SU1464113A1 - Способ измерени числа истинных тройных совпадений и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области регистрации ионизирующего излучени  и может быть использовано дл  измерени  интенсивности процессов, которые регистрируютс  с использованием схем совпадени . Изобретение позвол ет репить задачу измерени  числа истин- нЫх тройных совпадений при наличии значительного фона случайных совпадений . Исключаетс  вли ние дрейфа параметров аппаратуры устройства на точность измерени . Способ включает в себ  задержку импульсов двух каналов , имитацию импульсов третьего канала , измерение шести различных типов тройных совпадений, по которым определ етс  число истинных тройных совпадений. Устройство содержит три схемы совпадени , элемент И, два элемента ИЛИ, два блока задержки, триггеры , ЭВМ и интерфейсный модуль. 2 с.п.ф-лы, 1 ил. . с (Л

Description

1

Изобретение относитс  к регистрации ионизирующего излучени  и может быть использовано дл  измерени  интенсивности процессов, которые регистрируютс  с помощью схем совпадени , особенно в услови х высокого уровн  фона случайных совпадений.

Цель изобретени  - повьшение точности измерени  путем учета всех слу чайных совпадений и одновременного измерени  истинных и случайных совпадений .

Способ осуществл ют следующим d6- разом.

Измер ют число N, совпадений импульсов трех каналов регистрации,

т.е. число таких случаев, когда во всех трех каналах одновременно (в пределах разрешающего времени совпадений ) возникают импульсы. Каждый канал представл ет собой выход блока ; регистрации ионизирующего излучени , i например выход дискриминатора импуль- 1 сов, подключенного к усилителю сигналов детектора излучени . Задерживают импульсы первого и второго каналов соотвественно в первом и втором дополнительном каналах. Величина времени задержки устанавливаетс  больщей, чем разрешающее врем  совпадений. Измер ют числа N,(23 ti совпадений иьтульсов. После поступлени  каждого

|Й

S

. 14641 импульса в третий канал создают в этом канале К И1чпульс0в, имитирующих импульсы этого канала, т.е. совпада- кнцих с ними по форме, и не завис щих от импульсов в каналах регистрации. При этом измер ют Числа N,j , и , Ьовпадений импульсов, а чис- ло истинных тройных; совпадений , определ ют в соответствии с формулой

к 1гз 1 г з

1 2Э

(1)

На чертеже изображена функциональна  схема устройства дл  измерени  числа истинных тройньк совпадений.

Устройство дл  измерени  числа ис тинных тройных совпадений состоит из первой 1, второй 2 и третьей 3 схем совпадени , перво.го 4 и второго 5 , блоков задержки, элемента И 6, первого 7 и второго 8 элементов ИЛИ, фор- мировател  9 длительности, триггера 10, блокировки, генератора 11 серии импульсов, первого 12, второго 13 и третьего 14 информационных триггеров, интерфейсного модул  5 и ЭВМ 16, ко- торые соединены между собой шиной 17 данных и шиной 18 управлени .

Блоки 4 и 5 задержки имеют врем  задержки большее, чем длительность входных импульсов, кроме того, им- пульсы на выходе блоков задержки имеют такую же длительность, как и импульсы на входе. Такие бло1ш задержки могут быть: построены на базе ли- 1ШЙ задержки. Интерфейсный модуль 15 осуществл ет по команде ЭВМ 16 передачу информации с информационных входов, соединенных с выходами триггеров 12 14 на шину данных, де1Ш1ф- рацию команд, поступающих на шину

:управлени , причем одна из команд (Сброс установки) приводит к по в- леш1ю импульса на первом управл ющем выходе интерфейсного модул , а дру:га  команда Запуск серии импульсов приводит к по влению, импульса на втором управл ющем выходе интерфейсного модул . Кроме того, интерфейсньш

модуль содер мт-триггер ФЛАГ, который .устанавливаетс  в 1 фронтоМ;

,потен диала, поступающего с выхода , триггера 10 блокировки на управл ю- вход интерфейсного модул . Сброс в О триггера ФЛАГ осуществл етс  ,

Q

5

0 5 Q

5 0 5

0

5

13

командой, поступающей на шину управлени . Потенциал триггера ФЛАГ передаетс  на шину управлени .

Св зь ЭВМ с интерфейсным модулем позвол ет программнь1м образом осуществл ть ввод информации с информа- ционньпс триггеров в ЭВМ, формировать импульсы на 1-м и 2-м управл ющих выходах интерфейсного модул / организовывать программный цикл ожидани  готовности устройства по потенциалу триггера ФЛАГ, Генератор серии импульсов генерирует серию из импульсов при постуш/ении на его вход одного запускакщего импульса. Дл  по- вьш1ени  статической точности измерени  число К следует выбирать как можно большим, однако другие требовани  ограничивают максимально допустимые значени  К, Так, увеличение К увеличивает мертвое врем  установки, кроме того, число совпадений, которые вьфабатываютс  каждой из схем 1-3 совпадени  при поступлении имитиро-. ванных импульсов, не должно быть больше одного. Практически число К оказываетс  в диапазоне от 1 до 20.

