Устройство формирования опорного сигнала системы движения для мессбауэровского спектрометра

 

Изобретение относится к ядерно-физическим методам исследований. Цель изобретения - повышение стабильности и точности устройства и расширение его функциональных возможностей за счет формирования опорных сигналов как треугольной, так и пилообразной формы. Достижение этой цели обеспечивается введением соответствующих блоков и элементов с возможностью их переключения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИС ГИНЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 24/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

O ; 4

В,-, 1Р

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,> (21) 4443489/25 (22) 20.06.88 (46) 23,08.91, Бюл. ¹ 31 (71) Московский инженерно-физический институт (72) 10.Ф. Бабикова, А.Б. Батеев, В,П. Филиппов, M.Â, Абрамов и К.Е. Нилов (53) 621.039(088.8) (56) Ядерный гамма-резонансный спектрометр ЯГРС-4М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЖШ 287. 368.10.

Авторское свидетельство СССР

N 1402878, кл. G 01 N 24/00, 1986.

Изобретение относится к ядерно-физическим методам исследований и может быть использовано в мессбауэровских спектрометрах всех типов.

Цель изобретения -- повышение стабильности и точности устройства и расширение его функциональных возможностей за счет формирования опорных сигналов как треугольной, так и пилообразной формы, На фиг. 1 приведена функицональная схема устройства: на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, блок 2 деления частоты, RS-триггер 3, первый и второй формирователи 4 и 5 стартовых сигналов, первый и второй Т-триггеры 6 и 7, первыйпятый элементы 8 — 12 И-f IE, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 13, первый и второй счетчики 14 и 15 импульсов, первый и второй элементы НЕ 16 и 17, первый и второй формирователи 18 и 19 одиночных импульсов, элемент И 20, первый-третий пе„„Я „„1672326 А1 (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ

ОПОРНОГО СИГНАЛА СИСТЕМЫ ДВИЖЕНИЯ ДЛЯ МЕССБАУЭРОВСКОГО СПЕКТРОМЕТРА (57) Изобретение относится к ядерно-физическим методам исследований. Цель изобретения — повышение стабильности и точности устройства и расширение его функциональных возможностей за счет формирования опорных сигналов как треугольной, так и пилообразной формы, Достижение этой цели обеспечивается введением соответствующих блоков и элементов с возможностью их переключения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. реключатели 21 — 23. На фиг. 1 обозначены источник 24 постоянного напряжения, первый-пятый выходы 25-29 устройства.

Блок 2 деления частоты включает в себя делитель 30 частоты на десять и делитель 31 частоты на два.

В первом счетчике 14 импульсов разрядные выходы объединены в первуютретью группы 32 — 34. В часгности на фиг, 1 разряды с нулевого по четвертый составляют первую группу 32, с седьмого по одиннадцатый — вторую 33, а пятый и шестой—

- третью 34, причем группа установочных входов четчика 14, соединенная с переключателем 22.1, относится к тем же разрядам, что и третья группа 34 его выходов, т,е. в данном примере пятый и шестой разряды.

Формирователи 18 и 19 импульсов реализованы на одновибраторах.

На фиг. 1 первые входы всех переключателей 21 и 22 соответствуют нормально замкнутым контактам.

На фиг. 2 обозначено: а, б — сигналы на выходах элементов И-НЕ 11 и 10; в — сигнал

lh/2326

35

50

55 на выходе ЦАП 13; г, д — импульсы на выходах формирователей 18 и 19; е — стартовые импульсы на выходе 26, Устройство работает следующим о6разом, Генератор 1 прямоугольных импульсов вырабатывает импульсы с частотой 50 кГц, которые импульсы поступают на блок 2 деления частоты и на первые входы элементов

И-НЕ 8, 9, Блок 2 вырабатывает на выходе

28 и 29 сигналы на каждый 10-й и 20-й импульсы поступающие на его вход, которые последовательно открывают 400 или 200 каналов анализатора. Далее следует рассмотреть два режима работы устройства, пилообразный сигнал и треугольный сигнал, А, Пилообразный сигнал.

В данном режиме переключатель 21 (формы сигнала) находится в положении, как показано на фиг, 1, В начальный момент времени RS-триггер 3 находится в состоянии "0", так что импульсы, идущие с генератора 1, проходят через элемент И-НЕ 9 и не проходят через элемент И-НЕ 8. Первый Ттриггер 6 находится в состоянии, которое позволяет импульсам проходить через элемент И-НЕ 11 и не проходить через элемент

И-НЕ 10.

