SU1402878A1

SU1402878A1 - Мессбауэровский спектрометр

Info

Publication number: SU1402878A1
Application number: SU864120236A
Authority: SU
Inventors: Николай Петрович Федоров; Игорь Валентинович Целиков
Original assignee: Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова
Priority date: 1986-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Изобретение относитс к области экспериментальной дерной физики и может быть использовано дл исследовани свойств веществ и химических соединений, на которых наблюдаетс дерный гамма-резонанс. Цель - увеличение разрешак дей способности по скорости . В спектрометр введены аналого- цифровой преобразователь, компенсирующа катушка, дифференциальный усилитель , триггер, дополнительные регистры числа и времени и шесть схем совпадени , кроме того, формирователь импульса записи содержит входной регистр,арифметико-логическое устройство , дешифратор, логический элемент и регистр ширины канала. В результате при работе спектрометра происходит непосредственна адресаци заполн емого канала в соответствии с изменением скорости движени источника излучени , при этом разрешающа способность по скорости определ етс величиной шага квантовани аналого- цифрового преобразовател . Дополнительное улучшение разрешени по скорости достигнуто благодар подавлению электромагнитных шумов и наводок в канале из менени скорости. Кроме того, исключена потер информации во врем записи данных в блок пам ти. 1 3 .п. ф-лы, 1 ил. (Л

Description

t

Изобретение относитс к экспериментальной дерной физике и может быть использовано дл исследовани свойств веществ, на которых наблюдаетс дерньй гамма-резонанс.

Целью изобретени вл етс повышние разрешени по скорости.

На чертеже показана структурна схема спектрометра.

Спектрометр содержит вибратор 1, имеющий измерительную 2, задак пую 3 и компенсирующую 4 катушки, шток 5

вибратора 1, источник 6, поглотитель 7} блок 8 регистрации, числовые регистры 9 и 10, блок 11 пам ти, регистры 12 и 13 времени, кварцевый генератор 14, дифференциальный усилитель 15, задающий генератор 16,

15

канала, выход дешифратора 24 подключен к входу управлени записью блока 11 пам ти, к первому входу логического элемента 26, выход которого соединен с входом управлени записью входного регистра 21, к входам триггера 27, адресного реверсивного счетчика 28 и формировател 25 импульса сброса, выход которого через первые входы логических элементов 31,32 совпадени соединен с входами сброса регистров числа 9,10 и времени 12,13. Выход изменени знака разности дешифратора 24 подключен к второму входу логического элемента 26 и входу из- кгенени направлени счета адресного реверсивного счетчика 28,, выход которого соединен с адресным входом блосуммирук ций усилитель 17, амплитудно-20 з 11 пам ти. .Неинвертирующий и инверцифровой преобразователь (АЦП) 18, программное устройство 19, формирователь 20 импульса записи, входной регистр 21, арифметико-логическое . устройство (АЛУ) 22, регистр 23 ширины канала, дешифратор 24, формирователь 25 импульса сброса, логический элемент 26, триггер 27, адресньй реверсивный счетчик 28, логические элементы 29-34 совпадени . На штоке 5 вибратора 1 закреплен источник 6 излучени ; выход блока 8 регистрации через первые входы логических элементов 29 и 30 схем совпадени , соединен с числовыми регистрами 9 и Ю, кварцевый генератор 14 подключен через первые входы логических элементов 33,34 к входам регистров 12,23 времени. Выходы регистров числа и времени соединены с соответствук цими входами блока 11 пам ти. Вход дифференциального усилител 15 соединен с измерительной 2 и компенсирук цей 4 катушками. Выход дифференциального усилител подключен к первому входу суммирующего усилител 17 и входу АЦП 18, выход зада лцего генератора 16 соединен с вторым входом суммирующего усилител 17, вьпгод которого

тирун ций выходы триггера 27 подключены к вторым входам логических элементов 29,32,34 и 30,31,33 совпаде- ни соответственно.

25Спектрометр работает следующим

образом.

В исходном состо нии во входном регистре 21 записан нулевой код, а в регистре 23 ширины канала - цифро30 ;вой код, соответствующий ширине канала , необходимой при данном измерении спектра. Логические элементы 30,31,33 совпадени открыты уровнем логической единицы с инвертирун цего

35 выхода триггера 27.

Поглощенные резонансные гамма- кванты гфеобразуютс в импульсы напр жени блоком 8 регистрации, поступают через логический элемент 30

40 совпадени в числовой регистр 10. Одновременно импульсы тактовой частоты с кварцевого генератора 14 через логический элемент 23 совпадени накапливаютс в регистре 12 времени.

