SU1123508A1

SU1123508A1 - Device for registration of true and accidental coincidences

Info

Publication number: SU1123508A1
Application number: SU833598792A
Authority: SU
Inventors: В.С. Федоровский; С.Н. Федорченко
Original assignee: Предприятие П/Я В-2502
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1989-12-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИСТИННЬК И СЛУЧАЙНЫХ СОВПАДЕНИЙ, содержащее два формировател начала импульсов , два элемента отбора, первый элемент ИЛИ и два детектора с элементами амплитудной селекции импульсов, выходы которых подключены через первый и второй формирователи начала вкпульсов соответственно к первому вхоИзобретение относитс к дерной электронике .и может быть использовано в экспериментальной физике при измерени х, использующих метод совпадений . Известно устройство дл регистрации двойных истинных и случайных совпадений, содержащее два детектора с формировател ми, элемент совпадений , линшо задержки, блок коммута-. ции и задающий генератор, причем формирователь первого детектора соединен с входами элемента совпадений ду первого элемента отбора и к одному нз входов элемента ШШ, подсоединенного своим вцходом к второму входу первого элемента отбора, выход которого подключен к первому входу второго элемента отбора, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены второй элемент ШШ, формирователь временного разрешени и формирователь окончани импульсов, подсоединенный своим входом к выходу второго детектора и выходом - к второму входу второго элемента отбора, к другому входу первого элемента ИЛИ и к первому входу второго элемента ИЛИ, S . второй н третий входы которого подключешл соответственно к выходам первого и второго формирователей начала импульсов, а выход второго элемента ШШ подключен через формнрователь временного разрешени к третьему вхо|ду первого элемента отбора. N9 kS сд о и линий задержки через блок коммута00 ции, формирователь второго детектора подключен к входу элемента совпадений непосредственно, а :задающий генератор соединен с блоком комму .тации. Недостатком известного устройства вл етс невысока точность измерени , обусхховленна тем, что поочередна регистраци позвол ет проводить измерение истинных и случайных совпадений и только слзгчайных совпаA DEVICE FOR REGISTRATION OF TRUE AND RANDOM MEASURES, containing two pulse originators, two selection elements, the first OR element and two detectors with pulse amplitude selection elements, the outputs of which are connected through the first and second pulse initiators of the pulses, respectively, to the first echo. can be used in experimental physics in measurements using the coincidence method. A device for registering double true and random coincidences is known, which contains two detectors with a driver, a coincidence element, a linsho delay, a switching unit. and a master oscillator, wherein the shaper of the first detector is connected to the inputs of the coincidence element of the first selection element and to one of the inputs of the ШШ element connected by its input to the second input of the first selection element, the output of which is connected to the first input of the second selection element, characterized in that , in order to improve the measurement accuracy, a second SHS element, a time resolution former and a pulse terminator, connected by its input to the output of the second detector and the output - to the second input of the second selection cell to another input of the first OR gate and to the first input of second OR, S. The second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second shapers of the beginning of the pulses, and the output of the second SHS element is connected through the time resolution forwarder to the third input of the first selection element. N9 kS sd o and delay lines through the switching unit, the second detector driver is connected to the input of the coincidence element directly, and: the master oscillator is connected to the switching unit. A disadvantage of the known device is the low accuracy of measurement, due to the fact that sequential registration allows the measurement of true and random coincidences and only very close coincidences.

Description

дений лишь в течение половины реального времени «Denia only for half real time

Кроме того, дл задани одинаковых интервалов времени требуетс прецизионньш кварцевый генератор, что усложн ет схему устройства.In addition, a precise quartz oscillator is required to set the same time intervals, which complicates the design of the device.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство дл регистрации истинных и случайных совпадений, содержащее два формировател начала импульсов, два элемента отбора, первый элемент ИЖ и два детектора с элементами амплитудной селекции импульсов , выходы которых подключены через первьй и второй формирователи начала импульсов соответственно к первому входу первого элемента отбора и к одному из входов элемента ИЛИ подсоединенного своим выходом к второму входу первого элемента отбора, выход которого подключен к первому входу второго элемента отбора.The closest to the invention is a device for registering true and random coincidences, containing two pulse originators, two selection elements, the first IL element and two detectors with amplitude pulse selection elements, the outputs of which are connected via the first and second pulse originators, respectively, to the first input. the first element of the selection and to one of the inputs of the element OR connected by its output to the second input of the first element of the selection, the output of which is connected to the first input of the second element selection.

