DE2103816B2

DE2103816B2 - Verfahren und schaltungsanordnung zur mehrkanal-impulshoehenanalyse, insbesondere fuer die teilchenanalyse

Info

Publication number: DE2103816B2
Application number: DE19712103816
Authority: DE
Inventors: Robert I Hialeah Kreiselman Robert L Miami Fla Klein (VStA)
Original assignee: Coulter Electronics Ltd, Harpenden, Hertfordshire (Großbritannien)
Priority date: 1970-09-11
Filing date: 1971-01-27
Publication date: 1977-09-22
Also published as: US3696399A; GB1353953A; DE2103816A1; FR2107467A5

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mehrkanal-Impulshöhenanalyse, insbesondere für die Teilchenanalyse, bei dem ein Impulshöhenbereich aus dem Gesamtbereich ausgewählt wird, die Impulse dieses

Teilbereiches in einen Mehrkanalspeicher gespeichert und über Anzeigevorrichtungen die Kanalwerte angeziigt werden, sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus der Zeitschrift für angewandte Physik, XVIII. Band, Heft 3, 1964, S. 164 bis 167, ist eine automatische Steuer- und Registrieranlage für einen Fünfkanal-Impulshöhenanalysator bekannt, wobei das Gesamtspektrum der anfallenden Impulse in wiederholten Meßvorgängen mittels eines Fünfkanal-Impulshöhenanalysators nach Art eines Fensters abgefahren wird. Von einer Meßphase zur nächsten werden die Bezugswerte für die einzelnen Kanalwerte der Einheit entsprechend verändert. Hierfür ist ein Programmsteuergerät vorhanden. Die gespeicherten Werte werden kanalweise über Anzeigevorrichtungen angezeigt. Bei diesem bekannten Verfahren ist keine Dehnung eines ausgewählten Bereichs von Impiilshöhen vorgesehen, somit können auch keine vergrößerten Darstellungen kleinerer Impulshöhenbereiche ausgeführt werden.

Aus der Zeitschrift Industrie-Elektronik, 11.Jahrgang, Heft 1, (Februar) 1963, S. 3 bis 5, ist die Anwendung eines automatischen Ein-Kanal-Gammaspektrometers für die Gammaspektrometrie mit konstanter relativer Kanalbreite bekannt. Auch hierbei ist es nicht möglich, Teilbereiche der aufgenommenen Verteilungskurve im vergrößerten Maßstab darzustellen. Gleiches gilt auch für die aus »Technische Mitteilungen AEG-Telefunken 60(1970), Heft 2,S. 107/108«bekannte Impulshöhenanalyse mit dem Vielkanalanalysatorsystem.

Die US-PS 31 14 835 beschreibt ein Spektrometer für radioaktive Isotope. Wird ein dort vorgesehener Fotovervielfacher an unterschiedliche Anschlüsse der Hochspannungsquelle gelegt, so verändert sich hierdurch die Form der aufgenommenen Verteilungskurve. Durch den verwendeten Einkanal-Impulshöhenanalysator sind eine untere und obere Fenstergrenze festgelegt. Durch Ändern des Hochspannungsanschlusses für den Fotovervielfacher kann die aufgenommene Verteilungskurve in die günstigste Stellung zu dem vorgegebenen Fenster gebracht werden. Ein Herausgreifen eines Impulshöhenbereiches und eine vergrößerte Darstellung desselben ist nicht vorgesehen.

