RU2165674C1 - Method and device for shaping spectrometric pulses (alternatives) - Google Patents
Method and device for shaping spectrometric pulses (alternatives) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2165674C1 RU2165674C1 RU2000112420/28A RU2000112420A RU2165674C1 RU 2165674 C1 RU2165674 C1 RU 2165674C1 RU 2000112420/28 A RU2000112420/28 A RU 2000112420/28A RU 2000112420 A RU2000112420 A RU 2000112420A RU 2165674 C1 RU2165674 C1 RU 2165674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- pulse
- pulses
- output
- spectrometric
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области ядерной физики, а именно к способам и устройствам для обработки спектрометрических импульсов с детектора ионизирующего излучения. The invention relates to the field of nuclear physics, and in particular to methods and devices for processing spectrometric pulses from an ionizing radiation detector.
Известен способ и устройство формирования спектрометрических импульсов (1). A known method and device for the formation of spectrometric pulses (1).
Способ формирования спектрометрических импульсов включает определение момента превышения фронта входного импульса нижнего и верхнего уровней дискриминации, формирование короткого импульса, его задержку, формирование короткого импульса и его задержку на длительность, равную половине длительности фронта входного импульса, формирование дополнительного короткого импульса выходного сигнала с дискриминатора верхнего уровня. Формирование одного импульса при совпадении задержанного и дополнительного импульса, при отсутствии совпадений, формирование одного короткого импульса и дополнительных импульсов по числу дополнительных импульсов. Устройство формирования содержит датчик ионизирующего излучения, усилитель, источник опорного сигнала, делитель, два компаратора, формирователь дополнительного короткого импульса, формирователь импульса длительностью в половину длительности фронта входного импульса, линию задержки, логический элемент ИЛИ и выходной формирователь. The method for generating spectrometric pulses includes determining the moment of exceeding the front of the input pulse of the lower and upper discrimination levels, generating a short pulse, its delay, generating a short pulse and its delay for a duration equal to half the duration of the front of the input pulse, generating an additional short pulse of the output signal from the upper discriminator . The formation of one pulse when the delayed and additional pulses coincide, in the absence of coincidences, the formation of one short pulse and additional pulses according to the number of additional pulses. The forming device comprises an ionizing radiation sensor, an amplifier, a reference signal source, a divider, two comparators, an additional short pulse shaper, a pulse shaper half the length of the front of the input pulse, a delay line, an OR gate, and an output shaper.
Недостатком способа и устройства являются сложность процесса выявления числа входных импульсов и, соответственно, невысокая точность формирования импульсов при их двух-трехкратных наложениях. The disadvantage of this method and device is the complexity of the process of detecting the number of input pulses and, accordingly, the low accuracy of the formation of pulses when they are two to three times overlapping.
Известен способ и устройство формирования спектрометрических импульсов (2). A known method and device for the formation of spectrometric pulses (2).
Способ включает определение момента превышения фронта входного импульса нижнего уровня и уровней, кратных 1,6n-1 номинального значения амплитуды импульса, формирование одного импульса при отсутствии сигнала с дискриминатора верхнего уровня. Формирование дополнительных импульсов при наличии сигнала с дискриминатора верхнего уровня.The method includes determining the moment of exceeding the front of the input pulse of the lower level and multiples of 1.6 n-1 of the nominal value of the amplitude of the pulse, the formation of one pulse in the absence of a signal from the discriminator of the upper level. The formation of additional pulses in the presence of a signal from the discriminator of the upper level.
Устройство формирования импульсов содержит n-ное число дискриминаторов и дешифратор, собранный на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. The pulse-forming device contains the nth number of discriminators and a decoder assembled on the elements of EXCLUSIVE OR.
