PL63759B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 25.XI.1971 63759 KI. 42 1, 3/09 MKP G 01 n, 23/14 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Ryszard Kula, Kazimierz Debrowski, Wojciech Bielecki Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Tranzystorowe urzadzenie rejestrujaco-sterujace zwlaszcza do spektrometrów i dyfraktometrów neutronów Przedmiotem wynalazku jest tranzystorowe urza¬ dzenie rejestrujaco-sterujace zwlaszcza do spektro¬ metrów i dyfraktometrów neutronów umozliwiaja¬ ce rejestracje i sterowanie zestawów pomiarowych, w których zmienna niezalezna jest programowana zmiana polozenia detektora promieniowania lub zmiana polozenia badanej próbki, a zmienna zalez¬ na ilosc zliczen mierzonego efektu na przyklad na¬ tezenia neutronów rozproszonych na badanej prób¬ ce w postaci impulsów elektrycznych.Urzadzenie to zostalo opracowane do rejestracji i sterowania spektrometrów neutronów, dyfrakto¬ metrów neutronów i dyfraktometrów rentgenow¬ skich. Rejestruje ono natezenie neutronów rozpro¬ szonych na badanej próbce w funkcji polozenia katowego stolika próbki lub ramienia licznika, po¬ lozenie katowe ramienia licznika lub stolika prób¬ ki oraz czas pomiaru lub ilosc zliczen monitora zmieniajacego czas trwania pomiarów proporcjo¬ nalnie do zmian natezenia neutronów wychodzacych z kanalu reaktora.Dotychczas stosowane urzadzenia rejestrujaco- -sterujace, oparte na technice przekaznikowej, ste¬ rowaly i kontrolowaly tylko polozenie ramienia licz¬ nika. Ruch i kontrola polozen stolika próbki nie przebiegaly automatycznie, co nie pozwalalo na pelne wykorzystanie mozliwosci pomiarowych spek¬ trometrów i dyfraktometrów, w szczególnosci przy pomiarach z próbka w postaci pojedynczego krysz¬ talu. Niemozliwa byla tez zmiana czasu pomiarów 10 15 25 30 w zakresach katowych objetych programem. Do wspólpracy ze spektrometrami neutronów, jako szybkie uklady liczace, adaptowane byly stan¬ dartowe przeliczniki lampowe. Zapis informacji z róznego rodzaju ukladów liczacych o odmiennych kodach wymagal skomplikowanego ukladu deszy- fratora.Prócz tego standartowy mechaniczno-elektrycz- ny przekaznik czasowy napedzany silniczkiem syn¬ chronicznym, wlaczajacy i wylaczajacy pomiary oraz wytwarzajacy 0,5-minutowe impulsy czasowe, byl przyczyna duzego czasu martwego wynoszace¬ go okolo 15 sekund dla kazdego pomiaru.Celem wynalazku bylo opracowanie jednolitego pod wzgledem konstrukcyjnym tranzystorowego urzadzenia umozliwiajacego glównie pomiary nate¬ zenia neutronów rozproszonych na badanej próbce w funkcji zmian katowych tak licznika neutronów, jak i próbki z uwzglednieniem mozliwosci zmian czasu pomiarów jak i odstepów katowych miedzy kolejnymi pomiarami w zakresach katowych ob¬ jetych programem oraz zwiekszenie niezawodnosci i skrócenie czasu martwego miedzy kolejnymi po¬ miarami.Cel ten zostal osiagniety przez skonstruowanie ukladów urzadzenia rejestrujaco-sterujacego w oparciu o technike tranzystorowa, zastapienie osob¬ nych przeliczników lampowych efektu i monitora przelicznikami tranzystorowymi i wlaczenie ich w sklad tego urzadzenia jak równiez przez ujedno- 0375963759 3 licenie kodów dekad liczacych, co uproscilo uklady deszyfratora i sterowania zapisem.Zastosowanie ukladu przelaczania stolika prób¬ ki i ramion spektrometru umozliwilo automatycz¬ ne sterowanie tak stolika próbki, jak i ramion spektrometru. Dalo to dodatkowa mozliwosc wy¬ konywania pomiarów natezenia neutronów rozpro¬ szonych na badanej próbce w funkcji polozenia katowego tej próbki. Ma to szczególne znaczenie przy pomiarach z próbka w postaci pojedynczego krysztalu.Zmiane czasu pomiarów jak i odstepów kato¬ wych "miedzy kolejnymi; pomiarami, w zakresach katowych objetych programem, uzyskano stosujac uklad programowanej zmiany czasu i kata wspól¬ dzialajacy z ukladem programowania zakresów ka¬ towych. W zakresach katowych objetych progra¬ mem uklad programowanej zmiany