Устройство временной привязки для больших сцинтилляционных счетчиков

 

Изобретение относится к ядерной электронике и предназначено для временной привязки к моменту попадания заряженной частицы в сцинтилляци.онный счетчик ионизирующего излучения. Цель - увеличение загрузочной способности устройства путем снижения его мертвого времени. Устройство содержит сцинтилляционный счетчик 1 с двумя ФЭУ 2 и 3, два .формирователя 4 и 5 длительности с компенсацией тудного разброса, первую схему И 6, D-триггер 7, вторую схему И 8, линию 9 задержки, схему 10 компенсации координаты и выходной формирователь 11. Схема компенсации координаты, которая вносит основной вклад в мертвое время , запускается лишь в случае одновременной регистрации сигналов, поступающих с обоих концов сцинтиллятора, что приводит к сокращению мертвого SS времени устройства и повышению его загрузочной способности. Мертвое время предлагаемого устройства на 20% меньше, чем у известных устройств. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5п 4 G 01 Т 1/208

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4230355/31-25 (22) 14.04.87 (46) 23.10.88. Бюл. № 39 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) В.М.Гребенюк и Ю.А.Кожевников (53) 621.387.464(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 506118, кл. G 01 Т 1/208, 1976, Борейко В.Ф. и др. Сцинтилляционный детектор для запуска времяпролетных детекторов. Препринт ОИЯИ № 13-86-362, Дубна, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ВРЕМЕННОЙ ПРИВЯЗКИ

ДЛЯ БОЛЬШИХ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ СЧЕТЧИКОВ (57) Изобретение относится к ядерной электронике и предназначено для временной привязки к моменту попадания заряженной частицы в сцинтилляционный счетчик ионизирующего излучения.

„„SU„„>4 В Е. А1

Цель — увеличение загрузочной способности устройства путем снижения его мертвого времени. Устройство содержит сцинтилляционный счетчик 1 с дву- мя ФЭУ 2 и 3, два .формирователя 4 и

5 длительности с компенсацией амплитудного разброса, первую схему И 6, D-триггер 7, вторую схему И 8, линию

9 задержки, схему 10 компенсации координаты и выходной формирователь 11.

Схема компенсации координаты, которая вносит основной вклад в мертвое вре" мя, запускается лишь в случае одновременной регистрации сигналов, поступающих с обоих концов сцинтиллятора что приводит к сокращению мертвого времени устройства и повышению его загрузочной способности. Мертвое время предлагаемого устройства íà 20Х меньше, чем у известных устройств.

3 ил.

1432436

Изобретение относится к ядерной электронике, предназначено для временной привязки к моменту попадания заряженной частицы н сцийтилляцион5 ный счетчик и может быть использовано в системах запуска экспериментальных установок и времяпролетной технике в экспериментах по физике атомного ядра и элементарных частиц.

Цель изобретения — увеличение загрузочной способности устройства ! временной привязки для больших сцинтилляционных счетчиков.

На фиг. 1 показана структурная 15 схема устройства временной привязки для больших сцинтилляционных счетчиков, на фиг. 2 и 3 — диаграммы работы схемы компенсации координаты (СКК).

Устройство содержит сцинтилляцион-20 ный счетчик 1 с двумя ФЭУ 2 и 3, два формирователя 4 и 5 длительйости с компенсацией амплитудного разброса, схему И 6, D-триггер 7, вторую схему

И 8, линию 9 задержки, схему 10 компенсации координаты и выходной формирователь 11, причем выход первой схемы И соединен с тактовым входом триггера, запрещающим нходом второй схемы И, а нход возврата н исходное,ЗО состояние триггера через линию задержки соединен с вторым входом СКК и выходом нторой схемы И, разрешающий вход которой соединен с выходом триггера. В качестве элементной базы уст- -5 ройства использованы микросхемы ЭСЛ серий К 500 и К 1500.

Устройство работает следующим образом.

С прихОДОм на ВХОД ОДНОГО из фон 40 мирователей 4 и 5 сигнала со сцинтилляционного счетчика формирователь вырабатывает импульс, длительность которого равна времени распространения светового сигнала в сцинтилляторе сцинтилляционного счетчика. Если в течение этого времени другой формирователь не срабатывает, первый формирователь возвращается в исходное состояние, и устройство готово к регистрации следующего сигнала, Если же в течение этого нремени сигнал поступает, на выходе схемы И 6 появляется сигнал, по которому переключается D-триггер 7 и начинает работать CKK 10.

