Claims (2)
ШКАЛЫ СПЕКТРОМЕТРА значительно снизить точность стабилизации . Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству вл етс устройство стабилизации энергетической шкалы спектрометра, содержащее логическую схему и реверсивный счетчик импульсов, входы которого подключены к выходам логической схемы/ Поскольку в данном устройстве дл получени сигнала рассогласовани используетс непосредственно фотопик регистрируемого излучени , то детектор излучени также охватываетс отрицательной обратной св зью и дрейф его параметров компенсируетс устройством стабилизации ЗТ, Однако чувствительность такого устройства к смещению регистрируемого фотопика , т.е. к дрейфу энергетической шкалы, зависит от интенсивности фотопика и при ее изменении (например, при смене анализируемых образцов или при непрерывном анализе в потоке) также измен етс и может значительно отклонитьс от установленного оптимального значени . При этом вследствие возрастани динамических погрешностей стабилизации увеличиваетс среднеквадратичное отклонение фотопика от номинального положени , т.е. снижаетс точность стабилизации энергетической, шкалы. Целью изобретени вл етс повышение точности стабилизации энергетической шкалы рентгеновского спектрометра. Указанна цель достигаетс тем, что в устройство стабилизации энергетической шкалы введены двоичный умножитель частоты, преобразователь частота-напр жение , генератор опорной частоты, схемы ИЛИ, и схёмй вычитани частот, причем, кодовые входы двоичного умножи тел частоты подключены к выходам реверсивного счетчика импульсов, вход пре образовател частота-напр жение соединен с выходом двоичного умножител частотьг, входы схемы ИЛИ соединены с выходами логической схемы, первый вход схемывычитани частот подключен к выходу генератора опорной частоты, второй вход - к выходу схемы ИЛИ, а выход св зан с тактовым входом двоичного умножител частоты. На фиг.1 представлена функциональна схема устройства, на которой логичес ка схема 1 , реверсивный счетчик импульсов 2, двоичный умножитель час тоты 3, генератор опорной частоты 4, схема ИЛИ 5, схема вычитани частот преобразователь частота-напр жение 7. Устройство стабилизации энергетической шкалы работает совместно с рентгеновским спектрометром, состо щим из детектора 8 рентгеновского излучени , бло ка питани 9, усилител 10 с регулируе jMbiM коэффициентом усилени и многоканального амплитудного анализатора Ц. На фиг. 2 показано положение кривых фотопика на энергетической игкале, где О - амплитуды импульсов, пропор циональные энергии квантов рентгеновского излучени , D - интенсивность им . пульсов данной амплитуды, номинал ное положение центра фотопика, Ц - U диапазон .амплитуд охватываемый первой группой каналов НА Uj - диапазон амплитуд, охватываемый второй группой каналов НА. . Входы логической схемы I подключе ны к выходам спектрометра, т.е. к выходам каналов многоканального амплиту ного анализатора (МАА), объединенным две группы каналов, расположенных имметрично относительно номинального оложени центра фотопика на энергетиеской шкале. Логическа схема 1 осуествл ет объединение по ИЛИ каналов аждой из групп, так что частоты импульсов на выходах логической схемы равны частотам f и f,, указанным на фиг. 2 заштрихованными площадками. Выходы логической схемы I св заны с входами сложени и вычитани реверсивного счетчика импульсов 2. Скорость изменени кода N на выходах реверсивного счетчика импульсов 2 зависит от разности частот f I-, при равенстве этих частот N останетс неизменным. Выходы код реверсивного счетчика импульсов 2 соединены с кодовыми входами двоичного умножител частоты 3, который преобразует код N в частоту , где f - тактова частота двоичного умножител частоты, NQ - емкость реверсивного счетчика 2. Выход генератора опорной частоты 4 и выход схемы ИЛИ 5 подключены соответственно ,к первому и второму входам схемы бьгчитани частот 6, так что частота на ее выходе, соединенном с тактовым входом двоичного умножител частоты 3, равна разности частот ее входах. При этом частота fj. равна этом частота сумме частот к поскольку входы схемы ИЛИ 5 соединены с. выходами логической схемы I. Выход двоичного умножител частоты 3 подключен к входу преобразовател частота-напр жение 7, который осуществл ет преобразование частоты Г в аналоговый управл ющий сигнал U . Выход преобразовател 7 св зан с входом спектрометра, т.