Недостатком способа является необходимость точно определять моменты пересечения спада входного импульса, что достаточно сложно для импульсов, амплитуда и период появления которых случайны. Поэтому устройство необходимо выполнить на элементной базе, обладающей максимально большим быстродействием и, следовательно, энергопотреблением. Устройство также не выявляет наложения импульсов, если их суммарная амплитуда меньше уровней, кратных 1,6n-1 от номинального значения импульса.The disadvantage of this method is the need to accurately determine the moments of intersection of the recession of the input pulse, which is quite difficult for pulses, the amplitude and period of occurrence of which are random. Therefore, the device must be performed on the element base, which has the highest possible speed and, therefore, power consumption. The device also does not detect imposition of pulses if their total amplitude is less than levels that are multiples of 1.6 n-1 from the nominal value of the pulse.
Задачей изобретений является упрощение способа формирования спектрометрических импульсов и снижение энергопотребления устройства. The objective of the invention is to simplify the method of forming spectrometric pulses and reduce power consumption of the device.
Поставленная задача решается тем, что в известном способе, включающем определение момента превышения фронта входного импульса уровней, равных 0,5; 1,6; 1,62 номинального значения входного импульса, в момент превышения сигнала уровня 0,5 формируется один импульс, в момент превышения уровня 1,6 формируется два импульса, а в момент превышения уровня 1,62 формируется три импульса.The problem is solved in that in the known method, including determining the moment of exceeding the front of the input pulse levels equal to 0.5; 1.6; 1.6 2 of the nominal value of the input pulse, at the moment of exceeding the signal of level 0.5, one pulse is formed, at the moment of exceeding the level of 1.6 two pulses are formed, and at the moment of exceeding the level of 1.6 2 three pulses are formed.
Количество входных импульсов за период измерения определяется как сумма всех сформированных импульсов за тот же период. The number of input pulses for the measurement period is defined as the sum of all generated pulses for the same period.
Отличительными признаками предложенного способа является формирование определенного числа импульсов в зависимости от уровня дискриминации входного сигнала и благодаря этому обработка сигнала становится проще, так как для этого нужно определять только моменты превышения уровня сигнала уровней 0,5; 1,6; 1,62.Distinctive features of the proposed method is the formation of a certain number of pulses depending on the level of discrimination of the input signal, and due to this the signal processing becomes easier, since for this it is necessary to determine only the moments when the signal level exceeds 0.5; 1.6; 1.6 2 .
Поставленная задача решается также тем, что в известное устройство содержащее n-ное число дискриминаторов и дешифратор, собранный на элементах ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ введены три формирователя короткого импульса, три линии задержки, три элемента ИЛИ. Выходы каждого дискриминатора соединены с входом своего формирователя. Выход первого формирователя соединен с входом первой линии задержки и первым входом первого элемента ИЛИ. Выход первой линии задержки соединен с входом второй линии задержки и вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом второй линии задержки. Выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом третьего элемента ИЛИ. Первый вход третьего элемента ИЛИ соединен с входом второго формирователя, а второй его вход соединен с выходом третьей линии задержки. Третий вход второго элемента ИЛИ соединен с входом третьего формирователя. Выход второго элемента ИЛИ является выходом устройства. The problem is also solved by the fact that in the known device containing the nth number of discriminators and a decoder, assembled on the elements EXCLUSIVE OR, three short-pulse shapers, three delay lines, three OR elements are introduced. The outputs of each discriminator are connected to the input of its shaper. The output of the first driver is connected to the input of the first delay line and the first input of the first OR element. The output of the first delay line is connected to the input of the second delay line and the second input of the first OR element, the third input of which is connected to the output of the second delay line. The output of the first OR element is connected to the first input of the second OR element, the second input of the OR element is connected to the output of the third OR element. The first input of the third OR element is connected to the input of the second driver, and its second input is connected to the output of the third delay line. The third input of the second OR element is connected to the input of the third driver. The output of the second OR element is the output of the device.
