SU545943A1

SU545943A1 - Ionizing energy spectrometer

Info

Publication number: SU545943A1
Application number: SU2194286A
Authority: SU
Inventors: Сергей Алексеевич Балдин; Вадим Александрович Еремеев; Юрий Вадимович Ерыхайлов; Виктор Иванович Костенко; Юрий Павлович Сельдяков
Original assignee: Предприятие П/Я В-2502
Priority date: 1975-12-01
Filing date: 1975-12-01
Publication date: 1977-02-05

Description

Изобретение относитс к дерному приборостроению и используетс преимущественно дл спектрометрии нонизирующего излучени .The invention relates to nuclear instrumentation and is used primarily for spectrometry of non-ionizing radiation.

Известны устройства дл спектрометрии ионизирующего излучени , содержащие детектор , предусилитель, усилитель, регистратор 1. Недостатком детекторов вл етс искажение результатов измерений из-за наложени импульсов.The devices for ionizing radiation spectrometry are known, which contain a detector, a preamplifier, an amplifier, and a recorder 1. A lack of detectors is a distortion of the measurement results due to the superposition of pulses.

Из известных спектрометров ионизирующего излучени наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и структурной схеме вл етс спектрометр, содержащий последовательно соединенные детектор , предусилитель, основной усилитель с устройством формировани оптимального отношени сигнал/шум, режектор со входом «эталонное врем и экспандер.Of the known ionizing radiation spectrometers, the closest to the proposed invention in its technical essence and structural scheme is a spectrometer containing a series-connected detector, a preamplifier, a main amplifier with a device for forming an optimum signal-to-noise ratio, a notch with a reference time input and an expander.

Недостатками спектрометра вл ютс :The disadvantages of the spectrometer are:

1. Наличие искажений при измерении энергий, св занное с уходом нулевой линии на выходе предусилител при повыщении загрузки предусилител по входу, а также при изменени х напр жени питани детектора. Искажени такого рода не исключаютс применением режектор а наложений, что подтверждаетс структурной схемой прототипа. Как следует из структурной схемы, уход нулевой линии на выходе предусилител ничем не контролируетс , и, таким образом, при повышенных загрузках усилитель работает в нелинейной области амнлитудной характеристики, что приводит к искажени м спектра.1. The presence of distortions in the measurement of energy associated with the departure of the zero line at the output of the preamplifier when the preamplifier load increases at the input, as well as when the detector supply voltage changes. Distortions of this kind are not excluded by the use of notch and overlays, which is confirmed by the structural scheme of the prototype. As follows from the block diagram, the zero line output at the output of the preamplifier is not controlled by anything, and thus, with increased loads, the amplifier operates in the nonlinear region of the amplitude characteristic, which leads to spectrum distortions.

2.Возможны просчеты и искажени спектра за счет отсутстви соответстви между2. Miscalculations and spectrum distortions are possible due to the lack of correspondence between

временем формировани основного усилител , которое подбираетс исход из максимального соотношени сигнал/щум, и «эталонным временем.the formation time of the main amplifier, which is selected based on the maximum signal-to-sound ratio, and the "reference time."

3.Отсутствие контрол рабочей точки иредусилител , что создает неудобства при регулировании высокого напр жени , подаваемого дл питани детектора (в частности, ПОД).3. The absence of control over the operating point of the reducer, which creates inconvenience in regulating the high voltage supplied to power the detector (in particular, AML).

Цель изобретени - повышение точности измерений и улучшение эксплуатационных характеристик .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and improve performance.

Поставленна цель достигаетс тем, что в спектрометр введен блок слежени за потенциалом и устройство индикации, а устройство формировани оптимального отношени сигнал/шум снабжено дополнительным выходом, причем вход блока слежени соедииен с выходом предусилител , выход блока слежени подключен ко входу блокировки режектора иThe goal is achieved by introducing a potential tracking unit and a display device into the spectrometer, and an optimum signal-to-noise ratio shaping device is provided with an additional output, the input of the tracking unit with the preamplifier output, the output of the tracking unit and

5 входу устройства индикации, а дополнительный выход устройства формировани соотношени сигнал/фон соединен со входом «эталонное врем режектора.5 to the input of the display device, and the auxiliary output of the signal-to-background ratio forming device is connected to the input of the reference time of the rejector.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого спектро.метра.The drawing shows a block diagram of the proposed spectro.metra.

