Устройство формирования спектрометрических импульсов

Полезная модель относится к области ядерной физики, а именно к устройствам для обработки спектрометрических импульсов с детектора ионизирующего излучения. Технический результат, достигаемый полезной моделью - снижение погрешности измерения средней скорости счета при высоких скоростях счета импульсов. Устройство формирования спектрометрических импульсов содержит три канала формирования импульсов. Первый канал включает дискриминатор 1, формирователь импульсов 2, делитель частоты 3 и управляемый преобразователь счет-код 4; второй канал включает дискриминатор 5, формирователь импульсов 6, делитель частоты 7 и управляемый преобразователь счет-код 8, третий канал включает дискриминатор 9, формирователь импульсов 10, делитель частоты 11 и управляемый преобразователь счет-код 12. Дискриминаторы 1, 5, 9 имеют различные уровни дискриминации. Преобразователи 4, 8 и 12 посредством магистрали связаны с устройством обработки 13. 1 илл.

Полезная модель относится к области ядерной физики, а именно к устройствам для обработки спектрометрических импульсов с детектора ионизирующего излучения.

Для измерения средней скорости счета при контроле ионизирующего излучения с большой интенсивностью и для обеспечения измерений в широком диапазоне - до 10⁷ имп./с., используются устройства формирования спектрометрических импульсов, работа которых основана на многоуровневой дискриминации импульсного сигнала с непосредственным подсчетом и суммированием импульсов, пересекших конкретный уровень за фиксированный интервал времени.

В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения принято устройство формирования спектрометрических импульсов, описанное в патенте РФ 2165674, МПК H03K 5/00, 2001 г. Указанное устройство содержит три канала формирования импульсов, каждый из которых включает последовательно соединенные дискриминатор, формирователь импульсов и управляемый преобразователь счет-код, и устройство обработки, связанное с преобразователями счет-код посредством магистрали.

Дискриминаторы каналов имеют различные уровни дискриминации - 1,6²; 1,6; 0,5. Устройство обработки производит суммирование кодов с выходов преобразователей счет-код по правилу N₃+2N₂+3N₁, (где N₁ , N₂, N₃ - число импульсов с формирователей трех каналов), выбор длительности измерения и формирование результатов измерения. По магистрали осуществляется обмен данными и управляющими командами между преобразователями счет-код и устройством обработки.

Недостатком устройства, принятого в качестве ближайшего аналога, является значительная погрешность при измерении средней скорости счета, обусловленная тем фактом, что высоких скоростях счета - 10⁵ имп/сек, формирование выходных импульсов происходит с их наложением друг на друга.

Технический результат, достигаемый полезной моделью - снижение погрешности измерения средней скорости счета при высоких скоростях счета импульсов.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве формирования спектрометрических импульсов, содержащем три канала формирования импульсов, каждый из которых включает дискриминатор, формирователь импульсов и управляемый преобразователь счет-код, и устройство обработки, связанное с преобразователями счет-код посредством магистрали, причем дискриминаторы каналов имеют различные уровни дискриминации, а устройство обработки выполнено с возможностью суммирования кодов с выходов преобразователей счет-код, выбора длительности измерения и формирование результатов измерения, каждый канал формирования импульсов дополнительно снабжен делителем частоты, включенным между формирователем импульсов и управляемым преобразователем, а устройство обработки дополнительно снабжено функцией умножения суммы кодов.

На фиг. 1 приведена блок-схема заявляемого устройства.

Устройство формирования спектрометрических импульсов содержит три канала формирования импульсов. Первый канал включает последовательно соединенные дискриминатор 1 с уровнем дискриминации - 1,6 ², формирователь импульсов 2, делитель частоты на 16 (1/16) 3 и управляемый преобразователь счет-код 4. Второй канал включает последовательно соединенные дискриминатор 5 с уровнем дискриминации - 1,6, формирователь импульсов 6, делитель частоты на 16 (1/16) 7 и управляемый преобразователь счет-код 8. Третий канал включает последовательно соединенные дискриминатор 9 с уровнем дискриминации - 0,5, формирователь импульсов 10, делитель частоты на 16 (1/16) 11 и управляемый преобразователь счет-код 12. Преобразователи 4, 8 и 12 посредством магистрали связаны с устройством обработки 13.

Заявляемое устройство работает следующим образом. На выходах дискриминаторов 1, 5, 9 формируются сигналы высокого уровня, передаваемые на входы формирователей 2, 6, 10. На выходах формирователей 2, 6, 10 формируются импульсы одинаковой длительности.

При увеличении интенсивности ионизирующего излучения происходит наложение выходных импульсов и в момент превышения уровня 1,6 от номинального значения сигнала, на выходе дискриминаторов 1 и 5 последовательно формируются также сигналы высокого уровня, а на выходах формирователей 2 и 6 формируются импульсы, поступающие на входы делителей частоты 3 и 7, в которых происходит уменьшение частоты поступающих сигналов в 16 раз. С выходов делителей 3 и 7 сигналы передаются на входы преобразователей 4 и 8.

Когда амплитуда пачек наложенных входных импульсов достигает 1,6² от номинального значения сигнала, на выходе всех трех дискриминаторов 1, 5 и 9 последовательно формируются сигналы высокого уровня, а на выходах формирователей 2, 6 и 10 формируются импульсы, которые поступают на входы соответствующих делителей частоты 3, 7 и 11. В делителях частоты происходит уменьшение частоты поступающих сигналов в 16 раз. С выходов делителей частоты 3, 7 и 11 сигналы передаются на входы преобразователей счет-код 4, 8 и 12.

Устройство обработки 13 производит сложение кодов по правилу N₃+2N₂+3N ₁, (где N₁, N₂, N₃ - число импульсов с выходов делителей 3, 7 и 11, умножение полученной суммы на 16 (величину, равную коэффициенту деления делителей 3, 7 и 11), выбор длительности измерения и формирование результатов измерения.

Использование в каждом канале формирования импульсов делителей частоты уменьшает вероятность формирование выходных импульсов при высоких скоростях счета - 10⁵ имп/сек. и более - с наложением друг на друга, что, соответственно, снижает погрешность измерения средней скорости счета. При этом степень снижения указанной погрешности пропорциональна коэффициенту деления делителей частоты 3, 7 и 11.

Устройство формирования спектрометрических импульсов, содержащее три канала формирования импульсов, каждый из которых включает дискриминатор, формирователь импульсов и управляемый преобразователь счет-код, и устройство обработки, связанное с преобразователями счет-код посредством магистрали, причем дискриминаторы каналов имеют различные уровни дискриминации, а устройство обработки выполнено с возможностью суммирования кодов с выходов преобразователей счет-код, выбора длительности измерения и формирования результатов измерения, отличающееся тем, что каждый канал формирования импульсов дополнительно снабжен делителем частоты, включенным между формирователем импульсов и управляемым преобразователем, а устройство обработки дополнительно снабжено функцией умножения суммы кодов.