Признаки, отличающие предлагаемое устройство от прототипа - наличие трех формирователей, трех линий задержки, трех элементов ИЛИ - обуславливает формирование выходных импульсов без их наложения друг на друга и позволяет упростить формирование импульсов без определения моментов пересечения уровней при спаде входного импульса. The signs that distinguish the proposed device from the prototype — the presence of three formers, three delay lines, three OR elements — determines the formation of output pulses without superimposing one another and allows simplifying the formation of pulses without determining the moments of level crossing when the input pulse drops.
Для достижения дополнительного технического результата, заключающегося в снижении энергопотребления устройством, предлагается устройство по второму варианту, содержащее три дискриминатора, в которое введены три формирователя, три преобразователя счет-код и устройство обработки. Признак, отличающий предлагаемое устройство от прототипа, состоит в организации передачи импульсов от каждого формирователя к своему преобразователю счет-код по трем каналам, что позволяет снизить уровень загрузки по каждому каналу и выполнить их на микросхемах серии 561, 1554, 1564, обладающих малым энергопотреблением. To achieve an additional technical result, which consists in reducing the power consumption of the device, a device according to the second embodiment is proposed, comprising three discriminators, into which three shapers, three count-code converters and a processing device are introduced. A feature that distinguishes the proposed device from the prototype is the organization of the transmission of pulses from each shaper to its own converter with an account code in three channels, which allows to reduce the load level on each channel and execute them on 561, 1554, 1564 series microcircuits with low power consumption.
Определение числа поступающих сигналов за период измерения осуществляется следующим образом. The determination of the number of incoming signals for the measurement period is as follows.
Определяют компаратором 597CA1 момент превышения фронта входного сигнала уровня 0,5 и формируют импульс формирователем, собранным на микросхеме 500ЛП105. Формируют компаратором импульс при превышении фронтом сигнала уровня 1,6 и формируют два импульса. Определяют компаратором момент превышения уровня 1,62 и формируют три импульса.The comparator 597CA1 determines the moment when the front of the input signal exceeds the level 0.5 and generates a pulse by the shaper assembled on the 500LP105 microcircuit. A pulse is generated by the comparator when the front exceeds a signal level of 1.6 and two pulses are formed. The comparator determines the moment of exceeding the level of 1.6 2 and form three pulses.
Считают частотомером Ч3-32 общее число сформированных импульсов за период измерения, длительность которого обратно пропорциональна величине загрузки. The frequency meter Ch3-32 is considered the total number of generated pulses for the measurement period, the duration of which is inversely proportional to the load.
Так, при загрузке 106 имп/с период измерения составляет 10 мс, а при загрузке 10 имп/с период измерения составляет 100 с при точности измерения 2%.So, when loading 10 6 pulses / s, the measurement period is 10 ms, and when loading 10 pulses / s, the measurement period is 100 s with a measurement accuracy of 2%.
Предлагаемый способ проверен методом математического моделирования для сигналов, амплитуда которых является случайной величиной с распределением по нормальному закону, а число появившихся импульсов определяется законом распределения Пуассона. The proposed method has been tested by mathematical modeling for signals whose amplitude is a random variable with a distribution according to the normal law, and the number of pulses that appear is determined by the law of the Poisson distribution.
На фиг. 1 и фиг. 2 приведены схемы устройств, реализующие данный способ. In FIG. 1 and FIG. 2 shows a diagram of devices that implement this method.
Устройство для реализации данного способа (фиг. 1) содержит три дискриминатора 11, 12, 13 с уровнями дискриминации 1,62; 1,6; 0,5, три формирователя импульса 21, 22, 23 длительностью (6-7) нс, три линии задержки 31, 32, 33 длительностью (12-14) нс и три элемента ИЛИ 41, 42, 43.A device for implementing this method (Fig. 1) contains three discriminators 1 1 , 1 2 , 1 3 with discrimination levels of 1.6 2 ; 1.6; 0.5, three pulse shapers 2 1 , 2 2 , 2 3 of duration (6-7) ns, three
Устройство формирования работает следующим образом. The forming device operates as follows.