Импульсы, поступая на вход первого счетчика 14, начинают заполнять его разряды, выходы 32 — 34 которых соединены с входом ЦАП 13. По мере заполнения счетчика

14 на выходе ЦАП 13 формируется ступенчатый, монотонно возрастающий потенциал. После поступления на счетчик 3999-ro импульса, срабатывает элемент И 2G, на выходе которого появляется сигнал, поступающий íà S-вход RS-триггера 3 и перебрасывающий его. Этот же сигнал поступает через первый формирователь 18 на

R-вход счетчика 14 и сбрасывает все разряды в "0", После переброса RS-триггера 3 импульсы с генератора 1 проходят через элемент И-НЕ 8 на счетчик 15 и не проходят через элемент И-НЕ 9. Счетчик 15 вырабатывает задержку. равную длительности 512 тактовых импульсов с генератора 1, Сигнал с выхода счетчика 15 перебрасывает RSтриггер 3 в исходное положение и одновременно поступает на первый формирователь стартового сигнала, на выходе 25 которого формируется стартовый импульс, который по времени приходится ровно на начало пилообразного сигнала. После переброса RSтриггера 3 в исходное состояние цикл начинается заново. Таким образом, развертка 200 или 400 каналов анализатора точно совпадает с заполнением разрядов счетчика 14 до 4000 импульса и каждый канал анализатора открывается импульсом с блока 2 деления частоты.

Аналогично работает устройство на

4096 импульсов, с той лишь разницей, что элемент И 20 срабатывает на 4095 импульсов, а число каналов анализатора кратно

256. Адресные импульсы в данном случае берутся с одного из разрядов заполняемого счетчика 14, На фиг, 2 замыкание контактов переключателя 22 соответствует работе устройства на 4096 импульсов.

На выходе второго Т-триггера 7 в течение одного пилообразного сигнала потенциал равен логической единице, в течение другого — логическому нулю, так что вибратор колеблется с постоянной скоростью, при которой не наблюдается резонансного перекрытия линий испускания источника и поглотителя, что обеспечивает повышение точности измерения фона спектрометром, Б. Треугольный сигнал.

В данном режиме переключатель 21 находится в положении, противоположном показанному на фиг. 2.

В начальный момент времени на инверсном выходе первого Т-триггера б стоит уровень логической единицы, и импульсы, проходя через элемент И-НЕ 11, поступают на вход прямого счета первого счетчика 14, после прохождения 4000 (или 4096) импульсов на выходе элемента И 20 формируется отрицательный сигнал, который через второй формирователь 19 поступает на С-вход счетчика 14, запоминая состояние, стоящее на его информационных входах 32 — 34 (т.е.

3999 или 4095) и, тем самым, предотвращая автоматический сброс счетчика 14 в ноль после его заполнения, Запоминание длится

30 мкс, что соответствует длительности трех тактовых импульсов частотой 50 кГц. Длительность определяется формирователем

19. Благодаря этому в вершине треугольного сигнала образуется задержка длительностью две ступеньки, что необходимо для полной симметричности опорного сигнала.

Тот же импульс, сформировавшийся на выходе элемента И 20, инвертируясь на элементе И-НЕ 12, поступает на С-вход первого

Т-триггера б, устанавливая на его прямом выходе уровень логической единицы, и тем самым открывая прохождение импульсов на вход обратного счета счетчика 14. После просчитывания в обратном порядке 4000 (или 4096) импульсов на выходе обратного счета счетчика 14 формируется импульс, который, инвертируясь на элементе И-HE 12 поступает на С-вход Т-триггера 6. перебрасывая его и гем самым вновь Открывая прохождение импульсов на вход прямого счета счетчика 14. Тот же импульс с выхода обрат1672326 ного счета, проходя через первый формирователь 18, поступает на R-вход счетчика 14, формируя в нижней части треугольного сигнала задержку длительностью в две ступеньки для полной симметричности опорного сигнала. Таким образом на ЦАП 13 реализуется треугольный сигнал, обладающий рядом преимуществ по сравнению с пилообразным, таких как ликвидация "мертвого времени" задержки, когда спектрометр простаивает, и устранение

"геометрического провала".

