Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
р‘-(f )‘ігар(-",Л-
Число импульсов, зарегистрированных в канале fK за один цикл» будет равно
S kP«-1
Учитывая, что регистрация происходит f раз в 1 с и за время tK может быть зарегистрировано не более одного импульса, находим число импульсов, сосчитанных регистрирующим устройством канала в 1 с:
N = / 2 = —ехр(—n//)].
Отсюда получаем выражение для истинного числа импульсов, поступающих в капал,
n = -/ln(l--^). (4.20)
При больших загрузках n = f, т. е. регистрирующая схема «считает» циклы анализатора.
4.8.2. ПРОСЧЕТЫ В АНАЛИЗАТОРАХ-ИЗМЕРИТЕЛЯХ ИНТЕРВАЛОВ
К временным анализаторам, основанным на измерении интервалов, относятся системы с кодировщиками и ЗУ. Запоминающие
248
устройства регистрируют за цикл одно событие или несколько. Заметим, что регистрация одного или нескольких событий за цикл означает регистрацию по одному импульсу в одном или нескольких каналах.
Возникающие в рассматриваемых устройствах просчеты по-разному проявляются от канала к каналу. Поэтому определим просчеты в зависимости от номера канала
n = f(N к).
Сначала рассмотрим системы, способные регистрировать одно событие за цикл. К таким системам надо подходить очень осторожно, поскольку при увеличении загрузки будут сосчитаны только импульсы, приходящие в начале цикла, все же остальные будут теряться. Поэтому в работе с таким анализатором надо быть уверенным в том, что вероятность поступления более одного импульса за цикл мала.
Определим, как распределена скорость счета по каналам п = =f(NK) (где Nk — номер канала), если интенсивность постоянна и на вход анализатора поступает N0 имп./с. Учитывая, что Nk = = ^k, будем искать распределение n=f (/), за начало отсчета примем начало цикла. Вероятность регистрации импульса в интервале времени от t до t+dt равна вероятности появления импульса в этом интервале, умноженной на вероятность непоявления импульса в интервале от 0 до t. Согласно закону Пуассона вероятность непоявления импульса в интервале от 0 до t равна exp (—N^t). Поэтому вероятность регистрации в интервале от t до t+dt будет равна А~о exp (—N0t) dt. Соответственно скорость счета в этом интервале равна
я = Af0exp(—Лу)>
или, учитывая, что NK = t/tK, находим распределение скоростей счета по каналам
n = N0 exp (— NJkNk). (4.21)
Как и следовало ожидать, в первых каналах скорость счета соответствует истинному значению, в последующих — уменьшается.
Значительно сложнее учитывать погрешности счета в анализаторах с кодирующими устройствами, позволяющими регистрировать несколько событий за цикл. Такие анализаторы после регистрации каждого события «останавливаются» на некоторое время }0ст, необходимое для передачи кода в устройство памяти. Во время остановки анализатор не может принять для регистрации новое событие, поэтому неизбежна потеря части сигналов.
Пусть на вход анализатора поступает постоянное число импульсов в секунду N0 и время остановки равно t0ст. Найдем скорость счета N(t) в момент времени ty если ? = 0 соответствует началу цикла. Регистрация сигнала, появившегося в интервале времени от t до t+dt, возможна в том случае, если в интервале вре-
249
МЄНИ ОТ /—/ост до / регистрации не было. Поскольку вероятность регистрации сигнала в интервале от /—/ост до / равна J N(Z) dt„
'^OCT
то вероятность отсутствия регистрации равна
1— J NifSdt
^oct _ *
И
N (t) = N0Il- Г N{t)dt .
L *Чст
Это уравнение можно решить численными методами. На рис. 4.46 приведена зависимость N(t)/N0 от ///ост Для нескольких значений Not0CT- При достаточна больших отношениях ///ост И постоянной величине AZ0 /ост скорость счета N(t) стремится к постоянному значению
С = N0/( I + AVoct)-
Для уменьшения погрешностей счета в системах с остановкой надо стремиться к уменьшению времени остановки, которое* как правило, определяется временем обращения к памяти и у современных устройств не превышает 1—2 мкс.
4.8.3. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ РАЗРАВНИВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Разравнивающее устройство, включаемое перед ЗУ анализатора (см. § 4.7), позволяет уменьшить потери регистрируемых событий (кодов), так как улучшается их временное распределение. При этом если ЗУ анализатора имеет разрешение (время обращения) т, то им может быть зарегистрировано не более 1/т кодов в единицу времени. Разравнивающая схема должна обладать определенной емкостью, т. е. способностью запоминать некоторое числа статистически распределенных кодов, которые иногда будут скапливаться в пси по мере ухода на ЗУ. Очевидно, необходимая емкость разравнивающей схемы определяется допустимыми просчетами. Предположим, что емкость разравнивающей схемы рассчитана на К кодов и передача их на ЗУ с временем обращения х производится пспосредствснпо после поступления на вход первого кода. Во время его регистрации в разравнивающую схему будут продолжать поступать следующие коды. Если за время т их придет п<К, то все они запомнятся в разравнивающей схеме, и после
ой
N0
0,8
0,6
0,4
0,2
D 0,5 1 1,5 2 2,5t/tocm
Рис. 4.46. Зависимость —=