Недостатком данного устройства вл етс невысока точность измерени , обусловленна регистрацией завышенного числа случайных совпадений на втором элементе отбора вследствие совпадени задержанных сигнало второго детектора с сигналами случайных совпадений на выходе первого элемента отбораThe disadvantage of this device is the low measurement accuracy due to the registration of an overestimated number of random coincidences on the second selection element due to the coincidence of the delayed signals of the second detector with the signals of random coincidences at the output of the first selection element

Целью изобретени вл етс повьш1ение точности измерени за счет исключени регистрации завышенного числа случайных совпаденийоThe aim of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating the registration of an overestimated number of random coincidences.

Цель достигаетс тем, что в известное устройство, содержащее два формировател начала импульсов, два элемента отбора, первый элемент ИЛИ и два детектора с элементами амплитудной селекции импульсов, выходы которых подключены через первый и второй формирователи начала импульсов соответственно к первому входу первого элемента отбора и к одному из входов элемента ИЛИ, подсоединенного своим вь1ходом к второму входу первого элемента отбора, выход которого подключен к первому входу второго элемента отбора, введены второй элемент ИЛИ, формирователь временного разрешени и формирователь окончани импульсов, подсоединенный своим входом к выходу второго детектора и выходом - к второму входу второго элемента отбора, к другому входу первого элемента ИЛИ и к первому входу второго элемента.ИЛИ, второй иThe goal is achieved by the fact that a known device containing two pulse originators, two sampling elements, the first OR element and two detectors with amplitude pulse selection elements, the outputs of which are connected through the first and second pulse originators, respectively, to the first input of the first sampling element and one of the inputs of the OR element connected by its own input to the second input of the first selection element, the output of which is connected to the first input of the second selection element, is entered the second element OR of the forms rovatel temporary authorization and completion pulse shaper coupled with its input to the output of the second detector and the output - to the second input of the second selection cell to another input of the first OR gate and to the first input of the second elementa.ILI, second and

третий входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго формирователей начала импульсов , а выход второго элемента ИЛИ подключен через формирователь временного разрешени к третьему входу первого элемента отбора.the third inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second shapers of the beginning of the pulses, and the output of the second element OR is connected via the time resolution shaper to the third input of the first selection element.

На чертеже приведена блок-схема устройства дл регистрации истинных и случайных совпадений.The drawing shows a block diagram of a device for registering true and random matches.

Устройство содержит детекторы 1 иThe device contains detectors 1 and

2с элементами амплитудной селекции, формирователи 3 и 4 началаимпульсов , формирователь 5 окончани импульсов , элемент 6 отбора, элементы ИЛИ 7 и 8, формирователь 9 временного разрешени и элемент 10 отбора Выход детектора 1 с элементом амплитудной селекции соединен с входом фомировател 3 начала импульсов, а выход детектора 2 с элементом амплитудной селекции соединен с входом формировател 4 начала импульсов и входом формировател 5 окончани импульсов Выходы формирователей 32 with amplitude selection elements, shaper 3 and 4 pulses, shaper 5 pulse terminations, selection element 6, elements OR 7 and 8, temporal resolution shaper 9 and selection element 10 The output of detector 1 with an element of amplitude selection is connected to the input of the form 3 start of pulses, and the output of the detector 2 with the element of the amplitude selection is connected to the input of the driver 4, the beginning of the pulses and the input of the driver 5 of the pulse ending. The outputs of the drivers 3

и 4 .начала импульсов подключены соответственно к первому входу элемента отбора 6 и первому входу элемента ИЛИ 7, второй вход которого соединен с выходом формировател ,5 окончаний импульсов второго детектора 2, Первый и второй входы элемента ИЛИ 8 соединены соответственно с выходами формирователей .3 и .4. начала импульсов о Выход элемента ИЛИ 8 соединен с входом формировател 9 времени разрешени , выход которого подключен к третьему входу элемента отбора 6, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 7 о Вы-ход элемента отбора 6 соединен с первым входом элемента отбора 10, второй вход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 7 и третьим входом элемента ИЛИ 8,and 4. The first pulses are connected respectively to the first input of selection element 6 and the first input of element OR 7, the second input of which is connected to the output of the former, 5 pulse terminations of the second detector 2, the first and second inputs of the element OR 8 are connected respectively to the outputs of the formers .3 and .four. the beginning of the pulses o The output of the element OR 8 is connected to the input of the resolver time generator 9, the output of which is connected to the third input of the selection element 6, the second input of which is connected to the output of the element OR 7 o The output stroke of the selection element 6 is connected to the first input of the selection element 10, the second the input of which is connected to the second input of the element OR 7 and the third input of the element OR 8,

