Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Работа устройств с запоминающими диодами основана на том,, что после прохождения через них тока искры обратное сопротивление восстанавливается через десятки микросекунд. За это время с помощью электронного коммутатора на диоды можно подать опрашивающие токи и определить проволочки, через которые прошел заряд искры.
8.3.2. СЧИТЫВАНИЕ С ИСКРОВЫХ КАМЕР
С МАГНИТОСТРИКЦИОННЫМИ ЛИНИЯМИ
Сравнительно большие токи (около 10 А), протекающие в проволочных электродах искровой камеры, позволяют для считывания информации использовать магнитострикционные эффекты.. Явление магнитострикции состоит в том, что в некоторых сплавах импульсное магнитное поле возбуждает механические колебания,, которые распространяются со скоростью звука в данной среде и могут быть обнаружены индуктивным методом. На этом явлении основан принцип действия магнитострикционных линий задержки,, выполненных в виде тонкой проволоки из сплава Ni или Fe—Co,, на концах которой установлены две катушки. В передающую катушку подается импульс тока, который создает магнитное поле, вызывающее магнитострикционный эффект. На выходе приемной
/
/ О—---------у
BB Им п,
IT
г
Ш=п
Рис. 8.16. Искровая камера с запоминающими конденсаторами
375
А
Рис.-8.17. Принципы считывания координат с проволочных искровых камер с помощью магнитострикционных линий задержки обычного типа (а) и со статическим запоминанием (б)
катушки обнаруживается сигнал, задержанный относительно импульса тока на время, равное времени распространения звуковой волны вдоль линии. В линиях из сплава Fe—Co скорость звука равна у~5 мм/мкс. Такие линии задержки ранее использовались в устройствах памяти ЭВМ и многоканальных анализаторах.
В проволочной искровой камере (рис. 8. 17, а) магнитострик-и,ионная линия задержки устанавливается вблизи электродов камеры. Импульсное магнитное поле возбуждается током Zs, который протекает через одну из проволочек камеры во время образования искры. Напряженность магнитного поля в линии зависит от диаметра проволочки d камеры и ее расстояния до линии А
Возбуждаемая магнитным полем звуковая волна распространяется в линии к обоим концам, где гасится демпфером Д. В момент прохождения этой волны через приемную катушку происходит модуляция поля постоянного магнита и на ее обмотке возникает сигнал. Интервал времени между импульсом тока в электроде камеры и импульсом напряжения на выходе приемной катушки определяет координату X, или номер проволочки, X = tv. Таким образом, определение координаты искры сводится к измерению интервала времени /.
Рассмотренный способ считывания информации при помощи магнитострикционной линии неудобен тем, что в отличие от системы на ферритах здесь информация не сохраняется и необходимо сразу же после регистрации частицы кодировать и координату. Большими возможностями обладают статические магнитост-рикционные устройства.
Принцип действия статического магиитострикционного устройства для запоминания и считывания информации с проволочной искровой камеры поясняется рис. 8.17,6. Здесь также проволочные электроды камеры расположены на небольшом расстоянии от ЛЗ, конструкция которой аналогична рассмотренной (рис. 8.17,а).
376
Отличительная особенность в том, что непосредственно в магни-тострикционную линию можно подавать импульсный ток Il- Этим током сначала производится предварительная круговая поляризация линии. В таком состоянии линия может находиться длительное время. После прохождения через некоторую проволочку камеры тока искры происходит локальное разрушение круговой намагниченности, состояние после которого также может долго сохраняться. Если затем через линию пропустить считывающий импульс, то вследствие магнитострикционного эффекта в точке локальной перемагниченности возникает деформация, и в направлении приемных катушек будет перемещаться звуковая волна. По временй распространения этой волны нетрудно определить координату X и, следователько, номер проволочного электрода. Внизу на рис. 8.17,6 показаны сигналы, возникающие на левой приемной катушке. Первый и третий сигналы соответствуют точкам линии, к которым 'ПОДВОДИТСЯ импульсный ток, вторым сигналом определяется координата искры. Статическая магнитострикцион-ная система удобна тем, что позволяет кодировать координаты в интервалы времени, удобные для обработки iB ЭВМ. Кроме того, при определенных значениях считывающего тока информация может быть снята многократно без разрушения.
Электронные устройства кодирования координат в камерах с магнитострикционными линиями задержки основаны на измерении интервалов времени. На рис. 8.18 приведена упрощенная схема одного канала кодирования при работе с обычной (не статической)
Рис. 8.18. Канал кодирования координат в проволочной искровой камере с маг-нитострикционным считыванием
13 Зак. 1319
377
линией задержки. Непосредственно у камеры устанавливается предварительный усилитель. Затем сигнал формируется. Формирователь здесь должен выдать импульс, момент появления которого не зависит от формы исходного сигнала. Обычно здесь применяют схемы, срабатывающие в момент перехода сигнала через нуль. Сформированный импульс возвращает в исходное состояние RS-триггер, предварительно «взведенный» стартовым сигналом, соответствующим моменту возникновения искры. Таким образом, импульс на выходе 7?5-триггера определяет измеряемый интервал. Им управляется схема пропускания^ через которую на счетчик проходят импульсы генератора. Код со счетчика передается в ЭВМ.