czasu i kata wybiera z ograniczników czasu (monitora) i kata nastawiona wczesniej informacje -dotyczaca czasu pomiaru i odstepu katowego miedzy kolejnymi po¬ miarami, zgodnie z którymi ma pracowac urzadze¬ nie rejestrujaco-sterujace w zakresach katowych objetych programem.Czas martwy urzadzenia zmniejszono do 1/50 se¬ kundy dzieki zastapieniu standartowego mecha¬ niczno-elektrycznego przekaznika czasowego nape¬ dzanego silniczkiem synchronicznym, ukladem elek¬ tronicznym wykorzystujacym czestosc sieci, to zna¬ czy 50 Hz.Przedmiot wynalazku przedstawiony w przykla¬ dzie wykonania na fig. 1 sklada sie z panela wla¬ czania silników i elektromagnesu 16, ukladu 17 na¬ pedu i zdalnego odczytu polozenia stolików prób¬ ki, analizatora i monochromatora, ukladu 8 prze¬ laczania stolika próbki i ramion spektrometru, 3-krotnego obnizacza 19 czestotliwosci sieci, ukla¬ du 20 przelaczania czas—monitor, przelicznika efek¬ tu, przekladnika 22 napiecia sieci i ukladu formo¬ wania impulsów, przelicznika 23 monitor—czas, ogranicznika 29 czasu i ilosci zliczen monitora dla zakresów katowych objetych i nie objetych pro¬ gramem, przelicznika 25 kata, deszyfratora 26, ukladu 27 sterowania silników spektrometru i elek¬ tromagnesu, ukladu 28 sterowania zapisem, auto¬ matycznego wlaczania napedów i kasowania, ukla¬ du 29 programowania zakresów katowych i auto¬ matycznego wylaczania sieci, ogranicznika 30 kata dla zakresów objetych i nie objetych programem, drukarki 31, ukladu 32 wlaczajacego i stopujacego pomiary i ukladu 23 programowanej zmiany czasu i kata.Na fig. 1 zostal przedstawiony równiez zestaw elektrycznych przyrzadów standartowych przezna¬ czony do zasilania wysokim napieciem liczników neutronowych oraz do wzmacniania impulsów wy¬ tworzonych w tych licznikach. Zestaw ten sklada sie z zasilaczy 10, 13 wysokiego napiecia, przed- wzmacniaczy 11 i 14 oraz wzmacniaczy.Spektrometr neutronów sklada sie z detektora 1 neutronów mierzacego efekt, ramienia 2 próbki, stolika 3 próbki i elektromagnesu, ramienia 4 ana¬ lizatora, stolika 5 analizatora, podstawy 6, stolika monochromatora ze sterowanymi osiami: pozioma 10 15 20 25 80 45 50 55 CO i pionowa 8 oraz z detektora 9 neutronów — mo¬ nitora.Po nastawieniu czasu pomiaru lub ilosci zliczen monitora w ograniczniku 24 oraz odstepów kato¬ wych na przyklad ramienia próbki 2 miedzy ko¬ lejnymi pomiarami w ograniczniku, wlacza sie po¬ miar. Sygnal rozpoczecia pomiaru wychodzacy z ukladu 32 odblokowuje wejscia przeliczników 21 i 23. Przelicznik 21 zlicza impulsy licznika 1 mie¬ rzacego natezenie neutronów rozproszonych, na ba¬ danej próbce uprzednio wzmocnione W przed- wzmacniaczu 11 i wzmacniaczu 12 liniowym.Jednoczesnie, w przypadku pomiaru na czas im¬ pulsy o czestotliwosci sieci uformowane w ukla¬ dzie 22 po 3-krotnym obnizeniu Czestotliwosci w ukladzie 19, podawane sa na przelicznik 23.; Po zmagazynowaniu w nim ilosci impulsów odpowia¬ dajacych nastawionemu czasowi w ograniczniku 24, przelicznik 23 przez uklady 24 i 33 przesyla do ukladu 32 sygnal zakonczenia pomiaru. Uklad ten stopuje wejscie przeliczników 21 i 23 i wlacza uklad 28 sterowania zapisem, który dolacza na wejscie deszyfratora 26 kolejno wyjscia zapisu stanu de¬ kad przeliczników 25, 23 i 21, w odpowiednich mo¬ mentach wlaczajac napiecie z wyjscia deszyfratora 26 na odpowiednie elektromagnesy klawiatury dru¬ karki 31, Bezposrednio po zapisie stanu dekad prze¬ licznika 25, uklad 28 sterowania zapisem wlacza przez uklad 27 i 16 naped ukladu 2, 3 lub 4 w zaleznosci od uprzedniego nastawienia ukladu prze¬ laczania stolika próbki i ramion spektrometru 18.W przypadku wlaczenia na przyklad silnika ra¬ mienia 2 próbki, na którym umieszczony jest licz¬ nik neutronów 1, ramie to przesuwajac sie wysyla jednostkowe impulsy katowe przez uklad 18 prze¬ laczania stolika próbki i ramion spektrometru do przelicznika 25.Po zmagazynowaniu w nim ilosci jednostkowych impulsów