Устройство дл регистрации истинных и случайных совпадений работает следующим образом.Device for registering true and random matches works as follows.

Сигналы на выходе формирователейShaper output signals

3и 4 начала импульсов и формировател 5 окончани импульсов по вл ютс либо случайно, независимо друг от другач(шумовые сигналы), либо одновременно при регистрации детекторами 1 и 2 с элементами амплитудной селекции импульсо1з одного акта.3 and 4 beginning of the pulses and the former 5, the ends of the pulses appear either randomly, independently of each other (noise signals), or simultaneously when detected by detectors 1 and 2 with elements of amplitude selection of pulses of one act.

На формировател х 3 и 4 начала импульсов и формирователе 5 окончани On the driver 3 and 4 of the beginning of the pulses and the driver 5 of the end

5five

импульсов происходит формирование коротких импульсов начала и конца импульсов детекторов 1 и 2 с элементами амплитудной селекции, импульсов, причем их длительность выбираетс примерно. , гдесГраъ - врем , определ емое формирователем 9 времени разрешени . При этом длительность импульсов детекторов 1 и 2 с элементами амплитудной селекции импульсов выбрано таким образом, чтобы при совпадении импульсов с выходов формирователей 3 и 4 начала импульсов не происходило совпадени импульсов с формировател 4 начала импульсов и формировател 5 окончани импульсов при одном акте регистрации Воз-. .можно либо случайное совпадение импульсов с формирователей 3 и 4 начала импульсов, либо совпадение им .пульсов с выхода формировател 3 начала импульсов и с формировател 5 окончани импульсов, При совпадении импульсов на выходе формирователей 3 и 4 начала импульсов через элемент ИЛИ 8 происходит запуск формировател 9 времени разрешени , импульс которото поступа:ет на третий вход элемента 6 отбора и в течение времени позвол ет регистрировать совпадающие импульсы формирователей 3 и 4 начала импульсово При этом, поскольку на входе элемента .10 отбора присутствует импульс с формировател 5 окончани импульсов, совпадающие на элементе 6 отбора импульсы с формирователей 3 и 4 начала импульсов не проход т на выход элемента 10 отбора. При случайном совпадении импульсов с формировател 3 начала импульсов и формировател 5 окончани импульсов все элементы устройства работают, как было описано выше, с той разницей, что выходной сигнал элемента 6 отбора про ходит на выход элемента 10 отбора, так как на его втором входе присутствует импульс формировател 5 окончани импульсов Таким образом, устройство позвол ет регистрировать на выходе элемента 6 отбора истинные и случайные совпадени п + 2П{.д,,pulses the formation of short pulses of the beginning and end of the pulses of the detectors 1 and 2 with the elements of amplitude selection, pulses, and their duration is selected approximately. , where is the time determined by shaper 9 of resolution time. In this case, the pulse duration of detectors 1 and 2 with elements of amplitude pulse selection is chosen so that when pulses coincide with the outputs of the formers 3 and 4 of the pulses, the pulses do not coincide with the imager 4 of the pulses and one pulse recording event. It is possible either a random coincidence of the pulses from the formers 3 and 4 of the beginning of the pulses, or the coincidence of pulses from the output of the former 3 of the beginnings of the pulses and from the former 5 of the terminations of the pulses. 9 resolution times, the impulse of which arrives: em to the third input of the selection element 6 and during the time it allows to register the coincident pulses of the formers 3 and 4 of the beginning of the impulse With, as the input element .10 present selection pulse with a pulse shaper 5 completion of matching for the element 6 with selection pulses formers 3 and 4 start pulses are passed to the output of the selection member 10. If the pulses from the imaging unit 3 start pulses and the imaging generator 5 pulse terminations accidentally coincide, all elements of the device operate as described above, with the difference that the output signal of selection element 6 passes to the output of selection element 10, since there is an impulse on its second input shaper end of pulses. Thus, the device allows to register at the output of selection element 6 true and random coincidences n + 2P {.d ,,