е. с управл ющим входом усилител , либо (при применении в качестве детектора 8 пропорционального счетчика или сцинтилл ционного детектора с фотоэлектронньтм умножителем)- с управл ющим входом блока питани 9. Работа устройства состоит в следующем . При фиксированной интенсивности фотопика и номинальном положении его на энергетической шкале (крива I на фиг. 2) частоты ., и Г-лмпульсных сигналов на выходах логической схемы I равны. При поступлении этих сигналов на входы реверсивного счетчика 2 код N на его выходе не измен етс . Так как тактова частота т на входе двоичного умножител частоты 3 также остаетс неизменной, то частота f на его выходе и, соответственно, аналоговый сиг-, нал и на выходе преобразовател частота-напр жение 7 не измендаогс и равны заданным значени м, при которых регулирующий элемент спектрометра (например, усилитель У) имеет коэффициент усилени , обеспечивающий номинальное положение фотопика, а чувствительность устройства стабилизации, опр дел ема как отношение скорости изменени управл ющего сигнала на выходе преобразовател 7 к величине смещени фотопика от номинального положени и равна N К ( f V f.j) f , где К -посто нныйкоэффициент , имеет заданное оптимальное значение. При смещении фотопика от номинального положени (крива Н на фиг.2) по вл етс разность частот Vi , на выходах логической схемы 1, при этом сумма этих частот остаетс неизменной. При поступлении частот i и IQ на входы схемы ИЛИ 5 частота п на ее выс ходе не изменитс и при поступлении ее и частоты FQ от генератора 4 на входы схемы вычитани частот 6 частота f на ее выходе также не изменитс , т.е. чувствительность устройства стабилизаци остаетс неизменной при смешени х фотопика от номинального положени . Одновременно при поступлении частот и f. на входы реверсивного счетчика импульсов 2 код на его выходе начинает измен тьс . Этот код поступает на входы двоичного умножител частоты 3, так что частота f на его вь1ходе также измен етс . При поступлении этой частоты на вход преобразовател частота-напр жение 7 сигнал на его выходе измен етс таким образом, что фотопик возвращаетс в номинальное положение. Если интенсивность регистрируемого I фотопика начнет уменьшатьс (крива i5 на фиг. 2), то уменьшатс частоты f к fy , при этом чувствительность л устройства стабилизации также будет уменьшатьс , отклон сь от оптимального значени . При поступлении частот f на входы схемы ИЛИ 5 часTota fj, на ее выходе также будет уменьшатьс . Однако при поступлении частоты TQ и частоты f от генератора 4 на входы схемы вычитани частот 6 частота f на ее выходе будет увеличиватьс ,так что чувствительность устройства стабилизации также начнет увеличиватьс и вернетс к заданному оПтимальному значению. При этом одновре;менно будет уменьшатьс код на выходе реверсивного счетчика импульсов SPECTROMETER SCALES greatly reduce the accuracy of stabilization. The closest technical solution to the proposed device is a spectrometer energy scale stabilization device containing a logic circuit and a reversible pulse counter, whose inputs are connected to the logic circuit outputs. Since this device directly uses a photo peak of the detected radiation, the radiation detector also covers negative feedback and the drift of its parameters is compensated by the ST stabilization device, however This device is capable of shifting the recorded photopeak, i.e. to the drift of the energy scale, depends on the intensity of the photopeak and when it changes (for example, when changing the analyzed samples or during continuous analysis in the stream) also changes and can significantly deviate from the set optimal value. At the same time, as the dynamic stabilization errors increase, the standard deviation of the photopeak from the nominal position increases, i.e. the accuracy of stabilization of the energy scale decreases. The aim of the invention is to improve the accuracy of stabilization of the energy scale of the X-ray spectrometer. This goal is achieved by introducing a binary frequency multiplier, a frequency-voltage converter, a reference frequency generator, an OR circuit, and a frequency subtraction circuit into the energy scale stabilization device, and the code inputs of the binary frequency multipliers are connected to the outputs of the reversible pulse counter, the input frequency-voltage converter is connected to the output of the binary frequency multiplier, the inputs of the OR circuit are connected to the outputs of the logic circuit, the first input of the frequency reading circuit is connected to the output of the generator the reference frequency, the second input to the output of the OR circuit, and the output is connected to the clock input of the binary frequency multiplier. Fig. 1 shows a functional diagram of the device in which the logic circuit 1, the reversible pulse counter 2, the binary multiplier frequency 3, the reference frequency generator 4, the circuit OR 5, the frequency subtraction circuit of the frequency-voltage converter 7. The device for stabilizing the energy scale It works in conjunction with an X-ray spectrometer consisting of an X-ray detector 8, a power supply 9, an amplifier 10 with jMbiM gain control, and a multichannel amplitude analyzer C. In FIG. Figure 2 shows the position of the photopeak curves on the energy needle, where O is the amplitude of the pulses, proportional to the energy of the X-ray quanta, and D is the intensity of them. pulses of a given amplitude, nominal position of the center of a photopeak, C - U range. Amplitudes covered by the first group of HA channels Uj is the range of amplitudes covered by the second group of HA channels. . The inputs of logic circuit I are connected to the outputs of the spectrometer, i.e. to the outputs of the channels of the multichannel amplitude analyzer (MAA), combined two groups of channels located symmetrically with respect to the nominal position of the center of the photopeak on the energy scale. Logic circuit 1 combines the OR channels of each of the groups, so that the frequencies of the pulses at the outputs of the logic circuit are equal to the frequencies f and f, indicated in FIG. 2 shaded areas. The outputs of logic circuit I are connected to the inputs of addition and subtraction of a reversible pulse counter 2. The rate of change of code N at the outputs of reversible pulse counter 2 depends on the difference of frequencies f I-, if these frequencies are equal, N will remain unchanged. The outputs of the code of the reversible pulse counter 2 are connected to the code inputs of the binary frequency multiplier 3, which converts the N code to the frequency, where f is the clock frequency of the binary frequency multiplier, NQ is the capacity of the reversible counter 2. The output of the reference frequency generator 4 and the output of the OR 5 circuit are connected respectively , to the first and second inputs of the frequency indicating circuit 6, so that the frequency at its output, connected to the clock input of the binary frequency multiplier 3, is equal to the frequency difference between its inputs. The frequency fj. equal to this frequency is the sum of frequencies k since the inputs of the circuit OR 5 are connected to. the outputs of the logic circuit I. The output of the binary frequency multiplier 3 is connected to the input of the frequency-voltage converter 7, which converts the frequency G into an analog control signal U. The output of the transducer 7 is connected to the input of the spectrometer, i.e. with the control input of the amplifier, or (when using a proportional counter 8 or a scintillation detector with a photoelectric multiplier as detector) with the control input of the power supply unit 9. The operation of the device is as follows. With a fixed intensity of a photopeak and its nominal position on the energy scale (curve I in Fig. 2), the frequencies. And the G-pulse signals at the outputs of the logic circuit I are equal. When these signals arrive at the inputs of the reversible counter 2, the N code does not change at its output. Since the clock frequency t at the input of the binary frequency multiplier 3 also remains unchanged, the frequency f at its output and, accordingly, the analog signal, and at the output of the frequency-voltage converter 7 is not changed and is equal to the set values at which the control the spectrometer element (e.g., amplifier Y) has a gain factor ensuring the nominal position of the photopeak, and the sensitivity of the stabilization device, defined as the ratio of the rate of change of the control signal at the output of the converter to 7 k guise photopeak offset from the nominal position and N equals K (f V f.j) f, where K -Wait nnyykoeffitsient has a predetermined optimum value. When the photo peak is shifted from the nominal position (curve H in Fig. 2), the frequency difference Vi appears at the outputs of logic circuit 1, while the sum of these frequencies remains unchanged. When frequencies i and IQ are received at the inputs of the OR 5 circuit, the frequency n at its output does not change and when it arrives and the frequency FQ from generator 4 at the inputs of the frequency subtraction circuit 6, the frequency f at its output does not change either, the sensitivity of the stabilization device remains unchanged when the photopeak mixes from the nominal position. Simultaneously with the arrival of frequencies and f. At the inputs of the reversible pulse counter 2, the code at its output begins to change. This code is fed to the inputs of the binary frequency multiplier 3, so that the frequency f at its output also changes. When this frequency arrives at the input of the frequency-voltage converter 7, the signal at its output changes in such a way that the photo peak returns to its nominal position. If the intensity of the photopic recorded by I begins to decrease (curve i5 in Fig. 2), the frequencies f to fy decrease, and the sensitivity of the stabilization device will also decrease, deviating from the optimum value. When frequencies f arrive at the inputs of the circuit OR 5 hours, the To fj will also decrease at its output. However, when the frequency TQ and frequency f are received from generator 4 at the inputs of the frequency subtraction circuit 6, the frequency f at its output will increase, so that the sensitivity of the stabilization device also begins to increase and returns to the set optimal value. In this case, the code at the output of the reversible pulse counter will decrease simultaneously.
2. При поступЛени:и этого кода и частоты -f с выхода схемы вычитани частот G на входы двоичного умножител частоты 3, частота f на его выходе будет оставатьс неизменной. При поступлении частоты f на вход преобразовател 7 аналоговый сигнал на его выходе также не будет измен тьс , т.е. фотопик будет попрежнему удерживатьс в номинальном положении. Аналогично при увеличении интенсивности регистрируемого фотопика код М будет увеличиватьс , а тактова частота уменьшатьс , при этом чувствительность устройства стабилизации и управл ющий аналоговый сигнал И останутс неизменными. Таким образом, данное устройство стабилизации при изменении .интенсив„ ети регистрируемого фотопика имеет посто нное и оптимальное значение чувствительности к смещению фотопика от номинального положени и, следовательно, обеспечивает минимальные .динамические погрешности при стабилизации положени фотопика, т.е. позвол ет повысить точность стабилизации энергетической шкалы спектрометра.. Так например. При изменении интенсивности регистрируемого фотопика в 2 раза и при отношении уровн сигнала к уровню флуктуационной помехи в системе стабилизации, равном 2О, устройство позвол ет повысить точность стабилизации положени фотопика на 8,5%. Изобретение может быть использовано при разработке новой рентгеноспектромет .рической аппаратуры, особенно, аппара- гуры,работающей на .потоке, например, в системах автоматического контрол химического состава,технологических продуктов, способствующих значительному повышению производительности труда в химической, горнообогатцтельной и других отрасл х промышленности. Формула изобретени. Устройство стабилизации энергетической шкалы спектрометра, содержащее логическую схему и реверсивный счетчик импульсов, входы которого подключены к выходам логической схемы, отличающеес тем, что, с целью повышени точности, в него введены двоичный умножитель частоты, преобразователь частота-напр жение, генератор опорной частоты, схема ИЛИ и схема вычитани частот, причем кодовые2. When it enters: both this code and the frequency -f from the output of the subtraction frequency G to the inputs of the binary frequency multiplier 3, the frequency f at its output will remain unchanged. When the frequency f arrives at the input of the converter 7, the analog signal at its output will also not change, i.e. The photo peak will still be held in nominal position. Similarly, as the intensity of the detected photo peak increases, the M code will increase and the clock frequency will decrease, while the sensitivity of the stabilization device and the control analog signal I will remain unchanged. Thus, this stabilization device, when the intensity of a recorded photo-peak changes, has a constant and optimal value of sensitivity to the photo-peak displacement from the nominal position and, therefore, ensures minimal dynamic errors when stabilizing the photo-peak, i.e. allows to increase the accuracy of the stabilization of the energy scale of the spectrometer .. For example. By changing the intensity of the photopic recorded by 2 times and at the ratio of the signal level to the level of fluctuation disturbance in the stabilization system equal to 2O, the device allows increasing the accuracy of stabilization of the photopeak position by 8.5%. The invention can be used in the development of new X-ray spectrometry instrumentation, especially equipment operating on the flow, for example, in systems of automatic control of chemical composition, technological products that contribute to a significant increase in labor productivity in the chemical, mining and other industries. Claims. A device for stabilizing the energy scale of the spectrometer, containing a logic circuit and a reversible pulse counter, the inputs of which are connected to the outputs of a logic circuit, characterized in that, in order to improve accuracy, a binary frequency multiplier, a frequency-voltage converter, a reference frequency generator, a circuit are introduced into it. OR and a frequency subtraction scheme, with the code