Устройство для стабилизации трактаСциНТилляциОННОгО дЕТЕКТОРА Советский патент 1981 года по МПК G01T1/20 

t

I Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике-и радиоизотопному приборостроению и может оыть .использовано преимущественно в радиоизотопных приборах для контроля материалов и изделий.

Известно устройство для стабилизации коэфЛициента передачи сцинтилляционного детектора дифференциального типа, в которых в качестве опорного сигнала используется характеристический пик (фотопик) в спектре регистрируемого излучения.

Устройство содержит сцинтилляционный детектор, состоявши из кристалла и Фотоэлектронного умножителя () , усилитель, двухканальный анализатор, дифференциальный интенсиметр, измеритель скорости счета, выпрямитель.

Принцип работы известного устройства основан на неизменности аппаратурного спектра в процессе измерения 13 .

В его составе нет элементов, которые бы учитывали или корректировали деформацию аппаратурного спектра при изменении температуры окружающей среды. При изменении температуры изменяется форма и параметры выходных импульсов ФЭУ, это, в свою очередь, изменяет число наложений и приводит к деформации и сдвигу линий спектра.

Следовательно, недостатком известного . устройства является погрешность возникающая за счет искажения аппаратурного спектра при изменении температуры окружакячей среды, т. е. температурная нестабильность тракта.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство для стабилизации коэфЛициента передачи сдинтилляционного дететора интегрального типа, в котором в качестве базы информации используется характеристический пик.

Известное устройство содержит сцитилляционный детектор, состоящий из СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО кристалла и фотоэлектпонного умножителя(лэУ) , линейный усилитель, интегральный дискриминатор, интенсиметр и управляег ай источник высоковольтного напряжения, соединенный с делителем ФЭУ Г23.

Недостатком устройства является погрешность, возникающая при искажении аппаратурного спектра под действием температуры.

Цель изобретения.- повышение температурной стабильности сцинтилляционного детектора. Поставленная цель достигается тем что в устройство для стабилизации трактаоединтилляцйонного детекторн, состоящего из сцинтилляционного кристалла и-фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), содержащее линейный усилитель интегральный дискриминатор, интенсиМетр и управляемый источник высоковольтного напряжения, соединенный с делителем ФЭУ, дополнительно введены нагрузка с регулируемой постоянной времени, схема управления постоянной времени и нагрузки и интегратор, при этом выход ФЭУ соединен с регулируемой нагрузкой и через линейный усилитель со входом интегрального дискриглинатора, выход которого через интенсиметр соединен с управляемым источником высоковольтного напряжения и через интегратор со входом схемы управления постоянной времени нагрузки ФЭУ. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры токов и напряжений. Устройство содержит сцинтилляционный кристалл 1 ФЭУ 2, нагрузка 3 с регулируемой постоянной времени, усилитель 4, интегральный дискриминатор 5, интенсиметр 6, интегратор 7, схема 8 управления постоянной времени нагрузки, управляемый блок 9 питания ФЭУ. , Устройство работает следующим образом. Токовые импульсы ФЭУ 2 преобразуют ся на регулируемой нагрузке 3 в импульсы напряжения, причем номинальная постоянная времени нагрузки выбирается большей, чем постоянная вре мени высвечивания сцинтилляционного кристалла (лиг. 2а) .- После усиления линейным усилителем 4 импульсы напря жения поступают в канал регистрации, а также на вход интегрального дискри минатора 5 cxeh-M стабилизации, порог срабатывания которого устанавливаетс в области фотопика аппаратурного спектра. Интегральный дискриминатор 5 вырабатывает импульсы стандартной амплитуды и шириной, равной, ширине той части импульсов, ко-орая превыша ет порог срабатывания дискриминатора Едлфиг. 2б). Затем импульсы поступа ют на интенсиметр б, выходное напряжение которого пропорционально числу импульсов на выходе дискриминатора 5. Это напряжение сравнивается с опо ным в-блоке питания ФЭУ 9, и разност этих напряжений является сигналом ре гулирования напряжения питания ФЭУ 2 Работа этого контура системы стабили зации сводится к поддержанию в канале стабилизации постоянного числа им пульсов. С выхода интегрального дискриминатора 5 импульсы напряжения поступа ют также на вход интегратора 7, выходное напряжение которого пропорционально площади входных импульсов. Это напряжение поступает в схему 8 управления постоянной времени нагрузки, где сравнивается с опорным, и разность этих напряжений является сигналом регулирования постоянной времени нагрузки 3 ФЭУ. Этот контур регулирозсчния поддерживает постоянной ширину импульсов на выходе ФЭУ. Так, например, если ширина импульсов, формируемых на выходе ФЭУ, увеличилась (фиг. 2), это приведет к увеличению ширины импульсов на выходе интегрального дискриминатора 5, а поскольку первый контур регулирования (интенсиметр 6, блок питания ФЭУ 9) поддерживает число импульсов в канале стабилизации постоянным, то увеличится выходное напряжение интегратора 7. Разность выходного напряухения интегратора 7 и опгрного напряжения и преобразуется в схеме управления постоянной времени нагрузки 8 в сигнал, уменьшающий постоянную времени нагрузки С RC (за счет уменьшения R или с). Формируемые импульсы становятся уже и равновесие схемы восстанавливается . При этом число наложений импульсов не изменится, а следовательно, не произойдет деформации спектра. Таким же образом работает система при уменьшении ширины выходных импульсов ФЭУ, с той лишь разницей, что постоянная времени нагрузки увеличивается. Описываемое устройство уменьшает температурную погрешность тракта сцинтилляционного детектора за счет стабилизации Формы аппаратурного спектра и позволяет увеличить рабочий диапазон температуры на 20-30°С без снижения Точности. Формула изобретения Устройство для стабилизации тракта сцинтилляционного детектора, состоящего из сцинтилляционного кристалла и Фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), содержащее линейный усилитель, интегральный дискриминатор, интенсиметр и управляемый источник высоковольтного напряжения, соединенный с делителем ФЭУ, отличающееся тем, что, с целью повышения температурной стабильности, в него дополнительно введены: нагрузка с регулируемой постоянной времени, схема управления постоянной времени нагрузки и интегратор, при этом выход ФЭУ соединен с регулируемой нагрузкой и через линейный усилитель со входом интегрального дискриминатора, выход которого через интенсиметр соединен с управляемым источником высоковольтного напряжения и через интегратор со входом гхемы управления постоянной времени нагрузки ФЭУ.

58090216 .

принятые во внимание при экспертизе но-измери ельная радиоме ичвскаГа 1,СцинтилляционныПметодврадномет- паратура. М., Лтомиздат, 1963. с 12 рии.Под ред.Б.В.Рыбакова.М.,1961,с.367. (прототип).