45 Задающий генератор 16 вырабатьшает опорный сигнал скорости, поступаииций на первый вход суммирующего усилител 17. Напр жение, соответствунщее скорости движени штока 5 вибратора

канала, выход дешифратора 24 подключен к входу управлени записью блока 11 пам ти, к первому входу логического элемента 26, выход которого соединен с входом управлени записью входного регистра 21, к входам триггера 27, адресного реверсивного счетчика 28 и формировател 25 импульса сброса, выход которого через первые входы логических элементов 31,32 совпадени соединен с входами сброса регистров числа 9,10 и времени 12,13. Выход изменени знака разности дешифратора 24 подключен к второму входу логического элемента 26 и входу из- кгенени направлени счета адресного реверсивного счетчика 28,, выход которого соединен с адресным входом 11 пам ти. .Неинвертирующий и инвертирун ций выходы триггера 27 подключены к вторым входам логических элементов 29,32,34 и 30,31,33 совпаде- ни соответственно.

Спектрометр работает следующим

образом.

В исходном состо нии во входном регистре 21 записан нулевой код, а в регистре 23 ширины канала - цифро;вой код, соответствующий ширине канала , необходимой при данном измерении спектра. Логические элементы 30,31,33 совпадени открыты уровнем логической единицы с инвертирун цего

выхода триггера 27.

совпадени в числовой регистр 10. Одновременно импульсы тактовой частоты с кварцевого генератора 14 через логический элемент 23 совпадени накапливаютс в регистре 12 времени.

Задающий генератор 16 вырабатьшает опорный сигнал скорости, поступаииций на первый вход суммирующего усилител 17. Напр жение, соответствунщее скорости движени штока 5 вибратора

подключен к задающей катушке 3, Выход 50 снимаетс с измерительной катушки

АЦП 18 соединен с первым входом АЛУ 22 непосредственно, а с вторым - через входной регистр 21, вход щий в состав формировател 20 импульса записи программного устройства 19. Выход АЛУ 22 подключен к первому входу дешифратора 24, второй вход которого соединен с регистром 23 ширины

55

2 и, вычита сь из сигнала компенсирующей катушки 4 в дифференциальном усилители 15, подаетс на второй вход суммирующего усилител 17 и на вход АЦЦ 18.

Суммирующий усилитель 17 усиливает разность между опорным сигналом скорости и сигналом обратной св зи с

выхода дифференциального усилител 15.

Усиленна разность поступает в качестве управл ющего.токового сигнала на задающую катушку 3, заставл шток 5 вибратора отрабатывать закон изменени скорости, вырабатьгааемьй задающим генератором 16. АЦП 18 преобразует напр жение, соответствую- щее изменению ско.рЬсти в цифровой код которь й поступает на первый вход АЛУ 22, АЛУ 22 осуществл ет операцию вычитани между кодом, записанньм во входной регистр 21, и кодом АЦП 18. Дешифратор 24 сравнивает цифровой код, идущий с выхода АЛУ 22, с кодом, записанным в регистре 23 ширины канала.

При равенстве этих кйдов дешифра- тор 24 вырабатывает импульс записи, который поступает на вход управлени записью блока 11 пам ти и через логический элемент 26 - на вход управлени записью входного регистра, а также на входы триггера 27, реверсивного счетчика 28 адреса и формировател 25 импульса сброса. В блоке 11 пам ти этот импульс по фронту записывает цифровой код числового регист- ра 10, соответствующий значению ка- нала, и код регистра 12 времени, соответствующий времени нахождени в канале, по адресу, номер которого беретс с выхода адресного реверсивно го счетчика 28. Одновременно код с выхода АЦП 18 записываетс во входной регистр 21 и переключаетс триггер 27, работающий в режиме Т-триг- гера (с приходом очередного импульса измен ет свое состо ние на противоположное ).

