Устройство считывания координатной информации с одномерных проволочных детекторов

 

Изобретение относится к координатным детекторам излучения и может использоваться в высокоинтенсивных потоках заряженных частиц. Цель изобретения - регистрация многих одновременно проходящих частиц и повышение быстродействия. Устройство содержит детектор, сигнальный электрод которого состоит из большого количества дискретных элементов (например, анод многопроволочной пропорциональной камеры), две линии задержки с различной погонной задержкой, четыре усилителя для считывания координатной информации и два канала регистрации (преобразователи время-код). Нечетные дискретные элементы подключены к первой линии задержки, а четные - к второй. К концам линий задержек подключены усилители для считывания координатной информации, которые парами, по одному с каждой линии задержки, подключены к регистрационным каналам. Регистрация координаты прохождения частицы через детектор определяется по промежутку времени между приходами импульсов в регистрационный канал с концов линий задержек, который обусловлен разностью погонных задержек у этих линий и координатой взаимодействия частицы с детектором. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU (1и

1 7 Al дП4 С 01 Т 7/00

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4222922/31-25 (22) 09.03.87 (46) 23,05.89. Бюл. Р 19 (71) Объединенный институт ядерных исследований (72) Ю.В. Заневский, А.Б. Иванов, С.А. Мовчан и В.Д. Пешехонов (53) 539.1.23(088.8) (56) Бару С.Е. и др. Препринт ИЯФ

СО АН, с. 77-90 °

Bollon I. et а1., NIM, 217, 1983, рр. 213 и 214. (54) УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ КООРДИНАТНОЙ ИНФОРМАЦИИ С ОДНОМЕРНЫХ ПРОВОЛОЧНЫХ ДЕТЕКТОРОВ (57) Изобретение относится к координатным детекторам излучения и может. использоваться в высокоинтенсивных потоках заряженных частиц. Цель изобретения — регистрация многих одновременно проходящих частиц и повьппение быстродействия. Устройство содержит детектор, сигнальный электрод

Изобретение относится к координатным детекторам излучения и может быть использовано в лабораториях, занимающихся исследованиями в области экспериментальной физики, молекулярной биологии, металлофизики, проводимых в высокоинтенсивных потоках заряженных частиц или рентгеновского излучения.

Цель изобретения — обеспечение.координатной регистрации многих однокоторого состоит из большого количества дискретных элементов (например, анод многопроволочной пропорциональной камеры), две линии задержки с различной погонной задержкой, четыре усилителя для считывания координатной информации и два канала регистрации (преобразователи время — код). Нечетные дискретные элементы подключены к первой линии задержки, а четные к второй. К концам линий задержек подключены усилители для считывания координатной информации, которые парами, по одному с каждой линии задержки, подключены к регистрационным каналам. Регистрация координаты прохождения частицы через детектор определяется по промежутку времени между приходами импульсов в регистрационньп« канал с концов линий задержек, которьпг обусловлен разностью погонных задержек у этих линий и координатой взаимодействия частицы с детектором.

1 з п. флы, 1 ил. временно проходящих частЪпт, и повышение быс тр од ейс тв и я .

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Блок-схема содержит электрод 1 детектора (электрод состоит из дискретных элементов), линии 2 и 3 задержек и усилители 4-7 для счит,гвания координатной информации.

Электрод 1 детектг;:,; состоит иэ дискретных элементов, нечетные дис1481697 кретные элементы подключены к линии 2 задержки, четные к линии 3 задержки (линия 2 задержки имеет погонную задержку 2,; а линия 3 задержки — по5 гонную задержку а = c, + d, где ь О). Линия 2 задержки подключена к усилителям 4 и 5 для считывания координатной информации, а линия 3 эадержки — к усилителям 6 и 7 для считывания координатной информации.

Кроме того, в устройство входят два регистрационных канала (не показаны), которые измеряют временные интервалы, преобразуя временной интервал в код, который несет информацию о координате точки вэаимодействия частицы (кванта) с детектором. Первый регистрационный канал измеряет временной интервал между сигналом, пришедшим с усилителя 5 для считывания координатной информации (сигнал "Старт" ), и сигналом с усилителя 6 для считывания координатной информации (сигнал "Стоп" )., второй регистрационный канал измеряет 25 интервал времени между сигналом, пришедшим с усилителя 4 для считывания координатной информации (сигнал

"Старт" ), и сигналом с усилителя 7 для считывания координатной информации (сигнал "Стоп" )..