Старт-сигнал в режиме треугольного сигнала формируется следующим образом.

Импульс с выхода обратного счета счетчика

14 поступает на вход второго формирователя 5 стратового сигнала, который формирует на своем выходе 26 положительный импульс старта, приходящийся ровно на середине нижнего пьедестала длительностью в две ступеньки.

Таким образом, устройство обеспечивает более высокую стабильность и точность и более широкие возможности, выражающиеся в том, что обеспечивается возможность получения опорного сигнала треугольной и пилообразной формы, обеспечивается возможность изменения длительности опорного сигнала в соответствии с длительностью развертки каналов любого типа анализатора, а также обеспечиеае. ся возможнос ть повышения точности измерения фона.

Формула изобретения

1. Устройство формирования опорного сигнала системы движения для мессбаузровского спектрометра, содержащее генератор прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом блока деления частоты. первый переключатель, первый счетчик импульсов, разрядные выходы которого подключены к входам цифроаналогового преобразователя, первый формирователь одиночных импульсов и первый формирователь стартового сигнала, выход которого является первым выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что. с целью повышения стабильности и точности устройства и расширения его функциональных возможностей за счет формирования опорных сигналов как треугольной, так и пилообразной формы, в устройство введены второй счетчик импульсов, второй формирователь одиночных импульсов, второй формирователь стартового сигнала, RS-триггер. первый и второй Т-триггеры, элементы И, первый — пятый элементы И-НЕ, группа элементов НЕ, второй и третий переключатели, первые входы первого и второго элементов

45 сов, первым входам первого и третьей групп

50 первого переключателя и первому входу пятого элемента И-НЕ. выход которого соединен с счетным входом первого Т-триггера, счетньй вход второго Т-триггера подключен к младшему разряду разрядных выходов первого счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с вторым входом третьей группы первого переключателя, вторым входом пятого элемента И-НЕ и входом второго формирователя стартового curíà .ý, выход которого является вторым

И-НЕ объединены и подключены к выходу генератора прямоугольных импульсов, первый выход первого переключателя объединен с S-входом RS-триггера и подключен к источнику постоянного напряжения, прямой выход RS-триггера соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика импульсов. выход которого соединен с R-входом RS-триггера и входом первого формирователя стартового сигнала. инверсный выход RS-триггера подключен к входу обнулени второго счетчика.импульсов и второму входу второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых подключены к входам соотеетстеенно обратного и прямого счета первого счетчика импульсов, второй выход первого переключателя соединен с входом обнуления первого T-триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к вторым входам соответственно третьего и четвертого элементов И-НЕ, третий выход первого переключателя соединен с входом первого формирователя одиночных импульсое, выход которого подключен к входу обнуления первого счетчика импульсов, группа установочных входов которого подключена к первому выходу второго переключателя. первый и второй входы первой группы которого обьединены соответственно с втооым и первым входами второй группы nepanro переключателя и подключены к илочнику постоянного напряжения и общей шине. первые, вторые и третпи входы элемента И подключень соответственно к первой и второй группам разрядных выходов первого счетчика импульсов и вторым выходам второго переключателя, первые входы второй группы которого объединены с входами элементов НЕ группы и подключены к третьей группе разрядных выходов перво-о счетчика импульсов, выходы элементов НЕ группы соединены с вторыми входами второй группы второго переключателя, выход элемента И подключен к входу второго формирователя одиночных импуль1Ь12326 выходом устройства, выход второго формирователя одиночного импульса соединен с входом четвертой группы первого переключателя, четвертый выход которого подключен к счетчному входу первого счетчика импульсов, выходы цифроаналогового преобразователя и второго Т-триггера соединены соответственно с первым и вторым входами третьего переключателя, выход когорого является третьим выходом устройства, первый и второй выходы блока деления частоты являются соответственно четвертым и пятым выходами устройства, 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что блок деления частоты содер5 жит делитель частоты на два и делитель частоты на десять, вход которого является входом блока. выход делителя частоты на десять соединен с входом делителя частоты на два и является первым выходом блока, 10 выход делителя частоты на два является вторым выходом блока.

1672326 е)

Фиг Г

Составитель В,Захаров

Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор - Q. ципле

Заказ 2834 Тираж 364 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101