Устройство для стабилизации трактасцинтилляционного детектора

Союз Советских

Социалистичвских

Республик .

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 170579 (21) 2767767/18-25 (51)М. Кл.3

G 01 T 1/20 с присоединением заявки HP—

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2802.81.Бюллетень HP 8

Дата опубликования описания 280281

{53) УДК 535. 232. 61 (088.8) !

Красного Знамени политехническом институте им. С. И. (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ TPAKTA

СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО ДЕТЕКТОРА! Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и радиоизотопному приборостроению и может быть .использовано преимущественно в радиоизотопных приборах для контроля мате- 5 риалов и иэделий.

Известно устройство для стабилизации коэффициента передачи сцинтилляционного детектора дифференциального типа, в которых в качестве опорного сигнала используется характеристический пик (фотопик) в спектре регистрируемого излучения.

Устройство содержит сцинтилляционный детектор, состоящий из кристалла 15 и фотоэлектронного умножителя (ьЭУ), усилитель, двухканальный анализатор, дифференциальный интенсиметр, измеритель скорости счета, выпрямитель.

Принцип работы известного устрой- 20 ства основан на неизменности аппаратурного спектра в процессе измерения (1) .

В его составе нет элементов, которые бы учитывали нли корректировали 25 деформацию аппаратурного спектра при изменении температуры окружающей среды. При изменении температуры изменяется форма и параметрь выходных импульсов ФЭУ, это, в свою оче- 30 редь, изменяет число наложений и приводит к деформации и сдвигу линий спектра.

Следовательно, недостатком известного. устройства является погрешность, возникающая за счет искажения аппаратурного спектра при изменении температуры окружающей среды, т. е. температурная нестабильность тракта.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство для стабилизации коэффициента передачи сцинтилляционного детектора интегрального типа, в котором в качестве базы информации используется характеристический пик.

Известное устройство содержит сциитилляционный детектор, состоящий из сцинтилляционного кристалла и фотоэлект" онного умножителя(ЭУ), линейный усилитель, интегральный дискриминатор, интенсиметр и управляемый источник высоковольтного напряжения, соединенный с делителем ФЭУ (21.

Недостатком устройства является погрешность, возникающая при искажении аппаратурного спектра под действием температуры.

Цель изобретения. — повышение температурной стабильности сцинтилляционного детектора.

809021

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для стабилизации трактаосцинтилляцианного детектора, состоящего из сцинтилляционного кристалла и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ), содержащее линейный усилитель, интегральный дискриминатор, интенсиИетр и управляемый источник высоковольтного напряжения, соединенный с делителем ФЭУ, дополнительно введены: нагрузка с регулируемой постоянной времени, схема управления постоянной времени и нагрузки и интегратор, при этом выход ФЭУ соединен с регулируемой нагрузкой и через линейный усилитель со входом интегрального дискриминатора,выход которого через интен- 15 симетр соединен с управляемым источником высоковольтного напряжения и через интегратор со входом схемы уп- равления постоянной времени нагруз><Н ФЭУ. 20

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры токов и напряжений.

Устройство содержит сцинтилляционный кристалл 1, ФЭУ 2, нагрузка 3 с регулируемой постоянной времени, усилитель 4, интегральный дискриминатор

5, интенсиметр 6, интегратор 7, схема 8 управления постоянной времени нагрузки, управляемый блок 9 питания

ФЭУ. . Устройство работает следующим оСразом.

Токовые импульсы ФЭУ 2 преобразуются на регулируемой нагрузке 3 в импульсы напряжения, причем номинальная постоянная времени нагрузки выбирается большей, чем постоянная времени высвечивания сцинтилляционного кристалла (йиг. 2а).- После усиления линейным усилителем 4 импульсы напря-40 жения поступают в канал регистрации, a также на вход интегрального дискриминатора 5 схемы стабилизации, порог срабатывания которого устанавливается в области фотопика аппаратурного 45 спектра. Интегральный дискриминатор

5 вырабатывает импульсы стандартной амплитуды и шириной, равной ширине той части импульсов, ко орая превышает порог срабатывания дискриминатора

Е (фиг. 2б). Затем импульсы поступа— ют на интенсиметр 6, выходное напряжение которого пропорционально числу импульсов на выходе дискриминатора

5. Это напряжение сравнивается с опорным в блоке питания ФЭУ 9, и разность55 этих напряжений является сигналом регулирования напряжения питания ФЭУ 2.

Работа этого контура системы стабилизации сводится к поддержанию в канале стабилизации постоянного числа им-Ц) пульсов.

С выхода интегрального дискриминатора 5 импульсы напряжения поступают также на вход интегратора 7, выходное напряжение которого пропорци1 онально площади входных импульсов.

Это напряжение поступает в схему 8 управления постоянной времени нагрузки, где сравнивается с опорным, и разность этих напряжений является сигналом регулирования постоянной времени нагрузки 3 ФЭУ. Этот контур регулирования поддерживает постоянной ширину импульсов на выходе ФЭУ.

Так, например, если ширина импульсов, Формируемых на выходе ФЭУ, увеличилась (фиг. 2), это приведет к увеличению ширины импульсов на выходе интегрального дискриминатора 5, а поскольку первый контур регулирования (интенсиметр 6, блок питания ФЭУ 9) поддерживает число импульсов в канале стабилизации постоянным, то увеличится выходное напряжение интегратора 7.

Разность выходного напряжения интегратора 7 и оп рного напряжения U„ преобразуется в схеме управления постоянной времени нагрузки 8 в сигнал, уменьшающий постоянную времени нагрузки Т = RC (за счет уменьшения R или

С). Формируемые импульсы становятся уже и равновесие схемы восстанавливается. При этом число наложений импульсов не изменится, а следовательно, не произойдет дейормации спектра.

Таким же образом работает система при уменьшении ширины выходных импульсов ФЭУ, с той лишь разницей, что постоянная времени нагрузки увеличивается.

Описываемое устройство уменьшает температурную погрешность тракта сцинтилляционного детектора за счет стабилизации йормы аппаратурного спектра и позволяет увеличить рабочий диапазон температуры на 20-30 С без о снижения точности.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации тракта сцинтилляционного детектора, состоящего из сцинтилляционного кристалла и йотоэлектронного умножителя (ФЭУ), содержащее линейный усилитель, интегральный дискриминатор, интенсиметр и управляемый источник высоковольтного напряжения, соединенный с делителем ФЭУ, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыаения температурной стабильности, в него дополнительно введены: нагрузка с регулируемой постоянной времени, схема управления постоянной времени нагрузки и интегратор, при этом выход ФЭУ соединен с регулируемой нагрузкой и через линейный усилитель со входом интегрального дискриминатора, выход которого через интенсиметр соединен с управляемым источником высоковольтного напряжения и через интегратор со входом схемы управления постоянной времени нагрузки ФЭУ.

809021

Составитель 3. Челнокова

Редактор Е. Спиридонова Техред Н.йайорош Корректор М. Демчик

Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 409/51

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сцинтилляционный метод в радиомет рии. Под ред. Б. В. Рыбакова.N. 1961, с. 36 7.

Ъ|у

N(gcJ (И

49vsgc

Еу

2. Бабиченко С. И. и др. Контрольно-измерительная радиометрическая аппаратура. М., Лтомиздат, 1963, с. 12 (прототип).