К, и др. Стабилизация многоканальных систем регистрации. Приборы и механика эксперимента , 1966, № 6, с. 9-14.

2.Прибор Барс -1. Техническое описание.