При превышении сигнала уровня 0,5 от номинального значения входного сигнала на выходе формирователя 13 формируется сигнал высокого уровня, который поступает на вход формирователя 23. На его выходе формируется импульс длительностью (6-7) нс, который через элемент ИЛИ 42 поступает на выход устройства.When the signal exceeds the level of 0.5 from the nominal value of the input signal at the output of the driver 1 3 , a high level signal is generated, which is fed to the input of the driver 2 3 . At its output the impulse duration (6-7) ns, which, via OR gate April 2 arrives at the device output.
При увеличении загрузки происходит наложение выходных импульсов и в момент превышения уровня 1,6 от номинального значения сигнала на выходе дискриминатора 12 формируется высокий уровень сигнала. На выходе формирователя 22 формируется короткий импульс, который поступает на первый вход элемента ИЛИ 43 и линию задержки 33. Задержанный импульс поступает на второй вход элемента 43 и на его выходе формируются два импульса, которые через элемент ИЛИ 42 поступают на выход устройства.When the load increases, the output pulses are superimposed, and when the level exceeds 1.6 from the nominal value of the signal, a high signal level is formed at the output of the discriminator 1 2 . At the output of the shaper 2 2 a short pulse is formed, which is fed to the first input of the
При загрузке, когда входные импульсы представляют собой пачки наложенных импульсов, амплитуда их достигает 1,62 от номинального значения сигнала и на выходе дискриминатора 11 формируется сигнал высокого уровня, который поступает на формирователь 21. С выхода формирователя импульс длительностью (6-7) нс поступает на первый вход элемента ИЛИ 41 и линию задержки 31 и далее на второй вход элемента 41 и вход следующей линии задержки 32. Импульс с выхода линии задержки 32 поступает на третий вход элемента 41. На выходе элемента 41 формируются три импульса, которые через элемент ИЛИ 42 поступают на выход устройства.When loading, when the input pulses are packs of superimposed pulses, their amplitude reaches 1.6 2 of the nominal value of the signal and a high level signal is generated at the output of discriminator 1 1 , which is fed to driver 2 1 . From the output of the shaper, a pulse of duration (6-7) ns is supplied to the first input of the
Результаты измерения, полученные методом моделирования для указанных уровней при длительности входного импульса τи = 120 нс, приведены в таблице.The measurement results obtained by simulation for the indicated levels with an input pulse duration of τ and = 120 ns are shown in the table.
Второе устройство для реализации способа (фиг. 2) содержит три дискриминатора 11, 12, 13 с уровнями дискриминации 1,62; 1,6; 0,5, три формирователя импульсов 21, 22, 23 с длительностью 50 нс, три управляемых преобразователя счет-код 3 и устройство обработки 4.The second device for implementing the method (Fig. 2) contains three discriminators 1 1 , 1 2 , 1 3 with discrimination levels of 1.6 2 ; 1.6; 0.5, three pulse shapers 2 1 , 2 2 , 2 3 with a duration of 50 ns, three controllable count-
Устройство работает следующим образом. При поступлении сигнала на вход дискриминатора 13 в момент превышения уровня 0,5 на выходе дискриминатора 13 формируется сигнал высокого уровня, который поступает на вход формирователя 23. На выходе формирователя 23 формируется импульс длительностью 50 нс. При увеличении уровня входного сигнала на выходе дискриминаторов 12 и 11 последовательно формируются также сигналы высокого уровня, а на выходах формирователей 22, 21 импульсы, которые поступают на входы своих преобразователей счет-код 3. Сложение кодов по правилу N3 + 2N2 + 3N1, (где N1, N2, N3 - число импульсов с формирователей), выбор длительности измерения, формирование результатов измерения осуществляется устройством обработки 4. Обмен данными и управляющими командами выполняется по магистрали между преобразователями счет-код и устройством обработки.The device operates as follows. When a signal arrives at the input of discriminator 1 3 at the moment of exceeding the level of 0.5, a high level signal is generated at the output of discriminator 1 3 , which is fed to the input of former 2 3 . An output of 50 ns is generated at the output of the former 2 3 . When the input signal level increases at the output of discriminators 1 2 and 1 1 , high-level signals are also sequentially generated, and at the outputs of the shapers 2 2 , 2 1 pulses are fed to the inputs of their
Таким образом, предлагаемый способ и устройство формирования спектрометрических сигналов позволяют упростить формирование сигналов, а устройство может быть выполнено на микросхемах серии 561, 1554, 1564, энергопотребление которых в 10-100 раз меньше, чем у микросхем 500 серии, которые обеспечивают обработку сигнала в известном устройстве. Thus, the proposed method and apparatus for generating spectrometric signals can simplify the formation of signals, and the device can be performed on microcircuits of the 561, 1554, 1564 series, whose energy consumption is 10-100 times less than that of the 500 series microcircuits, which provide signal processing in the known device.