В результате логические элементы 30,31,33 совпадени закрываютс , а элементы 29,32,34 открьтаютс и импульсы с выхода блока 8 регистрации и кварцевого генератора 14 начинают заполн ть регистры числа 9 и времени 13. Благодар этому в момент записи данных в блок 11 пам ти устра- н етс потер информации. Длитель-- ность импульса записи выбираетс равной времени, необходимому дл занесени информации в блок 11 пам ти. По срезу импульса записи адресньй реверсивный счетчик 28 устанавливает адрес очередного i-t-1 канала, и формирователь импульса сброса вы- рабатьшает импульс, которьй, поступа через логический элемент 32 совпадени на входы сброса регистров числа 10 и времени 12, осуществл ет сброс их содержимого. При дальнейшем увеличении скорости спектрометр работает аналогичным образом лишь с той разницей, что заполн ютс вновь регистры числа 10 и времени 12 а сброс содержимого регистров 9, 13 происходит через логический эле- мент 31 совпадени .

Если в соответствии с опорной скоростью или под воздействием каких- либо дестабилизирующих факторов скорость щтока 5 вибратора начала уменьшатьс , то в момент изменени знака разности кодов на выходе АЛУ 22, т.е. когда скорость из i-ro канала переходит в i-1 канал, дешифратор 24 вместе с очередным.импульсом записи формирует на выходе изменени знака разности импульс, который переключает счет в адресном ре- врсивном счетчике 28 с пр мого на инверсньй и блокирует прохождение импульса записи очередного кода во входной регистр 21 по второму входу логического элемента 26.

В результате информаци из работавших регистров числа и времени заноситс в i-й канал, а номер адре- са на выходе адресного реверсивного счетчика в соответствии с изменением скорости уменьшаетс иа единицу и становитс равным i-1. Теперь дальнейшее уменьшение скорости при- 1ВОДИТ к тому, что адресный реверсив- гай счетчик работает, в режиме реверсивного счета.

При новом увеличении скорости движени штока вибратора дешифратор переключает адресный реверсивный счетчик импульсов с выхода изменени знака разности в пр мого счета.

Таким образом, в соответствии с изменением скорости осуществл етс автоматическое изменение адреса заполн емого канала, информаци с выхо да блока регистрации резонансных гамма-квантов в каждый момент време ни поступает в каналы, соответствующие действительной скорости, отрабатываемой вибратором. Регистры времени введены дл того, чтобы при последук цей математической обработке спектра учесть врем нахождени нев

каждом канале

1402878 го

за три но ра

Claims

Формула изобретени

t. Мессбауэровский спектрометр, содержащий вибратор с задающей и измрительной катушками, источник радиоактивного излучени ,, укрепленный на штоке вибратора, поглотитель, блок регистрации, генератор задающего сигнала, выход которого соединен с входом су мируклцего усилител , блок пам ти, подключенный к выходам регистров числа, времени и адреса прог заммное устройство, состо щее из соединенных последовательно формирователей импульса сброса и записи, кварцевьй генератор, отличаю- щ и и с тем, что, с целью повыше ни разрешени по скорости, в него введены аналого-цифровой преобразователь , триггер, дополнительные регистры числа и времени и шесть ло- гических элементов совпадени , при этом формирователь импульса записи состоит из входного регистра, арифметико-логического устройства, регистра ширины канала, дешифратора и логического элемента, выход аналого-цифрового преобразовател подключен к первому входу арифметико- логического устройства непосредственно , а к второму - через входной регистр , выход арифметико-логического устройства соединен с первым входом дешифратора, к второму входу которого подключен регистр шрфины канала , выход дешифратора соединен с входами управлени записью блока пам ти и через первый вход логическо

д g о 5 о Q

5

элемента - с входом управлени записью входного регистра, входом триггера и входом адресного реверсивного счетчика, выходы блока регистрации и формировател импульса

сброса кварцевого генератора соединены с первыми входами первого и второго, третьего и четвертого, п того и шестого логических элементов соответственно, к вторым входам первого , четвертого и шестого логических элементов подключен неинвертирующий выход триггера, инвертирующий выход которого соединен с, вторыкш входами второго, третьего и четвертого логических элементов, выходы второго и первого логических элементов соединены с входами второго и первого,регистров числа, выходы третьего и четвертого логических элементов подключены к входам сброса первых и вторых регистров числа и времени , выходы четвертого и шестого логических элементов соединены с входами первого и второго регистров времени , выходы первых и вторых регистров числа и времени соединены между собой, выход суммирующего усилител подключен к задающей катушке.
2. Спектрометр по п.1, отличающийс тем, что, с целью уменьшени уровн шумов, введены дифференциальный усилитель и компенсирующа катушка, выход которой подключен к первому входу дифференциального усилител , второй вход которого соединен с измерительной катушкой , выход дифференциального уси.пи- тел подключен к первому входу суммирующего усилител и входу аналого- цифровогчэ преобразовател .