Schließlich beschreibt die DT-PS 7 60 821 eine Schaltungsanordnung für Kathodenstrahl-Oszillographen, bei der zur Dehnung bestimmter Teile des Meßvorganges der eigentlichen zeitlinearen Zeitablenkschwingung eine Hilfsschwingung von kürzerer Ansteigdauer überlagert wird. Während des Aufzeichnens eines Meßvorganges auf der Kathodenstrahl-Oszillographenröhre wird die Aufzeichnung aufgeteilt in einen zu dehnenden Bereich und nicht zu dehnende, davor und dahinterliegende Bereiche. Der zu dehnende Bereich wird dabei über die zur Verfugung stellende Aufzeichnungslänge gedehnt. Bei dieser Meßmethode ist keine Speicherung der Meßdaten eingeschlossen und die nicht gedehnten Bereiche werden unnötigerweise gegenüber den verschobenen, gedehnten Bereichen mit aufgezeichnet. Außerdem befaßt sich dieses bekannte Meßverfahren nicht mit der Mehrkanal-Impulshöhenanalyse.

Der vorliegenden Erfindung liegt, ausgehend von einer bekannten Mehrkanal-Analyse die Aufgabe zugrunde, einen bestimmten, interessierenden Impulshöhenteilbereich der Gesamtverteilungskurve vergrößert, d. h. gedehnt, darzustellen, wobei der Aufbau einer Vorrichtung zur Mehikanalanalyse einfach und leicht bedienbar sein soll.

Das Verfahren nach der Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der auszuwählende Impulshöhenbereich schmäler als der zur Verfügung stehende Gesamtkanalbereich des Mehrkanal-Impulshöhenanalysators ge-S wählt wird und daß der gewählte Impulshöhenbereich vor dem Speichern auf den Gesamtkanalbereich des Analysators gedehnt wird.

Die Erfindung bietet den Vorteil, Teilbereiche einer mit dem Mehrkanul-Impulsanalysator aufgenommenen

ίο Verteilungskurve, welcher von besonderem Interesse ist, herauszugreifen und über den Gesamtkanalbereich des Mehrkanal-Analysators gedehnt, d. h. vergrößert, darzustellen. Die vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der Gesamtverteilungskurve ermöglicht außergewohnliche Abweichungen von üblichen Werten besser zu erkennen und die notwendigen Rückschlüsse hieraus sicher zu ziehen. Besonders vorteilhaft läßt sich dieses Verfahren für Teilchen-Analysen anwenden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Mehrkanal-Impulshöhenanalysators;

Fig.2 drei Schaubilder A, B und C, wobei die Schaubilder B und C gegenüber dem Schaubild A gedehnte Bereiche zeigen, und

Fig.3 ein Teil-Schaltschema des Mehrkanal-Impulshöhenanalysators.

Nach Fig. 1 ist der Mehrkanalspeicher 10, der z. B. einhundert Kanäle besitzt, an einen Analog-Digital-Wandler 12 angeschlossen.

Eine Impulsquelle 14 liefert einen Impulszug, dessen Amplituden die Daten repräsentieren, die zur Analyse umgewandelt und gespeichert werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform beziehen sich die Daten auf die Größenverteilung eines bestimmten Teilchensystems, wobei die Amplitude jedes Impulses des Impulszuges die Größe eines Teilchens wiedergibt. Eine derartige die Teilchen analysierende Impulsquelle 14 ist beispielsweise ein sogenannter »Coulter-Zähler«.

Damit der Analysator unabhängig von der jeweils verwendeten Impulsquelle 14 arbeiten kann, ist ein Abschwächer 16 vorgesehen. Der Abschwächer 16 wird fest eingestellt, d. h. er verarbeitet alle Eingangsimpulse mit dem gleichen Verstärkungs- oder Abschwächungsfaktor. Beim Wechsel der Impulsquelle 14 kann man auch den festeingestellten Faktor verändern, so daß sich die Bereichsdehnung anpassen läßt. Beispielsweise verlangen die beiden Modelle A und B des »Coulter-Zählers« als Impulsquelle für diesen Analysator unterschiedliche Abschwächungsfaktoren.