Устройство работает следующим образом.

Регистрируемая частица проходит через детектор, в результате взаимодействия частицы с веществом детектора на нескольких элементах электрода в месте прохождения частицы возникает электрический сигнал, поступающий на линии задержки, а затем на усилители для считывания координатной информации.

Координата события определяется в первом регистрационном канале следующим образом. 45

Сигнал с линиц 2 задержки (усилитель 5 для считывания координатной информации) является сигналом "Старт" для канала регистрации, преобразующего время в код, а сигнал с линии 3 задержки (усилитель 6 для считывания координатной информации) является сигналом "Стon".

Измерение временных интервалов может осуществляться современными цифровыми или аналоговыми способами.

Для события, произошедшего на ближайшем к усилителям крае детектора, разница времен равна конст ° +О; на дальнем конце конст. +L b, где Ь вЂ” длина детектора. Мертвое время устройства имеет переменную величину и в каждом конкретном случае равно величине измеряемого интервала времени, Устройство позволяет регистрировать одновременные события, но наличие мертвого времени t приводит к появлению нечувствительной области

h (мм), при попадании в которую событие не регистрируется. Зная величину погонной задержки с,, можно выразить 8 через временной интервал где Е = c (нс(мм) r6 (мм). Иэ равенства величин t и 6 можно выразить величину нечувствительной области 8 через параметры линий (С,, r.

= с, + 6 ь ) и координату точки х регистрации события L: d r.. х < о, „8„

h Ñ õ

Величина .области максимальна

C) для максимального мертвого времени, М л равного С „= ь L

Для примера проводят сравнение параметров двух устройств.

Известное устройство имеет чувствительную длину L = 100 мм. Съем координатной информации осуществляется с помощью линии задержки с

= 5 нс/мм, обладает мертвым временем

t> = с L = 0,5 мкс, и регистрирует координаты события тогда, когда в течение 0,5 мкс детектор зарегистрирует только одно событие. В

l случае регистрации двух и более событий информация о них теряется.

Предложенное устройство с такой же чувствительной длиной, с двумя линиями задержки (<, = 5 нс/мм; с.

= 5,2 нс/мм) обладает переменным мертвым временем, меняюцимся от 0 до dС ° Ь (20 нс). Максимальная величина нечувствительной области о „ „

d L 0,2 ° 100

4 мм что позвоС 5

t ляет регистрировать не менее.L/ „ „;—

= 25 одновременных событий.

Считывание информации по парал1 лельному каналу с других концов линий задержки позволяет при необходимости еще в два раза уменьшить мертвое время устройства.

Современные методы измерения вре-, менных интервалов позволяют обеспечить требуемую координатную точность ° к/ реги

: КОН

Нф

4CVFЛ

/ ф региспра ио Ю У КОМЮУ 4 регисмраВ ж(иди КаНаЛУ

Составитель С. Кулешов

Техред М.Дидык Корректор Э.Лончакова

Редактор А. Козориз

Заказ 2684/46

Тираж 485

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101

5 1481697 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ной задержки первой. линии, два дополнительных усилителя для считыВания

1. Устройство считывания коорди- координатной информации и регистранатной информации с одномерных право- ционный канал. при этом линии задержлочных детекторов, включающее первую . ки подключены к электроду так, что .5 линию задержки, соедйненную с дискрет- четные дискретные элементы электрода ными элементами проволочных электро- соединены с первой линией задержки, дов, два усилителя для считывания а нечетные — с второй линией, а два координатной информации, подключен- 1 дополнительных усилителя для счиных к разным концам первой линии за- тывания координатной информации держки, и регистрационный канал,под- подключены к разным концам второй ключенный к этим усилителям, о т л и- линии задержки, причем два регистрач а ю щ е е с я тем, что, с целью ционных канала подключены через усиобеспечения координатной регистрации .лители для считывания координатной многих одновременно проходящих час- информации к одноименным концам линий тиц и повышения быстродействия, в не- задержки. го введены вторая линия задержки, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а— имеющая значение величины погонной ю щ е е с я тем, что линии задержки задержки„ отличное от величины погон- „ подключены к двум разным электродам.