Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Данную схему легко дополнить каналом антисовпадений (см. внизу на !рис. 4.23). В канале имеется инвертор, токовый выход которого также соединяется с общим резистором R0. При поступлении сигнала н& вход антисовпадений AC и одновременном приходе сигналов на остальные входы совпадение регистрироваться не будет, так как на R0 поступает положительный импульс инвертора.
Разрешающее время по совпадениям у схем на элементах с эмиттерно-свя-занной логикой в основном определяется длительностью сформированных импульсов и обычно составляет несколько наносекунд.
Разобранные примеры показывают, что быстродействующие интегральные элементы позволяют выполнять схемы совпадений с такими же высокими параметрами, как и на дискретных элементах. Преимущества интегральных схем особенно проявляются при создании сложных устройств совпадений и годоскопических систем с расширенной логической структурой. Интегральные схемы также позволяют создавать цифровые мажоритарные схемы с высокой кратностью совпадений.
4.3.4. ИЗМЕРЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕГО ВРЕМЕНИ СХЕМ СОВПАДЕНИЙ
И УЧЕТ СЛУЧАЙНЫХ СОВПАДЕНИЙ
Определение разрешающего времени по кривой задержанных совпадений. Электрическое разрешающее время может быть определено методом самосовпадений, в котором один и тот же сигнал от наносекундного генератора или от «быстрого» детектора подают на один вход схемы совпадений непосредственно, а на второй вход — через линию е/73, имеющую задержку t3 (рис. 4.24,а). Линию подключают по очереди к обоим входам, и ее задержку изменяют. При этом на выходе регистрируют число совпадений. По получаемой таким образом кривой задержанных совпадений (рис.
4.24,6) определяют разрешающее время т. В том случае, когда датчиком является генератор стандартных импульсов, определяется «чисто» электрическое разрешающее время. Если датчиком является детектор излучений и его сигналы не стандартизованы,
Рис. 4.24. Определение разрешающего времени схемы совпадений методом са-мосовпадений (а) и кривая задержанных совпадений (б):
УФ — усилшель-формирователь; Сч — счетчик
222
получаемое разрешающее время имеет большую величину, чем электрическое разрешающее время.
Для определения реального физического разрешающего времени к схеме подключают два детектора и так же, как в методе самосовпадений, снимают кривую задержанных совпадений (см. рис. 4.10, а). Естественно, что на получаемое этим методом разрешающее время влияют как временные, так и амплитудные флуктуации сигналов. Физическое разрешающее время больше электрического (см. рис. 4.10, в, пунктирная кривая).
В качестве линий задержек в рассматриваемых методах используют наборы из отрезков ВЧ-кабелей или специальные линии с переменной задержкой. Последние изготовляют в виде вращающегося медного цилиндра, на поверхности которого сделан спиральный паз для изолированного проводника со скользящим контактом.
Определение времени разрешения по случайным совпадениям Если к схеме совпадений подключить независимые датчики статистических сигналов, то, несмотря на то, что между этими сигналами нет генетической связи, некоторые из них вызовут совпадения. Такие совпадения называют случайными. Очевидно, их числа растет с увеличением времени разрешения схемы совпадений и с ростом интенсивности входных сигналов.
Для схемы совпадений, имеющей т входов и время разрешения т, число случайных совпадений определяется известной зависимостью
^сл?с “ ПІП1П2 . . .П7\
где пи я2, ..., пт — число импульсов в 1 с, поступающих соответственно на 1, 2, ...,m-й входы схемы.
В частном случае для схемы, рассчитанной на два входа, числа случайных совпадений определяется выражением
п{\\ с = 2Tn1H2y
или время разрешения схемы совпадений равно
т = л(сл. JZn1H2. (4.18>
Эту зависимость используют при экспериментальном определении времени разрешения схемы совпадений по числу случайных совпадений.
Схема измерительной установки приведена на рис. 4.25. Детекторы Ді и Д2 облучаются источниками излучений И\ и #2. Чтобы не возникало истинных совпадений (это возможно, например, при прохождении некоторой частицы одного из источников через оба детектора), между детекторами вводят защитный экран либо их: разносят на большое расстояние. Измерения сводятся к определению /2сл.с, п\ и п2. Регистрирующей схемой, состоящей из трех счетчиков, определяют число импульсов, снимаемых с детекторов* и с CC в течение некоторого интервала времени.
Учет случайных совпадений. В тех случаях, когда число истин-
223
Иі
*
УФ,
Сч
П1
M сс '
&
I ж.
Al О—
Защита,
УШШ Аг О------
*
И2
Рис. 4.25. Определение разрешающего времени схемы совпадений по случайным совпадениям:
И — источник; УФ — усилитель-формирователь; Сч — счетчик
ных совпадений соизмеримо с числом случайных совпадений, возникает необходимость в учете последних. Такая задача возникает, например, при регистрации сцинтилляционным счетчиком малых интенсивностей излучения низкой энергии, когда наблюдается значительное число случайных совпадений, вызываемых шумами.
