Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абрамов А.И. -> "Основы экспериментальных методов ядерной физики" -> 40

Основы экспериментальных методов ядерной физики - Абрамов А.И.

Абрамов А.И. , Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики — М.: Атомиздат , 1977. — 528 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviexperementalnihmetodovyader1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 232 >> Следующая


Приведенные выше соображения справедливы не для всех детекторов. Например, несколько частиц, попавших одновременно в какой-либо трековый прибор (камера Вильсона, пузырьковая камера, некоторые искровыекамеры), будут все зарегистрированы и их треки не будут искажены при условии, что они не сольются в единый, т. е. здесь уже более важно пространственное распределение частиц.

Сигнал от детектора ограничен во времени, поэтому в самом общем случае его можно представить в виде кривой с максимумом (рис. 4.1). Формы импульса еще не достаточно, чтобы полностью определить временные характеристики. Необходимо иметь и пред-

92 ставлення о том, насколько флуктуирует форма сигнала детектора при регистрации совершенно одинаковых частиц. В зависимости от поставленной задачи и от свойств регистрирующей аппаратуры нужна различная информация о сигнале детектора. Так, при измерениях временных интервалов или при измерениях числа совпадающих во времени явлений достаточно знать дисперсию во времени і* достижения сигналом детектора определенного значения. При измерениях энергии частиц необходима информация о форме сигнала, а при определении числа частиц, попадающих в детектор, важна длительность сигнала на заданном уровне. Распространенной характеристикой сигнала является его передний фронт который определяют как время, необходимое для достижения сигналом максимального значения (см. рис. 4.1).

В дальнейшем при рассмотрении конкретных детекторов будут вычислены формы сигналов и получены временные характеристики детекторов. В этом разделе остановимся на общих экспериментальных способах определения временных характеристик детекторов, необходимых при проведении типичных измерений.

Измерения временных интервалов, измерения числа совпадающих во времени событий. Пусть регистрирующее устройство вырабатывает сигнал, если или ток, или напряжение, или количество света и т. д. превышает порог его чувствительности. Пусть t* — интервал времени от момента попадания частицы в детектор до момента появления сигнала в регистрирующем устройстве. На рис. 4.1 Un — уровень чувствительности регистрирующего устройства. Если сигналы детектора имеют различные амплитуды, то и время t* для таких сигналов будет разным*. Но даже если амплитуды сигналов одинаковы, время t* для них будут разными из-за статистической природы образования сигналов в детекторе.

Таким образом, момент попадания частицы в детектор всегда определяется с некоторой погрешностью, которую характеризуют среднеквадратическим стандартным отклонением

Oi* = PFFl1/2.

Здесь At* — отклонение от среднего значения интервала t* появления сигнала в регистрирующем устройстве после попадания частицы

Рис.

4.1. Зависимость величины сигнала1 от времени

* В настоящее время имеются электронные схемы, в которых исключается зависимость времени t* от амплитуды сигнала (например, метод пересечения нуля).

93 в детектор; Ot* определяет временное разрешение детектора и в общем случае зависит от свойств детектора, спектра регистрируемого излучения, уровня дискриминации и т. д.

Определим временное разрешение детектора тд как ширину на половине высоты распределения отрезков времени t*. Если это распределение близко к нормальному, то тд ж 2,4 а*». Физический смысл величины тд следующий: если в момент ^ = Ob детектор попадает частица, то сигнал в регистрирующем устройстве появится в момент t* ± Тд/2 с вероятностью 0,6 при нормальном распределении отрезков времени t*.

Чтобы определить величины Тд расчетом, необходимо вычислить распределение р (і*). Вычисления не всегда возможно произвести с необходимой точностью. Поэтому укажем один из способов измерения разрешающего времени детектора. Величину тд можно измерить методом задержанных совпадений. Для этого два детектора с одинаковыми временными характеристиками включим в схему совпадений. Пусть сигналы с детекторов поступают в формирующие устройства, которые создают стандартные (по длительности и амплитуде) импульсы, если сигнал детектора превышает уровень Uд. Схема совладений вырабатывает сигнал, если временной интервал между стандартными импульсами на ее входе не превышает тс. Величина тс зависит от длительности и формы стандартных импульсов. В частном случае прямоугольных стандартных импульсов длительностью т величина хс = т.

Между двумя детекторами расположим источник излучения, в котором при распаде ядер одновременно появляются две частицы (например, электрон и у-квант). Число регистрируемых совпадений в единицу времени будет пропорционально активности источника q и произведению вероятностей S1S2 регистрации частиц каждым детектором. Тогда число совпадений в единицу времени Nc будет равно N с = q S1B2 при условии регистрации частиц одного вида только первым детектором, а частиц другого вида — только вторым детектором. Последняя оговорка не принципиальна, но значительно упрощает все дальнейшие рассуждения. Среднее число импульсов, вырабатываемых формирующими устройствами, связано с q ив (N1 = ^e1; N2 = ^s2), поэтому

Nc = N1N2Iq. (4.4)
Предыдущая << 1 .. 34 35 36 37 38 39 < 40 > 41 42 43 44 45 46 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed