Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
При поступлении сигнала 2, амплитуда которого определяется неравенством ?Люр Н<Л<?/Пор.в, срабатывает только дискриминатор нижнего уровня и RS-триггер не переводится из состояния 0 в 1, поэтому сформированный импульс дискриминатора нижнего уровня беспрепятственно проходит через схему AC и регистрируется.
Из временных диаграмм, приведенных на рис. 5.11,6, видно, что работа рассмотренной схемы практически не зависит от длительности входных сигналов. Подобные структуры используются в анализаторах как микросекундного, так и наносекундного диапазонов. В качестве пороговых дискриминаторов в этих устройствах применяются схемы типа триггера Шмитта или компараторы.
В одноканальном амплитудном анализаторе регистрируются все импульсы, амплитуды которых «лежат» внутри канала. Для снятия амплитудного спектра n = f(A) проводят несколько измерений, последовательно увеличивая или уменьшая пороги срабатывания дискриминаторов на ширину канала Uk. Обычно в схеме анализа-
269
тора предусматривают также возможность изменения ширины канала. При большей ширине производят «грубое» оценочное изменение спектра. Измерения с высоким амплитудным разрешением ведут при малой ширине канала: порядка 1—2 % максимальной амплитуды импульсов.
5.3.2. МНОГОКАНАЛЬНЫЕ АМПЛИТУДНЫЕ АНАЛИЗАТОРЫ
С ПОРОГОВЫМИ ДИСКРИМИНАТОРАМИ
Измерение дифференциальных амплитудных спектров одноканальным анализатором, как правило, связано с большой затратой времени. Эти приборы рационально применять только при большой интенсивности исследуемых импульсов, когда на измерение отдельной точки кривой требуется не более нескольких минут и когда нет опасений, что интенсивность во времени изменяется. При работе на ускорителях, реакторах, а также с короткоживущи-ми изотопами показания одноканального анализатора необходимо нормировать, что не всегда выполнимо. Поэтому в подобных задачах, а также для измерения малых интенсивностей применяют многоканальные анализаторы.
Логическая схема многоканального анализатора с пороговыми дискриминаторами и схемами антисовпадений приведена на рис. 5.12,а. Исследуемые импульсы поступают на п дискриминаторов, пороги срабатывания которых отличаются на ширину канала Uk (рис. 5.12,6). Дискриминаторы подключены к схемам антисовпадений. Каждая из (п—1) схем антисовпадений соединена со «своим» и вышестоящим дискриминатором. При поступлении на вход анализатора некоторого импульса срабатывают k дискриминаторов (начиная с нижнего), имеющих пороги срабатывания Unор меньше ампліпудного значения импульса А. При этом на каждую из (/f—І) схем антисовпадений поступают два импульса, и следовательно, они не срабатывают. На к-ю схему антисовпадений поступает только один импульс, так как (&+1)-й дискриминатор не выдал импульса. В результате срабатывает k-я схема антисовпадений. Возникающий на выходе этой схемы импульс регистрируется подключенной к ней счетной схемой. Таким образом, в каждом канале регистрируются импульсы с амплитудами, лежащими в границах kUK<A<(k—I)UK.
В качестве дискриминаторов в многоканальных анализаторах применяют триггерные и диодные схемы. На выходе диодных схем, как правило, помещают формирователи, обеспечивающие четкую работу схем антисовпадений.
Дискри-
минаторы
Усилитель-
форми-
рователь
Схемы ____ А С і Счетчики.
=PzDjcm'
—І і а.)
§~ Un ор к+1-a I Unop К -________________
н ,
S- I-
О Q ----------1----^--- ---
5 в)
Рис. 5.12. Многоканальный амплитудный анализатор с пороговыми дискриминаторами (а) и временные диаграммы (б)
270
Многоканальные анализаторы с пороговыми устройствами и схемами антисовпадений имеют обычно небольшое число каналов (несколько десятков), и поэтому они обладают низким амплитудным разрешением. Положительным их качеством является хорошее быстродействие. Известны модели с временным разрешением \порядка долей микросекунды. Серьезный недостаток этих устройств— значительная неоднородность и нестабильность ширины /каналов.
5.3.3. ПОВЫШЕНИЕ ОДНОРОДНОСТИ ШИРИНЫ КАНАЛОВ МЕТОДОМ
ДОБАВОЧНОГО ИМПУЛЬСА
Основная причина, вызывающая неоднородность и нестабильность ширины каналов амплитудных дифференциальных анализаторов с пороговыми устройствами, — то, что ширина каждого Канала определяется двумя независимыми порогами срабатывания
СЛюр.В И f/nop.H*
Поэтому трудно обеспечить высокую стабильность ширины канала С/к=С/пор.в—U1іор.н в одноканальном анализаторе и хорошую однородность каналов в многоканальном устройстве.
Практически полностью удается ликвидировать неоднородность ширины каналов, используя в каждом канале один дискриминатор и применяя специальное формирование исследуемого импульса (рис. 5.13). Исследуемый импульс А сначала преобразуют в П-об-разный с сохранением амплитуды, а затем на него «наращивают» добавочный импульс с постоянной амплитудой АЛ. Сформированный таким образом импульс (подают на дискриминаторы. Последние срабатывают, когда амплитуда всего импульса !Превышает порог дискриминации. Причем, как нетрудно заметить, срабатывание дискриминатора в момент t\, соответствующий переднему фронту добавочного импульса, возможно только при условии