Der Ausgang des Abschwächers 16 ist an eine Halteschaltung 18 angeschlossen, die ein Bezugs- oder Basispotential konstanthält. Es ist nun möglich, Kanalbereiche auszuschließen und andere zu dehnen. Die Auswahl des zu dehenden Impulshöhenbereiches und die Bestimmung der Größe der Dehnung obliegt der Bedienungsperson. Oft erlauben die Impulsquelle 14 und die Art der erfaßten Impulse Voraussetzungen, die der Bedienungsperson die Einstellung der Bereichsdehnungsparameter erleichtern. Eine Untersuchung der erfaßten Impulse ergibt dann den zu dehnenden Impulshöhenbereich. Unter Umständen ist der am meisten interessierende Impulshöhenbereich erst nach der Impulserfassung bekannt. In einem solchen Fall wird die Impulsverarbeitung nach Einstellung der Dehnungs-

parameter wiederholt.

F i g. 2A zeigt eine typische Teilchengrößen-Verteilungskurve für ein bestimmtes Teilchensystem. Jeder einzelne der einhundert Speicherkanäle repräsentiert eine Teilchengröße, wobei die Größe von Speicherkanal 5 zu Speicherkanal zunimmt und die Anzahl der Teilchen in jedem Größenkanal kumulativ durch die Y-Achse bestimmbar ist.

Wenn beispielsweise die Impulsquelle 14 ein »Coulter-Zähler« ist, so erkennt man, daß die Daten in den unteren Kanälen derart durch Elektronenrauschen beeinträchtigt sind, daß man nur noch die Rauschimpulse und nicht mehr die Teilchengröße mißt. Aus diesem Grund kann man die Kanäle 1 bis 24 von der Betrachtung ausschließen. Infolge des Zusammentreffens von Teilchen in der Abtastöffnung eines »Coulter-Zählers« werden sehr große Teilchen vorgetäuscht, so daß auch die Datenkanäle von 75 aufwärts in der Regel unwesentlich sind. Man kann dann davon ausgehen, daß von den ursprünglich einhundert Speicherkanälen lediglich die fünfzig Speicherkanäle zwischen 25 und 75 interessierende Impulse aufnehmen.

Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, daß jeder einzelne der einhundert Speicherkanäle Daten speichert, die von Impulsamplituden mit einer Abstufung von 1 Volt herrühren, d. h. Speicherkanal 1 speichert die Anzahl der Impulse mit einer Amplitude von 0 bis 1 Volt, Kanal 50 speichert Impulse mit einer Amplitude von 49 bis 50 Volt und Kanal 100 ist Teilchenimpulsen einer Größe von 99 bis 100 Volt zugeordnet. Demzufolge besitzt dann auch der Analog-Digital-Wandler 12 einen maximalen Umfang von 100 Volt. Somit bedeutet die Verwendung lediglich der Kanäle 25 bis 75, daß lediglich vom halben Spannungsbetrag oder -bereich des Teilchenimpulssystems, insbe- sondere dem Eingangsbereich des Analog-Digital-Wandlers 12 und damit des Speichers 10 Gebrauch gemacht wird. Verteilt man die interessierenden Kanäle 25 bis 75 auf die Gesamtanzahl 100, so wird ein Dehnungsfaktor 2 angewendet. Wenn lediglich 25 Kanäle, beispielsweise die Kanäle 50 bis 75, interessieren, wird der Dehnungsfaktor 4 angewendet, damit die Daten der 25 Kanäle über die gesamten 100 Kanäle verteilt werden, die der Analog-Digital-Wandler 12 verarbeiten und der Speicher 10 speichern kann.