Список литературы
1. Патент РФ N 1400301, G 01 T 1/16.List of references
1. RF patent N 1400301, G 01 T 1/16.
2. Патент РФ N 1648185, G 01 T 1/16. (Прототип). 2. RF patent N 1648185, G 01 T 1/16. (Prototype).
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000112420/28A RU2165674C1 (en) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Method and device for shaping spectrometric pulses (alternatives) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000112420/28A RU2165674C1 (en) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Method and device for shaping spectrometric pulses (alternatives) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2165674C1 true RU2165674C1 (en) | 2001-04-20 |
Family
ID=20234783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000112420/28A RU2165674C1 (en) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | Method and device for shaping spectrometric pulses (alternatives) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2165674C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546969C1 (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method of determining nominal amplitude of spectrometric pulses |
-
2000
- 2000-05-17 RU RU2000112420/28A patent/RU2165674C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2546969C1 (en) * | 2013-10-01 | 2015-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский технологический институт имени А.П. Александрова" | Method of determining nominal amplitude of spectrometric pulses |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5102219A (en) | Method and means in optical distance meters | |
RU2165674C1 (en) | Method and device for shaping spectrometric pulses (alternatives) | |
JPH04290967A (en) | Method and equipment for frequency determination | |
US3553594A (en) | Digital delay system for digital memories | |
RU2013011C1 (en) | Device for channel selection | |
SU1400301A1 (en) | Method of shaping spectrometry pulses | |
RU2040113C1 (en) | Counting device | |
SU901949A1 (en) | Device for checking pulse length | |
US20130311816A1 (en) | Circuit and method for controllably delaying an input signal, and microscope, and method for controlling a microscope | |
RU1785010C (en) | Device for amplitude probability distribution measuring for pulse signals | |
RU2007732C1 (en) | Device for frequency check | |
RU2305365C1 (en) | Device for selecting periodic impulses | |
RU2173936C1 (en) | Device for extraction of periodic pulses | |
SU915257A1 (en) | Method of measuring noise in non-occupied communication channel | |
SU1385281A1 (en) | Pulse sequence selector | |
SU1674182A1 (en) | Signal classifying device | |
SU805064A1 (en) | Digital photoelectric device for measuring geometric dimensions of articles | |
SU879494A1 (en) | Device for digital processing of signals | |
RU2018865C1 (en) | Doppler radar radiometer | |
RU2010243C1 (en) | Meter of speed of linear change of frequency inside pulse | |
SU1622847A2 (en) | Device for measuring pulse front fluctuations | |
SU1078445A2 (en) | Device for determining probability distribution for amplitudes of pulse signals | |
SU822335A1 (en) | Pulse duration discriminator | |
RU2212692C1 (en) | Facility for seismic sounding of bottoms of ponds | |
RU2149436C1 (en) | Recycle meter of pulse duration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060518 |