Ллгоритм работы CKK оснонан на соотношении

t = (с, + с,с)/2 + 1!2Ч, где с — время сцинтилляции в месте попадания частицы в счетчик; с„ и t — времена прихода света на фотокатоды ФЭУ 2 и 3;

V — скорость распространения света в сцинтилляторе.

Поступление сигнала с первой схемы И 6 включает, генератор линейноизменяющегося напряжения, сигнал с второй схемы И 8, появляющийся сразу по окончании сигнала со схемы И

6, увеличивает скорость изменения напряжения в два раза. По достижении некоторого порогового напряжения U

СКК 10 запускает выходной формирователь 11. Независимо от этого через время, равное половине длительности сигнала с одного из формирователей

4 или 5 (которая равна времени распространения светового сигнала н сцинтилляторе сцинтилляционного счетчика), по сигналу, поступающему через линию 9 задержки, производится возврат в исходное состояние триггера 7 и соответственно СКК 10, Из алгоритма работы СКК 10 видно, что время срабатывания СКК определяется U, (фиг. 2 и 3) и должно быть привязано к середине временного интервала между сигналами с выходов элементов 6 и 8 во всем диапазоне смещения сигнала с выхода элемента 8 относительно элемента 6. Временной интервал между этими сигналами изменяется от нуля до времени распространения светового сигнала в сцинтилляторе сцинтилляционного счетчика. Отсюда следует, что минимальное мертвое время СКК 10 может быть получено при установке U равным напряжению, достигаемому генератором линейно-изменяющегося напряжения в момент появления сигнала с выхода элемента 8 при одновременном срабатывании формирователей 4 и 5 (или при максимальном временном интервале между сигналами с выходов элементов 6 и 8).. При этом в случае минимального (нулевого) временного интервала между сигналами с выходов элементов 6 и 8 сигнал на выходе СКК 10 появится через время, отстоящее от сигнала с выхода элемента

8 на половину максимального временного интервала.

По сравнению с известным предлагаеМое устройство обладает повышенной загрузочной способностью. Это иллюстрируется сравнением временных

143243 диаграмм работы предлагаемого и известного устройств. В случае срабатывания обоих формирователей загрузочная способность устройств практически одинакова (фиг. 2а, б). В случае, 5 если срабатывает лишь один иэ формирователей, в известном устройстве происходит запуск С К, и мертвое время устройства равно длительности

10 рабоч его хода- времени распространения света по сцинтиллятору в сумме с временем восстановления СКК, а в случае предлагаемого устройства— лишь времени распространения света по сцинтиллятору.

25

Вых9Ч

УЫХ AAJf

Afx, Jr

Вью. Ж

Йе. ЯР

Результаты испытаний обоих устройств показывают, что мертвое время предлагаемого устройства на 20Х меньше, чем у известного.

Формула изобретения

Устройство временной привязки для больших сцинтилляционных счетчиков, а

4 содержащее сцинтилляционный счетчик с двумя ФЭУ, просматривающими сцинтиллятор с двух сторон, выходы ФЭУ соединены с входами двух формирователей длительности с компенсацией амплитудного разброса, выходы формирователей соединены с входом схемы

И, выход которой соединен с первьи входом схемы компенсации координаты (СКК), о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения загрузочной способности, в него дополнительно введены D-триггер, вторая схема И, а также линия задержки, причем выход первой схемы И соединен с тактовым входом триггера, запрещающим входом второй схемы И, а вход возврата в исходное состояние триггера через линию задержки соединен с вторым входом

СКК и выходом второй схемы И, разрешающий вход которой соединен с выходом триггера, причем величина задержки равна половине времени распространения светового сигнала в сцинтилляторе сцинтилляционого счетчика.

1432436

Редактор А.Козориз

Заказ 543б/38 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 а

ДМГ Ф1

Юь х @Z . 3юх ЮЮ

Юх Ф

Р

Рьм 9 Ьм,,У ймх 6

Составитель А.Шадрин

Техред Л.Олийнык Корректор M.Иаксимишинец