Zur Erzielung des gewünschten Dehnungsfaktors dient ein Verstärker 20 mit einstellbarer Steuerungsvorrichtung 22 für die Breite des Impulshöhenbereiches am Ausgang der Halteschaltung 18. Zur Einstellung der Breite des verwendeten Impulshöhenbereiches, die dem vollen Systembereich entspricht, genügt ein einfaches Potentiometer. Die (nicht gezeigte) Skala zur Einstellung der Steuervorrichtung 22 kann mit den Bruchwerten der verwendeten Kanäle versehen werden, bezogen auf den Maximalbcreich, d. h. für die beiden oben betrachteten Fälle 1/2 und 1/4, oder mit den entsprechenden reziproken Dehnungsfaktoren 2 und 4 oder mit der Gesamtanzahl der verwendeten Kanäle 50 und 25. Mit Rücksicht auf die Bedienungsperson erscheint letzteres zweckmäßig. fto

Das bedeutet, daß die Einstellung der Brcitcnstcuervorrichlung 22 eine Verstärkung der Impulse durch den Verstärker 20 um den oben genannten Verstärkungsfaktor bewirkt. Die derart verstärkten Impulse gelangen dann zum Eingang des Analog-Digital-Wandlers 12. Der < >;, Verstärker 20 kann ein Funktionsverstärker mit Verstärkungsänderung durch Widcrstandsrückkoppliirifi sein. Wenn man das vorcrwähnilc Beispiel unter Verwendung der Kanäle 25 bis 75 und einen resultierenden Dehnungsfaktor 2, bei einem Maxima !umfang von 100 Volt, ein Volt pro Kanal, zugrunde legt so liefert der Ausgang des Verstärkers 20 für die für Kanal 25 bestimmten Impulse 50 Volt und für die für Kanal 75 bestimmten Impulse 150 Volt. Letzterer Wert übersteigt den maximalen, speicherbaren Betrag und muß korrigiert werden. Die Korrektur erfolgt durch eine Steuervorrichtung 24, die an den Analog-Digital-Wandler 12 angeschlossen ist und von dem augenblicklichen Amplitudenwert der vom Verstärker 20 gelieferten Impulse einen Wert abzieht, so daß der um den Dehnungsfaktor verstärkte Impuls für den untersten Kanal, in diesem Fall 50 Volt und Kanal 25, gleich 0 Voll wird und damit in den untersten Kanal des Speichers IC fällt. Die Steuerungsvorrichtung 24 subtrahiert somil von allen dem Wandler 12 zugeführten Signalen 50 Voll und macht aus den ursprünglich für Kanal 75 bestimmten 150 Volt Signale von 100 Volt zur Aufnahme durch Kanal 100. Damit wird der Speicher in vollem Umfang ausgenutzt.

Die Steuervorrichtung 24 umfaßt dazu ein Potentiometer 26, dessen einer Endanschluß mit dem Schleifkontakt eines weiteren Potentiometers 28 verbunden ist das zwischen + Vund-V'liegt. Der andere Anschluß des Potentiometers 26 ist an eine Bezugsspannungsquelle V angeschlossen, während sein Schleifkontakt mit dem Analog-Digital-Wandler 12 verbunden ist. Der Schleifkontakt 30 liegt zur Einstellung der Steuervorrichtung 24 am Potentiometer 26.

Die Potentiometer 28 und 30 sind voreingestellt. Die Einstellung des Schleifkontaktes am Potentiometer 2f dient zur Nullkanaleinstellung und das Potentiometer 3C zur Einstellung des oberen Kanals. Die beiden Potentiometer dienen also zur Grenzwerteinstellung des Systems. Nach Einstellung auf das System erfordern sie nur noch geringfügige oder gar keine Veränderungen.

Bei Verwendung eines »Coulter-Zählers« als Impulsquelle 14 wird das Potentiometer 28 auf Null eingestellt Der Schleifkontakt 30 wird so eingestellt, daß Impulse bekannter Größe im oberen Bereich, etwa für den Kana 90, im richtigen Kanal, also im Kanal 90 verarbeilci werden.