Спектрометр содержит детектор 1, предусилитель 2, основной усилитель 5, устройство 4 формировани оптимального OTnonieни сигиал/шум, режектор 5, экспандер 6, блок слежени 7, устройство индикации 8.The spectrometer contains a detector 1, a preamplifier 2, a main amplifier 5, a device 4 forming an optimal OTnoni sigial / noise, a notch 5, an expander 6, a tracking unit 7, a display device 8.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Импульсы от детектора / поступают на вход предусилител 2, с выхода которого предварительно усиленные и сформированные импульсы поступают одновременно на вход основного усилител и на вход блока слежени 7. Импульсы основного усилител формируЕОтс с помощью устройства формировани 4 таким образом, чтобы выполн лось условие оптимального соотношени сигнал/шум, н при этом автоматически осуществл етс управление «эталонным временем режектор а 5, в пределах которого определ етс акт наложени импульсов. Блок слежени 7, в свою очередь , контролирует уровень посто нного напр жени п значение амплитуды импульсов на выходе предусилител 2. В случае выхода значени этого напр жени из зоны контрол блок слежени выдает сигнал «запрет, режектор блокируетс , а анализ прекращаетс до тех пор, пока уровепь посто нного напр жени или значени амплитуды импульсов на выходе предусилител установ тс в пределах зоны контрол . На выходе блока слежени установлено устройство индикации 8, которое оповещает о наличии перегрузок и позвол ет оператору без опасений регулировать высокое напр л ение, подаваемое на детектор от блока питани . В указанном прототипе, а также в известных спектрометрических устройствах така индикаци отсутствует. Это создает опасность выхода из стро полевого транзистора в головном каскаде предусилител из-за скачков высокого напр жени при регулировке. Поэтому обычно така регулировка производитс постепенно, довольно длительное врем , причем, уход рабочей точки предусилител можно контролировать в зависимости от изменени величины высокого напр жени только с помощью осциллоскопа или, в крайнем случае, вольтметром.The pulses from the detector / are fed to the input of the preamplifier 2, from the output of which the preamplified and formed pulses are fed simultaneously to the input of the main amplifier and to the input of the tracking unit 7. The pulses of the main amplifier are formed by using the shaping device 4 in such a way that / noise, while automatically controlling the "reference time of the notch 5, within which the imposition of impulses is determined. The tracking unit 7, in turn, controls the level of the constant voltage and the amplitude value of the pulses at the output of the preamplifier 2. In the case of the output of this voltage from the control zone, the tracking unit generates a "prohibitory signal, the notch is blocked, and the analysis stops while the level of constant voltage or amplitude value of the pulses at the output of the preamplifier is set within the control zone. At the output of the tracking unit, an indication device 8 is installed, which signals the presence of overloads and allows the operator to safely adjust the high voltage supplied to the detector from the power supply unit. In the specified prototype, as well as in the known spectrometric devices, this indication is absent. This creates the danger of failure of the field-effect transistor in the head stage of the preamplifier due to high voltage spikes during adjustment. Therefore, this adjustment is usually done gradually, for quite a long time, and the preamplifier's working point can be monitored depending on the change in the high voltage value only with an oscilloscope or, in extreme cases, with a voltmeter.

Использование спектрометра с устройством формировани оптимального соотношени сигнал/шум с управлением «эталонным временем режектора, а также блока слежени дает возможность полностью исключить из анализа сигналы, попадающие в нелинейную область усилени и, следовательно, улучшить точность анализа.The use of a spectrometer with a device for forming an optimal signal-to-noise ratio with control of the reference time of the chopper, as well as the tracking unit, makes it possible to completely exclude from the analysis the signals that fall into the non-linear amplification region and, therefore, improve the accuracy of the analysis.

Использование устройства индикации уровн посто пного напр жени или значени амплитуды импульсов на выходе предусилител облегчает процесс регулировки высокого напр жени питани детектора.Using a device for indicating the level of a constant voltage or the amplitude value of the pulses at the output of the preamplifier facilitates the process of adjusting the high voltage supply of the detector.

Claims

1. “Atomic energy. T, 21, issue. 3, 1966, p. 214.