Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
С. г. имеет постоянные уд. теплоёмкости при постоянном объёме давлений (соотв., Cy и Cp). В термодинамике такой газ иаз. идеальным газом; в гидроаэромеханике н газовой динамике под идеальным газом понимают газ, в и-ром отсутствует вязкость и теплопроводность (см. Идеальная жидкость). Модель С. г. удовлетворительно описывает поведение реальных газов и газовых смесей (напр., воздуха) в ограниченном диапазоне изменения P и T и широко используется при расчётно-теоретич. исследованиях течения газов.
С. Л. Вишневецкий.
СОВПАДЕНИЙ МЕТОД — эксперим. метод физнкя элементарных частнц и ядерной физики, основанный иа регистрации неск. событий (рождение и распад частиц, пролёт их через детектор и др.), совпадающих во времени илн разделённых фиксиров. промежутками времени. Примером может служить регистрация пролёта частицы через неск. детеиторов — сцинтилля-ционных, газоразрядных н др. (рис. 1). Сигналы, поступающие от детекторов Дх, Д2, ..., Дп, предварительно проходят через линии задержки Jl3, позволяющие регулировать времена появления сигналов на их выходе. Затем импульсы формируются по амплитуде н длительности в1 формиро вате лях Ф илн только по амплитуде в дискриминаторах ДИ поступа- _ __ ют на схему совпадений CC1 к-рая срабаты- 569
СОВПАДЕНИЙ
Рис. 1. Блок-схема, поясняющая регистрацию пролёта частицы через детекторы Ді, Ді...Д„; Да —- детектор, включённый в схему антисовпадений; ДИ — дискриминатор с HHBepTHpoBaHHbnii выхолом.
вает только от импульсов с длительностью и амплитудой, задаваемыми формирователем или дискриминатором. С выхода CC сигнал фиксируется регистрирующим устройством Р, напр. т. и. пересчётным прибором, к-рый фиксирует количество импульсов за определ. промежуток времени.
Времена задержек сигналов в ЛЗ подбираются так, чтобы сигналы с детекторов для регистрируемого события появлялись на входе CC одновременно. ЛЗ позволяет скомпенсировать разницу времён пролёта частицы через детекторы и разницу времён прохождения сигналов по кабелям и формирователям от детектора до CC.
С. м. сводится к регистрации сигналов от детекторов, совпадающих во времени на входе CC. Совпадающими наз. сигналы, полностью или частично перекрывающиеся во. времени. Временной отбор сигналов осуществляется CCr к-рая реализует догич, функцию «и» (ло-гич. умножение, см. Логические схемы), т, е. на её выходе сигнал появляется лишь тогда, иогда на все входы одновременно приходят импульсы определ. полярности.
Если иа один или несколько нз входов CC подать сигнал с инверторов. полярностью, то CC превращается в схему ант и совпадений. На выходе CC сигнал может появиться только в тот промежуток времени, когда иа этих входах нет сигнала с соответствующих детекторов. На рис. 1 показан детектор ДА, включённый в схему антисовпадений и выделяющий узкий пучок частиц (напр., сцинтилляц. детеитор с отверстием по оси пучка). Сигнал от ДА, сформированный по амплитуде и инвертированный в дискриминаторе, подаётся на CC, к-рая выделяет частицы, пролетевшие через все детекторы, HO ие пролетевшие через Дд.
Схема совпадения CC характеризуется числом каналов н связанных с ннмн детекторов (кратность). Степень разброса времён прихода сигналов, прн
Рис. 2. Зависимость скорости счёта N на выходе схемы совпадении от задержки: а — в канале совпадения (кривая совпадения); 6 — в канале антисовпадения (кривая антисовпадения).
к-ром срабатывает CC, определяется её разрешающим временем Tp. Бели измерить зависимость скорости счёта N на выходе GC от величины задержки т в одном нз наналов со введении, то получится кривая совпадении (рнс. 2,«). Разрешающим временем тр в данном канале наз. ширина на половнне высота максимума кривой совпадення. Бели наменять задержку в канале антисовпадения, то получим кривую антнеовпадения (рис. 2,б)т к-рая определяет тр антнеовнаденнй.
В зависимости от тнпа детекторов н энсперимента существуют медленные CC (IO"7 < Tp < IO-4 с), быстродействующие (10~8 < Tp < 10“7 с) и сверхбыстродействующие (tp ^ IO-* с).
Важной характеристикой CC является т. н. коэф. отбора К — AnJAn^1, где An — амплитуда выходного енгнала CC при совпадении в п каналах (антисовпадения исключаются), — прн совпадении в (п — 1)
каналах. Коэф. К должен быть велик, иначе An будет мало отличаться от /4n_t н совпадения трудно будет отделить от нх отсутствия. Чувствительностью CC наа. мин. амплитуда сигнала на её входе, вызывающая сигнал иа выходе. Иногда формирующие устройства на входе выполняются вместе с CC в одном блоке.
Истинные совпадения, связанные с исследуемым явлением (неск. детекторов регистрируют одну и ту же частицу), следует отлячать от случайных совпадений (фона), обусловленных шумами детекторов или частицами, случайно прошедшими через детекторы за время Tp (равные частицы через разные детекторы). Можно показать, что для двухкаральной CC число случайных
совпадений в Ic TVcjl = 2^^2*,,, для трёхканаль-
2
ной Лгсл = AN1NtNtiX ¦ , где N1, N2, N3 в т. д.— ср.
, P
числа импульсов в 1 с, регистрируемых отд. детекторами. Для уменьшения Ncn необходимо увеличить число детекторов п, регистрирующих истинные совпадения, илн уменьшать тр. Увеличение п из-за конечной эффективности каждого детектора уменьшает вероятность регистрации нстинных совпадений, т. е. уменьшает эффективность CC. Уменьшение Tp также ограничено свойствами детекторов: интервал времени от пролёта частицы через детектор до появления сигнала на выходе детеитора T3 (задержка) статистически колеблется. В сцинтилляциоиных детекторах, иапр., это колебание обусловлено их геом. размерами и местом прохождения частицы. Для того чтобы эффективность счёта истинных совпадений не уменьшалась, необходимо условие Tp > т3. Конечное время нарастания импульсов иа выходе детекторов и их амплитудный разброс также приводят к добавочной флуктуации момента срабатывания CC, затрудняя использование малого Tp при высокой эффективности.