Eine weitere voreinstellbare Steuervorrichtung ist durch ein Potentiometer 32 gegeben, das zwischen dem Verstärker 20 und dem Analog-Digital-Wandler 12 liegt und eine Maximalwerteinstellung erlaubt. Nach richtiger Einstellung des Potentiometers 32 sollte der maximale Ausgangswert des Verstärkers 20 etwas größer sein als der maximale Umsetzbereich des Analog-Digital-Wandlers 12. Dadurch wird die Ausnutzung aller 100 Kanäle sichergestellt.

Wenn somit der Mchrknnnl-Impulshöhenannlysntoi den graphischen Verlauf nach Fig. 2A liefern soll, se wird die Bercichsbreitcn-Stcucrvorrichtung 22 auf IO( Kanüle eingestellt. Der Dehnungsfaktor ist dann 1, se daß bei Einstellung der Kanal-Vcrlagerungs-Stcuervor richtung 24 auf Null keine Kanalvcrhigcrung entsteht.

Zur lir/.ielung des graphischen Verlaufs nach F i g. 21: wird die Bcrcichs-Brcitcnsteucrvorrichlung 22 mif 5( Kanüle eingestellt und ein Dchnungsfaktor 2 für der Analog-Digital-Wandler 12 gewühlt. Gleichzeitig wire die Kanal-Vcrlngcrungs-Stcucrvorrichtung 24 so cinge stellt, daß der Kanal 25 der kleinste interessierende Kanal ist. Durch das entsprechend eingestellte Peitenlio meter 26 wird der Analog-Digital-Wandler 12 eine Verlagerung von 50 Volt erzeugen. Das Diagramm vor

Fi g. 2B zeigt eine Unregelmäßigkeit im Kurvenverlauf zwischen den Kanälen 50 und 55.

Wenn die Bedienungsperson diese Unregelmäßigkeiten nun detaillierter untersuchen will, so kann sie die Bereichs-Breitensteuervorrichtung 22 auf lediglich 10 Kanäle einstellen. Der Dehnungsfaktor ist 10. Es sind die gewünschten 10 Kanäle zur Speicherung und Aufzeichnung auszuwählen, beispielsweise die Kanäle 45 bis 55. Diese Auswahl erfolgt mit der Kanal-Verlagerungssteuervorrichtung 24, die so eingestellt wird, daß sie eine negative Spannung erzeugt, die den Kanal 45 auf die Position des Kanals 0 überführt. Infolge des angewandten Dehnungsfaktors 10 besitzen die in den Kanal 45 eintretenden Impulse eine Amplitude von 450 Volt. Dieser Wert muß durch Einstellung der Kanal-Verlagerungssteuervorrichtung 24 von den Werten der tatsächlichen Impulsamplituden abgezogen werden. Nach dieser Einstellung sind die für Kanal 55 bestimmten Impulse von 550 Volt auf 100 Volt (55 · 10 = 550; 550 — 450 = 100) reduziert, was dem oberen Ende des Speicherkanais 100 entspricht.

Der so gedehnte Teilbereich ist in der graphischen Darstellung F i g. 2C gezeigt. Er läßt eine unregelmäßige Verteilung der Impulsamplitudenwerte in den Kanälen 50 bis 53 erkennen. Diese Unregelmäßigkeit ist hier _Js zwar nicht von Bedeutung, kann jedoch beispielsweise in der Hämatologie wesentliche Aufschlüsse vermitteln.

Durch weitere Bereichsdehnung können auch die Kanäle 50 bis 53 und auch ein einzelner Kanal isoliert werden.

Die obengenannten Spannungswerte wurden lediglich deshalb gewählt, damit man mit ganzen Zahlen arbeiten kann. Bei kommerziellen Ausführungsformen dürfte der Maximalwert mehr bei 10VoIt als bei 100 Volt liegen. Der Ausgang des Speichers ist nach F i g. 1 mit einem oder mehreren Aufzeichnungsgeräten 34 verbunden.