235086235086

причем образуютс при совпадении импульсов формирователей 3 и 4 начала импульсов и совпадении импульсов формировател 3 начала импульсов и фор- мировател 5 конца импульсов. На вы- . ходе элемента 10 отбора регистрируютс только совпадающие импульсы с формирователей начала 3 и окончани 5 пульсов. При этом при совпадении импульсов с формирователей 3 и 4 начала импульсов,и, соответственно, по влении импульса на одном входе эле- . мента 10 отбора на втором его входе .and they are formed when the pulses of the formers 3 and 4 coincide of the beginning of the pulses and the pulses of the former 3 of the beginning of the pulses and the former of the 5 ends of the pulses coincide. On you-. during the selection element 10, only coincident pulses are recorded from the formers of beginning 3 and ending 5 pulses. In this case, when the pulses coincide with the formers 3 and 4 of the beginning of the pulses, and, accordingly, the appearance of the pulse at one input is ele. ment 10 selection at its second entrance.

J5 не может по витьс импульс с выхода. формировател 5.окончани импульсов, поэтому исключено по вление допЪлни- тельных случайных совпадений на выхо- де элемента 10 отбора, обусловленныхJ5 cannot generate a pulse from the output. 5.force of pulses, therefore, the occurrence of additional random coincidences at the output of selection element 10, due to

20 сигналами с выхода элемента 6 отбора и случайного импульса с формировател 5 окончани импульсов Таким образом, исключена возможность регистрации завьш1енного числа совпадений, что . .20 signals from the output of the selection element 6 and a random pulse from the generator of 5 pulses. Thus, the possibility of registering a large number of matches, which is excluded. .

25 обеспечивает повышение точности измерени (от 2 до 20%).25 provides an increase in measurement accuracy (from 2 to 20%).

I. , I.,

Использование изобретени приUse of the invention in

незначительном усложнении позвол ет 30 осуществить регистрацию совпадений п-ой кратности, дл чего необходимо дополнительно ввести третий детектор, соединенный с соответствующим формирователем начала импульсов, выход которого соединен с четвертым вхо35 дом элемента 6 отбора и четвертым входом элемента ИЛИ В.a slight complication allows 30 to register coincidences of the fifth multiplicity, for which it is necessary to additionally introduce a third detector connected to the corresponding shaper of the beginning of pulses, the output of which is connected to the fourth input of selection element 6 and the fourth input of the element OR B.

Кроме того, простым наращиванием числа;каналов устройства можно до- , д0 стичь регистрации одновременно совпадений различной кратности с одинаковым временем разрешени , которое определ етс одним и тем же формирователем 9 времени разрешени . д5 Использование предложенного устройства в составе ft-счетчика низких энергий при регистрации /J -частиц в жидком сцинтилл торе позволило одновременно регистрировать случайно сов50 падающие шумовые сигналы с трех фотоэлектронных умножителей, при этом уровень фона составил 25 имп/мин.In addition, by simply increasing the number of device channels, it is possible to register simultaneously the registration of different multiplicities with the same resolution time, which is determined by the same driver 9 of the resolution time. E5 The use of the proposed device as part of an low-energy ft counter during registration of / J particles in a liquid scintillator made it possible to simultaneously record randomly incident noise signals from three photomultipliers, while the background level was 25 counts / min.

XJXj

Claims

DEVICE FOR REGISTRATION OF TRUE AND RANDOM MATCHES, containing two pulse start generators, two sampling elements, the first OR element and two detectors with amplitude pulse selection elements, the outputs of which are connected through the first and second pulse start generators, respectively, to the first input of the first selection element and to one of the inputs of the OR element; connected by its output to the second input of the first sampling element, the output of which is connected to the first input of the second sampling element, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a second OR element, a time resolution driver and a pulse terminator, connected to the input to the output of the second detector and the output to the second input of the second sampling element, to another input of the first OR element, and to the first input of the second OR element, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the first and second drivers of the beginning of the pulses, and the output of the second OR element is connected through the driver of temporary resolution to the third ήχοι to the first selection element.