Работа устройства определ етс  выполнеьшем программы, по которой работает ЭБМо Эта Программа состоит, из следуюгцих программных блоков:

1,Подготовка к измepeниюj

2, Сброс в О триггера ФЛАГ {

3. Сброс установки i

4.1Дикл ожидани  потенциала ФЛАГ; 5 а Ввод данныхi

6,Добавление 1 в накопители

N(15 « 43 t Wf24 V

7, Запуск серии импульсов j

8,Цикл задержкиi . 9. Ввод данныхi .

to. Добавление +1 в накопители

N413. .( zj 12 J

1i. Проверка услови  окончани 

измерени : если условие не выполнено, то переход к n.2J .

12о Расчет величины индикаци  результата.

Подготовка к измерению включает в себ  обнуление  чеек пам ти (накопителей ) J в которых в процессе измерени  накапхшваютс  величины ) ,

NIZJ 1Чз « г з После вьтолнени  команд Сброс в

О триггера ФЛАГ и Сброс установки устройство готово к приему информации на своих входйх. Импульсом с первого управл кнцего выхода блока 15

установлены через элемент ИЛИ, 8 в О информационные триггеры 12 - 14 и установлен в О триггер 10 блокировки , сигнал с инверсного выхода которого разрешает прохождение импульсов третьего канала через элемент И 6. Первый же импульс третьего канала , пройд  через элемент И 6, устанавливает в 1 триггер 10 блокировки . По прошествии времени, равного времени распространени  сигнала через триггер 10, на второй вход элемента

ФЛАГ устанавливаетс  в 1 Наход сь в 1щкле ожидани  потен11иала ФЛАГ, ЭВМ не находит .из этого цикла, пока потенциал ФЛАГ не становитс  равным 1. Таким образом, ЭВМ синхронизируетс  с моментами поступлени  импульсов третьего канала, т.е. по приходе импульса третьего канала осу- 10 ществл етс  переход к вводу данных, во врем  которого информаци  о состо ни х информационных триггеров 12 - 14 программным образом переводитс  в пам ть ЭВМ Затем по проИ 6 поступает запрещающий сигнал,

предотврагпающий прохождение других 15 грамме производитс  добавление еди- сигналов третьего канала. Тем самым. ницы .в те из накопителей величинЫ,„, устройство блокируетс  на врем  обра- N ,,, , N,,j , дл  которых соответст- ботки событи , а сигналом запуска вующий информационньм триггер нахо- регистрации  вл етс  импульс третьего дитс  в состо нии канала

Если задержки распространени  сигнала через блок 10 недостаточно дл  надежного прохождени  импульса через

20

Под воздействием команды Запуск серии импульч;ов по вл етс  импульс на втором управл ющем выходе блока 15, который, пройд  через второй элемент ИЛИ 8, устанавливает в О инн етс  с установочным входом блока 25 Формационные триггеры и запускает ге- 10 через дополнительньй блок задерж- нератор 11 серии импульсов. После

этого ЭВМ входит в программный цикл

элемент И 6, то выход блока 6 соеди30

ки. Так как мертвое врем  устройства пропорционально частоте импульсов третьего канала, то в качестве третьего выбираетс  канал с наименьшей частотой импульсов в нем.

Импульс с выхода элемента И 6,пройд  через первый элемент ИЛИ 7, поступает на вход формировател  9 длительности , с выхода которого сформированный по длительности импульс по- 35 образующиес  после прихода импульса ступает на третьи входы схем 1-3 на третий вход устройства. Так воз- совпадени  На первый и второй входы третьей схемы 3 совпадени  поступают соответственно импульсы первого и второго каналов, поэтому число срабатываний схемы 3 совпадени  определ ет число совпадений , а первый вход первой схемы 1 совпадени  поступают задержанные блоком 4 импульсы первого канала, на второй ее вход поступают импульсы второго канала, поэтому число ее срабатывазадержки , длительность которого превышает длительность серии импульсов, вьфабатываемых генератором 11 серии импульсов. Каждьй из К импульсов через элемент ИЛИ 7 поступает на вход формировател  9 длительности, на выходе которого образуютс  импульсы той же длительности, что и импульсы.

никает К имитированных импульсов третьего канала.

