Устройство для формирования спектрометрического сигнала

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 587426 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.04.76 (21)2341390/18-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.78. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 16.01.78 (51) М,:Кл.

501 Т 1/16

Государственный номнтет

Совета Мнннстров СССР по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 621 384.2 (088,8) (72) Автор изобретения

И. С. Мартьянов (71) Заявитель

Институт физики высоких энергий АН Казахской CCP.(54/ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО СИГНАЛА ра З }.

Изобретение относится к ядерной электронике, может быть использовано совместно с многоканапьным амплитудным анализатором дпя снятия электрических спектров излучения.

Известны устройства дпя формирования спектрометрического сигнала (1Ц21.

Наиболее близко к предпагаемому устройство,содержашее последовательно соединенные детектор, усилитель, зарядное устройство, запоминающий конденсатор, одна 10 обкладка которого соединена с обшей шиной через коммутирующий элемент одновибратоНедостатком известного устройства яв- 15 пяется зависимость времени нарастания переднего фронта выходного импупьса от параметров детектора, в частности, от времени собирания зарядов в детекторе.

11епь изобретения — обеспечение независимости параметров импульсов от характеристики диодов - достигается тем, что между второй обкладкой конденсатора и общей шиной введен коммутирующий элемент, управ пяюший вход которого соединен с выходом 25

2 одновибратора, а между усилителем и одновибратором введен бпок анапиза импупьсов, На фиг. 1 изображена структурная эпектрическая схема устройства; на фиг. 2временные диаграммы электрических проне ссов, Детектор 1 связан через усилитель 2 с зарядным устройством 3 и блоком анализа импупьсов 4. К выходу зарядного устройства подкпючен конденсатор 5, обкпадки которого через коммутирующие эпементы 6 и 7 соединены с обшей шиной.

Выход блока анапиза чпупьсов 4 соединен с0 входом одновнбратора 8, выход которого соединен с управпяюшими входами коммутирующих элементов.

Выходом устройства является общая точка конденсатора 5 и коммутирующего апемента 7 (точка а на фиг. 1).

Работает устройство спедуюшим образом.

В начапьном состоянии коммутирующий элемент 6 закрыт, а коммутирующий элемент 7 открыт.

Входной импульс тока с детектора 1 интегрируется усипитепем 2.

587426. Амплитуда О„„д„импульса напряжения на выходе усилителя пропорциональна зарядовой плошади входного импульса тока, т. e . несет информацию. об анергетическом спектре исследуемого излучения (фиг. 2, графики1и2) °

Конденсатор 5.заряжается током, текущим по цепи: выход усилителя -зарядное устройство-конденсатор-коммутирующий алемент 7 — общая шина. 0

В течение времени интегрирования (интервал времени t 1 - t 2 ) коммутирующий алемент 7 поддерживается в открытом состоянии, следовательно, на выходе устройства (точка Ь ) напряжение до момента t от- 15 сутствует, так как сопротивление открйтого линейного ключа мало. . Одновременно импульс напряжения с уси« лителя на блок анализа импульсов 4, на выходе которого появляется перепад напри- 20 жения,. пересекаюшый нулевой уровень в момент времены t окончания интегрирования (фиг. 2, график 3).

Этим перепадом запускается одновибратор 8,. вырабатывающий прямоугольный импульс заданной длительности гов (фиг. 2, график 4), который подается на управляющие входы коммутирующих элементов 6 ы 7..

При атом коммутирующий элемент 6 открывается, а коммутирующий алемент 7 закры- + вается.

Таким образом, одна обкладка конденсатора 5, заряженного до напряженияО соемдкс диняется с общей шиной устройства, а дру» гая, являющаяся выходом устройства, ызолируется закрытым коммутирующим алементом 7 от обшей шины.

Следовательно, на выходе устройства появляется напряжение, равное амплитуде

U „ выходного усилителя, но обратной полярности (график 5, фиг. 2).

Таким образом, в момент времени фор2. мируется передний фронт спектрометрическо45

ro сигнала.

После возврашеныя одновибратора в пер воначальное состояние коммутирующий элемент 7 открывается, его сопротивление скачком уменьшается до исходного (десятки ом), . 50 конденсатор 6 быстро разряжается, формируя задний фронт (срез) импульса (график 5, фиг. 2). Коммутирующий элемент 6 также возвращается в исходное состояние - закрывается.

На этом цикл работы устройства закан- чивается.

В течение времениТ амплитуда сформиоЬ рованного спектрометрического сигнала поддерживается постоянной, равной амплитуде0 „на выходе спектрометрического усилителя (но обратной полярности ) ,конденсатор 5, выполняющий функции запоминающего элемента, за указанный интервал времени не может разрядится самопройзвольно вследствие большого сопротивления закры-. того коммутирующего элемента 7.

Время переднего фронта и время. заднего фронта (среза) спектрометрического сиг нала определяется скоростью переходных процессов в узлах устройства.

В устройстве формируется прямоугольный спектрометрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна зарядовой площади входного импульса тока с детектора, длытельность равна длительности импульса одновибратора, а времена переднего ы заднего фронтов не зависят от временных характеристик детектора.

Таким образом, использование новых элементов: коммутирующего элемента ы схемы анализа импульсов, соединенных указанным образом, позволяет получить на выходе устройства прямоугольный спектрометрический сигнал, временные параметры которого постоянны, в результате чего повышается точность результатов при снятии энергетических спектров излучений в многоканальном амплитудном анализаторе.

Формула ызобретенын

Устройство для формирования, спектрометрического сигнала, содержашее последовательно. соединенные детектор; усилытель, зарядное устройство, запоминающий конденсатор ы одновыбратор, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью обеспечения независимости параметров импульсов от характеристики детектора, между второй обклад кой конденсатора и общей шиной введен коммутирующий элемент, управляющий вход которого соединен с выходом одновибратора, а между усилителем и одновибратором введен блок анализа импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

34 313187, кл. 4 01 Т 7/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 336624, GO1 Т 7/00, 1,972.

3. Витович А. П. Ядерная радиоэлектроника, М., Наука, 1967, с. 382-384.

587 426

Фар. f

Тву

Составитель А. Герповскии

Texpea А. Богдан

Корректор Н. Ковалева

Редактор В. Фадеев

Закаэ 128/35 тр А6 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, 4