katowych nastawionej w ograniczniku 30, ogranicznik ten wysyla sygnal wylaczenia na¬ pedu silnika ramienia próbki 2 przez ogranicznik 30 i uklad 33 do ukladu 27 sterowania silników spektrometru i elektromagnesu, który wylacza na¬ ped ramienia 2 próbki i wysyla sygnal wylaczenia do ukladu 32 wlaczajacego i stopujacego pomiary.Jesli uklad ten otrzymawszy wczesniej z ukladu 28 sterowania zapisem sygnal konca zapisu i kasowa¬ nia przeliczników 21 i 23, wysyla sygnal rozpocze¬ cia nastepnego pomiaru do przeliczników 21 i 23.W przypadku pomiarów sterowanych monitorem przelicznik 23 rejestruje impulsy wytworzone w liczniku 9 neutronów monitora po uprzednim wzmocnieniu we wzmacniaczach 14, 15 liniowych.Pomiary konczone sa po zliczeniu przez przelicz¬ nik 23 ilosci impulsów nastawionej w ograniczni¬ ku 24. Zapis i naped ramienia licznika przebiegac beda jak w pomiarze na czas.Zmiana czasu pomiaru i odstepu katowego ra¬ mienia licznika spektrometru miedzy kolejnymi po¬ miarami w zakresach objetych programem 29 jest realizowana przez nastawienie w ogranicznikach 24 czasu i 30 kata czasu pomiaru i odstepu katowego dla tych zakresów.Uklad sterowania silników spektrometru i elek¬ tromagnesu 27 umozliwia nastawienie pomiaru63759 5 6 z elektromagnesem wytwarzajacym pole magnetycz¬ ne przenikajace badana próbke. W pomiarze tym w kazdym polozeniu ramienia wykonywane sa dwa pomiary: jeden z wlaczonym a drugi z wylaczonym elektromagnesem. W przypadku wylaczenia zasila¬ nia elektromagnesu urzadzenie rejestrujaco-steru- jace wykonuje dwa pomiary powtarzane w kazdym polozeniu ramienia.Urzadzenie wedlug wynalazku odznacza sie sze¬ regiem zalet, rozszerza mozliwosci pomiarowe spek¬ trometrów i dyfraktometrów neutronów o pomiary natezenia neutronów rozproszonych na badanej próbce w funkcji obrotu tej próbki oraz umozli¬ wia w zakresach objetych programem nie tylko zmiane odstepu katowego miedzy kolejnymi po¬ miarami, ale i czasu pomiaru.Rozszerzone zostaly zakresy czasowe pomiarów z 1 minuty do 19 minut na 6 sekund do 90 minut, bez dodatkowej rozbudowy urzadzenia, dzieki wy¬ korzystaniu przelicznika monitora równiez do po¬ miaru czasu.Zastapienie przekaznikowych i lampowych ukla¬ dów liczacych ukladami tranzystorowymi zwiekszy¬ lo niezawodnosc urzadzenia oraz uproscilo uklady deszyfratora i sterowania zapisem.Duzy czas martwy dotychczasowych urzadzen, który w kazdym pomiarze wynosil okolo 15 sekund zostal obnizony do 1/50 sekund. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Tranzystorowe urzadzenie rejestrujaco-steru- jace zwlaszcza do spektrometrów i dyfraktometrów 5 neutronów, znamienne tym, ze jest wyposazone w trzy przeliczniki tranzystorowe (21, 23 i 25) pola¬ czone z deszyfratorem (26) przez blokowane wyj¬ scie zapisu, polaczone z ukladem (28) sterowania zapisem przy czym przeliczniki (23 i 25) sa pola¬ czone z ukladem (29) programowania za posredni¬ ctwem ogranicznika (24) czasu, ilosci zliczen moni¬ tora, i ogranicznika (30) kata oraz ukladu (33) pro¬ gramowanej zmiany czasu, ilosci zliczen monitora, i kata.

2. Tranzystorowe urzadzenie wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze przelicznik (23) jest polaczony ukladem (20) przelaczania czas—monitor, z liczni¬ kiem (9) monitora za posrednictwem przedwzmac- niacza (14) i wzmacniacza (5) liniowego i przez 3-krotny obnizacz czestotliwosci (19) z przekladni- kiem napiecia sieci (22) stanowiacym zródlo impul¬ sów czasowych.

3. Tranzystorowe urzadzenie wedlug zastrz. 1 znamienne tym, ze przelicznik (25) kata jest pola¬ czony ukladem (18) przelaczania stolika próbki i ra¬ mion spektrometru z impulsatorami kata znajdu¬ jacymi w ramieniu (2) próbki, w stoliku (3) próbki i elektromagnesu, w ramieniu (4) analizatora. 15 20KI. 42 1, 3/09 63759 MKP G 01 n, 23/14 31 32 33 1261 12/ T '10 12 H" i- 2 Li. 1271 T lal I l»l 16 3 m 28 n 23 20 Bk M W 24 B 30 25 I 17 8 9 \m tal Fiq.1 W.D. Kart. C/671/71, A4, 240 PL PL