Fig.3 zeigt eine für kommerzielle Ausführungen geeignete Form der Vorrichtung zur Bereichsdehnung. Der Übersichtlichkeit halber sind in F i g. 3 die Impulsquelle 14, der Abschwächer 16, der Speicher 10, der Analog-Digital-Wandler 12 und das Aufzeichnungsgerät 34 nicht mehr gezeigt. Es sind jedoch die Ein- und Ausgänge dieser Vorrichtungen vorhanden.

In Fig.3 führt oben links der Ausgang des Abschwächers 16 über eine Leitung 36 zu einem Gleichstrom abblockenden Kondensator 38 und dann zur Halteschaltung 18. Der Ausgang der Halteschaltung 18 ist mit einem normalerweise geschlossenen Schalter 40 und außerdem mit einem Eingang eines Vergleichcrs 42 verbunden. Der andere Eingang des Vergleichcrs 42 liegt am Ausgang eines Verstärkers 44, an den das Potentiometer 26 zur Kanal-Verlagerung angeschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 44 ist ferner über eine Leitung 46 mit dem Eingang einer Impulsschcitclwcrt-Detektor- und Halteschaltung 48 verbunden. Die Mehrheit der weiteren gegenüber Fig. 1 in Fig.3 vorhandenen Schaltungsbauclemcntc dienen zur Unterstützung der lmpulsscheitelwert-Dctcktor- und Halteschaltung 48, sowie zur Steuerung des Analog-Digital- <*> Wandlers IZ Die Schaltung 48 ist an sich bekannt. Sie wird auch als Sample- und Impulsvcrlangcrcr bezeichnet; sie liefert zur einfacheren und zuverlässigeren Verarbeitung durch nachfolgende Stufen, etwa den Analog-Digital-Wandler 12, zu dem eine Ausgangslci- os tung 50 des Vcrslilrkcrs 20 führt, über die Brcitcnstcuervorrichtung 22 und den Verstarker 20, geformte Ausgangsimpulsc.

Immer wenn ein von der Halteschaltung ItI kommender Eingangsimpuls am Vergleicher 42 die vom Verstärker 44 kommende Verlagerungsspannung am anderen Eingang des Vergleichers 42 überschreitet, ist dieser Impuls von Interesse und bewirkt ein Ausgangssignal des Vergleichers 42 auf der Leitung 52. Das Ausgangssignal gelangt über ein Oder-Verknüpfungsglied 54 zu dem Steuereingang 56 des Halteteils der Impulsscheitelwert-Detektor- und Halteschaltung 48 und zu dem Rückflankendetektor 58. Der Ausgang des Rückflankendetektors 58 führt zum Rückstelleingang R einer bistabilen Schaltung 60.

Der Vergleicherausgang ist außerdem über eine Leitung 62 mit einem Rückstelleingang des Analog-Digital-Wandlers 12 verbunden. Letztere Verbindung ist eine Sicherheitsmaßnahme, da der Analog-Digital-Wandler 12 intern so geschaltet ist, daß er sich nach jedem Impuls selbst zurückstellt. Der Wandler 12 liefert außerdem ein Haltesteuersignal, das über eine Leitung 64 zu dem Oder-Verknüpfungsglied 54 gelangt. Dadurch kann der Wandler 12, wenn dieser langsamer arbeite«, als es der Impulszug vorschreibt, die Sample- und Halteschaltung 48 zum Halten des zu verarbeitenden Impulses so lange zwingen, bis der Wandler 12 diesen umgewandelt hat.

Sobald irgendein Impuls von der Halteschaltung 18 aufgenommen wurde, unabhängig davon, ob dieser Impuls gedehnt werden soll oder nicht, passiert er normalerweise den Schalter 40 und wird vorn Impulsscheitelwert-Detektor der Schaltung 48 aufgenommen. Wenn jedoch ein Ausgangssignal des Vergleichers 42 fehlt, das angibt, daß der Impuls zum Dehnen und Speichern groß genug ist, so liefert die Leitung 56 kein Eingangssignal zur Halteschaltung der Schaltung 48. Infolge dessen wird der zu kleine Impuls weder gehalten noch verlängert. Darüberhinaus wird in der Halteschaltung der Schaltung 48 kein Freigabesignal auf einer Leitung 66 erzeugt, die sowohl zum Freigabeeirigang des Analog-Digital-Wandlers 12 als auch zum Stelleingang S der bistabilen Schaltung 60 führt. Dadurch werden die zu kleinen Datenimpulse, obgleich sie die Impulsscheitelwert-Detektor- und Halteschaltung 48 passieren und zur Breitenstcuervorrichtung 22 und zum Verstärker 20 gelangen, nicht gestreckt und vom Analog-Digital-Wandler 12 nicht aufgenommen.

Zum Aktivieren des Vergleichers 42 ausreichend große Impulse triggern über das Oder-Vcrknüpfungsglied 54 und den Haltcsteuereingang 56 die Halteschaltung der Schaltung 48 und geben über die Leitung 66 den Analog-Digital-Wandler 12 frei und setzen die bistabile Kippschaltung 60. Deshalb werden diese Impulse gestreckt und vom Analog-Digital-Wandler aufgenommen. Das Setzen der bistabilen Schaltung 60 öffnet den Schalter 40 über eine Kopplungslcitving 68, so daß vor dem oben erwähnten RUckstcllvorgang det nächstfolgende Impuls nicht auf den Impulsscheitel wert-Detcktor der Schaltung 48 gegeben wird.

Dagegen werden die zu großen Impulse, d. h. die übt:i den bcreichsmüßig gedehnten Kanülen liegen, logisch und elektronisch auf die gleiche Weise behandelt wie du interessierenden Impulse. Sie werden jedoch durch dk Dehnung in Signale verwandelt, die größer als clei zulässige Maximalwert sind, d. h. über den Ksinnl IW liegen. Infolgedessen sind solche Impulse effekti\ ausgeschlossen.

Durch den oben beschriebenen Ausschluß von η kleinen und zu großen Impulsamplitudcn crhilit nun eine einem Sch well wcrtfenstcr entsprechende Wir

se. Die untere Grenze des Fensters wird durch gerungssteuervorrichtung 24 eingestellt, wähobere Grenze des Fensters durch die Juervorrichtung 22 eingestellt wird, die den sfaktor bewirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Mehrkanal-Impulshöhenanalyse, insbesondere für die Teilchenanalyse, bei dem ein Impulshöhenbereich aus dem Gesamtbereich ausgewählt wird, die Impulse dieses Teilbereiches in einen Mehrkanalspeicher gespeichert und über Anzeigevorrichtungen die Kanalwerte angezeigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der auszuwählende Impulshöhenbereich schmäler als der zur Verfügung stehende Gesamtkanalbereich des Mehrkanalimpulshöhenanalysators gewählt wird und daß der gewählte Impulshöhenbereich vor dem Speichern auf den Gesamtkanalbereich des Analysators gedehnt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mathematische Produkt aus der Anzahl der Speicherkanäle für den auszuwählenden Impulshöhenbereich und des Dehnungsfaktors gleich der Gesamtzahl der Speicherkanäle gewählt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des gewählten Impulshöhenbereiches entsprechend dem Dehnungsfaktor verstärkt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechend dem Dehnungsfaktor verstärkten, größten Impulse des ausgewählten Impulshöhenbereiches einer Amplitudenveränderung unterworfen werden, derart, daß sie die gleiche maximale Amplitude aufweisen, die der größte Speicherkanal aufnimmt.

5. Verfahren nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die entsprechend dem Dehnungsfaktor verstärkten, kleinsten Impulse des ausgewählten Impulshöhenbereiches einer Amplitudenveränderung unterworfen werden, derart, daß sie die gleiche minimale Amplitude aufweisen, die der kleinste Speicherkanal aufnimmt.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Impulse des ausgewählten Impulshöhenbereiches auf der Basis ihrer vergrößerten Amplituden analog-digital umgeformt und in einem Mehrkanalimpulshöhenanalysator gespeichertwerden.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinsten zu verarbeitenden Impulsamplitudenwerte des ausgewählten Impulshönenbereiches durch einen unteren Schwellwert festgelegt werden.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinsten zu verarbeitenden Impulsamplituden des ausgewählten Impulshöhenbereiches durch eine Amplitudenveränderung ihres Spannungswertes festgelegt werden.

9. Schaltungsanordnung für die Mehrkanal-Impulshöhenanalyse, zur Ausführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8, mit einer Impulsquelle, deren Impulse in einem Mehrkanalimpulshöhenanalysator mit einer vorgegebenen Gesamtanzahl von Speicherkanälen gespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, daß Auswählkreise (22, 32) für den auszuwählenden Impulshöhenbereich vorhanden sind, daß ein den ausgewählten Impulshöhenbereich dehnender Verstärker (20) vorhanden ist und daß ein Verlagerungsschaltkreis (24) vorhanden ist, der den ausgewählten Impulshöhenbereich auf die Gesamtanzahl der Speicherkanäle verteilt.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (20) dem Speicher (10) vorgeordnet ist, daß zur Auswahl des Impulshöhenbereiches der Verstärkungsfaktor veränderbar und daß dieser über eine die Gesamtanzahl der verfügbaren Speicherkanäle berücksichtigende Anzeigevorrichtung einstellbar ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell- und Anzeigevorrichtung für den Dehnungsfaktor so ausgeführt und skalenmäßig eingeteilt ist, daß das mathematische Produkt der ausgewählten Anzahl interessierender Impulshöhenkanäle und des gebildeten Dehnungsfaktors gleich der Gesamtanzahl der verfügbaren Speicherkanäle ist.

12. Anordnung nach den Ansprüchen 9 bis II, dadurch gekennzeichnet, daß ein Analog-Digital-Wandler (12) mit dem Ausgang des Verstärkers (20) über einen Auswahlkreis (32) für den Impulshöhenbereich verbunden ist.

13. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlagerungsschaltkreis für die Inpuisamplituden eine Spannungssubtrahiervorrichtung (28, 26) umfaßt, die, nach Einstellung auf einen bestimmten Bereich der Speicherkanäle von jeder Impulsamplitude eine Spannung subtrahiert, die gleich ist dem mathematischen Produkt der unteren Spannungsgröße des kleinsten Kanals des ausgewählten Impulshöhenbereiches und des Dehnungsfaktors.

14. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuer- und Vergleichsschaltung vorhanden und an einen Eingang des Analog-Digital-Wandlers (12) angeschlossen ist, die bewirkt, daß der Wandler lediglich Impulse mit einer Amplitude aufnimmt, die größer ist als der vom Verlagerungsschaltkreis (24) subtrahierte Spannungswert.

15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulsscheitelerfassungsund Halteschaltung so an den Analog-Digital-Wandler (12) angeschlossen ist, daß sie die Impulse vor dem Wandler aufnimmt und daß sie von der Steuer- und Vergleichsschaltung gesteuert wird.

16. Anordnung nach mehreren vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Einstellung des ausgewählten Impulshöhenbereiches Potentiometer (22,32,24) verwendet sind.

17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstell-Potentiometer (32,26, 28) an den Analog-Digital-Wandler (12) angeschlossen sind und in Bezug auf die Impulse einen unteren Schwellwert für den untersten Speicherkanal des ausgewählten Impulshöhenbereiches und den Dehnungsfaktor so bilden, daß die Amplitude des größten Impulses des ausgewählten Bereiches im wesentlichen gleich dem Maximalwert des vom Analog-Digital-Wandler zu verarbeitenden maximalen Wertes ist.