40

При реализации устройства обеспечиваетс  более позднее поступление импульсов совпадени  с первым из имитированных импульсов на установочный вход информационных триггеров, чем

45 поступление импульса на входы сброса от команды Запуск серии импульсов. Дл  более надежного вьтолнени  данного услови  можно ввести дополнительную задержку выходных импульсов

50 генератора 11 серии импульсов. В режиме измерени  совпадений с имитированными импульсами числа срабатываний схем 1-3 совпадени  определ ют соответственно числа совпадений

к дие информационные триггеры 12-14. 55 н гз 2 з 12 окончании

цикла задержки программой осуществл етс  ввод данных и последукхцее добавление единицы в те из накопителей величин , I fzj

НИИ определ ет число совпадений N,«23« Аналогич но число срабатываний второй схемы 2 совпадени  определ ет число совпадений N ,(3

Импульсы с выходов схем совпадени  устанавливают в 1 соответствуОдновременно фронт . поступает с выхода триггера 10 блокировки на управл ющий вход интерфейсного блока 15, в результате чего триггер

/4113

ФЛАГ устанавливаетс  в 1 Наход сь в 1щкле ожидани  потен11иала ФЛАГ, ЭВМ не находит .из этого цикла, пока потенциал ФЛАГ не становитс  равным 1. Таким образом, ЭВМ синхронизируетс  с моментами поступлени  импульсов третьего канала, т.е. по приходе импульса третьего канала осу- 10 ществл етс  переход к вводу данных, во врем  которого информаци  о состо ни х информационных триггеров 12 - 14 программным образом переводитс  в пам ть ЭВМ Затем по

образующиес  после прихода импульса на третий вход устройства. Так воз-

задержки, длительность которого превышает длительность серии импульсов, вьфабатываемых генератором 11 серии импульсов. Каждьй из К импульсов через элемент ИЛИ 7 поступает на вход формировател  9 длительности, на выходе которого образуютс  импульсы той же длительности, что и импульсы.

образующиес  после прихода импульса на третий вход устройства. Так воз-

никает К имитированных импульсов третьего канала.

71

дл  которых соответствующий информационный триггер находитс  в состо нии 1.

При помощи программного блока по п.11 последовательность onepai ift по ПН.2 - 10 повтор етс  до тех пор, пока не будет выработано условие окончани  измерени , например, пока не будет нажата анализируема  про- граммой в. п.11 клавиша на пульте ЭВМ По окончании измерени  программой производитс  расчет величины 0,3 по формуле (1), результат расчета выводитс  на печать или инцицируетс  на дисплее,

Предлагаемое изобретение было опробовано при измерении числа парныз регистрации нейтронов делени  в совпадении с осколками делени . В уело- ВИЯХ высокого уровн  фона случайных совпадений (около 70% от числа истинных совпадений) была достигнута ТОЧНОСТЬ измерени  числа истинных совпадений не хуже 2%, в то врем  как использование в этих услови х известного устройства приводит к ошибке около.35%.

Claims (2)

1. Способ измерени  числа истинных тройных совпадений, заключающийс  в том, что измер ют число совпадений импульсов трех каналов регистрации , задерживают импульсы первого канала, измер ют число совпадений задержанных импульсов первого канала с импульсами второго и третьего каналов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  путем учета всех типов фона случайных совпадений и одновременного измерени  числа истинных и числа случайных совпадений, задержанные импульсы первого канала формируют в первом дополнительном канале, задер живают импульсы второго канала во втором дополнительном канале, после поступлени  каждого импульса третьег канала создают в этом канале К им- пульсов, имитирующих импульсы этого канала и не завис щих от импульсов в каналах регистрации, измер ют число совпадений импульсов первого канала с задержанными импульсами второ го канала и с импульсами третьего канала, число совпадений импульсов первого канала с импульсами второго канала и с имитированными импульсами

38

третьего канала, число совпадений импульсов первого канала с задержанными импульсами второго канала и с ими- тированньми импульсами третьего канала , число совпадений задержанных импульсов первого канала с импульсами второго канала и с имитированными импульсами третьего канала, число истинных тройных совпадений определ ют в соответствии с формулой

1,

|.г

23

- nN,,if -N,23 + JpNij II К

-N

( 23

,

n 5

0

5 0 Б n g

N ,.„

где N ,23 число совпадений импульсов трех каналов{

12э совпадений импульсов первого канала с импульсами второго канала и с имитированными импульсами третьего канала i

число совпадений импуль- coBi первого канала с задержанными импульсами второго канала и с им-, пульсами третьего канала,

N )j,, - число совпадений импульсов первого канала с задержанными импульсами второго канала и с тированными импульсами третьего канала, число совпадений задержанных импульсов первого канала с импульсами второго канала и импульсами третьего канала

число совпадений задержанных импульсов первого канала с импульсами второго канала и с имитированными импульсами третьего канала.

2. Устройство дл  измерени  числа истинных тройных совпа цений, содержащее первую схему совпадений и первый блок задержки, вход которого  вл етс  пер:вым входом устройства, а выход соединен с первым входом первой схемы совпадений, второй вход которой  вл етс  вторым входом устройства, отличающеес  тем, что в него введены втора  и треть  схемы совпадени , элемент И, два элемента ИЛИ, формирователь длительности, триггер блокировки, генератор серии им