Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Цитович А.П. -> "Ядерная электроника" -> 146

Ядерная электроника - Цитович А.П.

Цитович А.П. Ядерная электроника — М.: Энергоиздат, 1984. — 408 c.
Скачать (прямая ссылка): yadernayaelektronika1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 140 141 142 143 144 145 < 146 > 147 148 149 150 151 152 .. 166 >> Следующая


Анализ показывает, что наилучшее позиционное разрешение достигается при оптимальной фильтрации и равно

Mn «2MikTCfltIQ.

Из этого выражения видно, что в случае оптимальной фильтрации позиционное разрешение зависит только от межэлектродной емкости детектора и не зависит от сопротивления резистивного электрода.

8.2.2. РЕЗИСТИВНО-ЕМКОСТНЫЙ МЕТОД

В координатно-чувствительных детекторах, основанных на резистивно-емкостном методе, сопротивление нити или резистивного слоя делается значительно больше, чем в детекторах с резистивным съемом. Так, положительный электрод в пропорциональных счетчиках выполняется нанесением пиролитического углерода на кварцевую нить, удельное сопротивление таких нитей достигает 10 кОм/мм. В полупроводниковых детекторах высокоомный резистивный слой получают легированием.

При большом сопротивлении анода или резистивного слоя необходимо учитывать влияние распределенной емкости детекторов, которая, например, у пропорциональных счетчиков равна IO-14 мкФ/мм. В этом случае детектор можно рассматривать как /?С-линию с распределенными параметрами. Эквивалентная схема детектора приведена в левой части рис. 8.4, где Rn С — сопротивление и емкость единицы длины нити или резистивного слоя детектора соответственно. Если в точке регистрации частицы х мгновенно образуется заряд Qsi то этот заряд будет распространяться по линии в оба конца. Анализ показывает, что заряд, достигающий

362
Рис. 8.4. Электронная схема координатно-чувствительного детектора с резистивно-емкостным съемом (на рисунке изображена эквивалентная схема детектора)

конца линии (при условии, что оба конца нагружены на нулевое сопротивление), является функцией времени и места регистрации х/1. Выражение для отношения заряда на одном из концов Q(t, X) к полному заряду Qs, поступающему в линию, имеет вид

‘-T-S ^„(=-)ехр<-№

П= 1

где тд = /?дСд = 7?С/2 — постоянная времени детектора; Rn и Сд* полное сопротивление и емкость детектора соответственно, і?д-= Rl, Cjji = CL На рис. 8.5 приведено семейство кривых, характеризующих процесс нарастания заряда на конце линии для разных точек регистрации частицы х/l. Из них следует, что с увеличением расстояния X уменьшается крутизна нарастания заряда. Горизонтальная часть кривых соответствует полному собиранию заряда на конце линии.

В резистивно-емкостном методе, как правило, используют зависимость наклона кривых нарастания заряда или выходного сигнала от координаты X. Для определения времени нарастания применяют фильтры с двойным дифференцированием. Сигнал, снимаемый с выхода такого фильтра, проходит через нуль в момент, отстоящий от момента регистрации частицы на время, пропорциональное координате X. Измерения показывают, что на практике наблюдается некоторое отклонение от линейности. Лучшие результаты удается получить, определяя интервал времени между моментами перехода через нуль дважды продифференцированных сигналов с обоих выходов.

363
Схема для определения координаты по времени нарастания сигналов изображена на рис. 8.4. Двойное дифференцирование выполняется фильтрами, находящимися в соединительных цепях и в схеме основного усилителя. Далее * сигналы поступают на дискриминаторы нуля. Сформированные импульсы с выходов дискриминаторов нуля управляют схемой преобразования t-*A. Импульс выхода одного из дискриминаторов пропускается через линию задержки ЛЗ. Этой задержкой исключается равенство нулю разностного сигнала в преобразователе t-+A при регистрации частицы в центре детектора. Амплитудный анализатор, подключенный к схеме, регистрирует распределение частиц вдоль детектора.

Резистивно-емкостный способ определения координат частиц, основанный на временных измерениях, удобен тем, что используются сравнительно простые схемы, обеспечивающие высокое быстродействие и хорошую точность. Однако стабильность измерений во многом зависит от колебаний температуры, влияющей на постоянную времени детектора тд.

8.2.3. СЧИТЫВАНИЕ КООРДИНАТ CO СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ

ДЕТЕКТОРОВ

В физике высоких энергий, а также в космических исследованиях широко используют сцинтилляционные координатно-чувствительные детекторы. Сцинтиллятор такого детектора обычно выполняется в виде бруска, длина которого значительно больше по-поперечных размеров. В качестве сцинтиллирующего вещества используют пластик или жидкости с высоким отношением конверсионной эффективности X к времени высвечивания г (Xfx)y обеспечивающим наилучшее временное разрешение. B1 частности, применяют пластмассовые сцинтилляторы на основе полиметилме-та крилата.

В координатно-чувствительном детекторе (рис. 8.6) к торцам сцинтиллятора на оптическом контакте подсоединяют ФЭУ временного типа. Возникающая при попадании в сцинтиллятор частицы вспышка света регистрируется обоими ФЭУ. При этом интервал времени между моментами регистрации определяется координатой зарегистрированонй частицы. В этом нетрудно убедиться. В зависимости от энергии регистрируемой частины сцинтилляционная вспышка может произойти в поверхностном

Рис. 8.5. Зависимость крутизны нарастания сигнала от места регистрации частицы х/1 для детектора с резистивно-емкостным съемом
Предыдущая << 1 .. 140 141 142 143 144 145 < 146 > 147 148 149 150 151 152 .. 166 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed