Селектор импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам определения и идентификации импульсов по форме, и может быть использовано в спектрометрии ядерного излучения для разделения сигналов, возникающих в результате взаимодействия γ-квантов и заряженных частиц α, P с кристаллом на основе CSI(TL) сцинтилляционных детекторов. Селектор импульсов содержит источник 1 импульсов, усилитель 2, элементы 3, 15, 16 и 19 задержки, блок 4 дифференцирования, линейные пропускатели 5 и 6, формирователь 7 импульсов, инвертор 8, элемент 9 совпадения, пороговые блоки 10 и 13, одновибратор 11, выходные шины 12,20 и 21, эмиттерный повторитель 14, резисторы 17 и 18. Обеспечение возможности увеличения разности временных интервалов, пропорциональных длительности передних фронтов входных импульсов, позволяет повысить точность селекции. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СЕЛЕКТОР ИМПУЛЬСОВ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4479038/24-21 (22) 26.08.88 (46) 30.09.90. Вюл. ))- - 36 (71) Институт геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского (72) И.А. Сурков, А.Г. Митюгов, И.А. 1<оро)тев и Л.С..Плотников (53) 621.374.3(088.8)

1 (56)Авторское свидетельство СССР

Р 1205287, кл. Н 03 К 5/26, 1984, Авторское свидетельство СССР

И - 1229558, кл. G 01 R 29/02, 1983. (57) Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам определения и идентификации импульсов по форме, и может быть использовано (1)5 H 03 К 5/26, G 01 R 29/02

2 в спектрометрии ядерного излучения для разделения сигналов, возникающих в результате взаимодействия ) -квантов и заряженных частиц . (, р с кристаллом на основе CsI(T1) сцинтилляционных детекторов. Селектор импульсов содержит источник 1 импульсов, усилитель 2, элементы 3, 15, 16 и 19 задержки, блок 4 дифференцирования, линейные пропускатели 5 и 6, формирователь 7 импульсов, инвертор 8, элемент

9 совпадения, пороговые блоки 10 и

13, одновибратор 11, выходные шины

12,20 и 21, эмиттерный повторитель

14, резисторы 17 и 18, Обеспечение возможности увеличения разности вре- д менных интервалов, пропорциональных длительности лередних фронтов входных (1) импульсов, позволяет повысить точность селекции. 1 э.п. ф-лы, 3 ил. С:

1596448

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам определения и идентификации импульсов по форме, и может быть использовано в спектрометрии ядерного излучения для разделения сигналов, возникающих в результате взаимодействия 1--квантов и заряженных частиц (о(, р) с кристаллпм на основе CsI(TI) сцинтилляци- 10 онных детекторов.

Цель изобретения — повышение точности селекции за счет обеспечения возможности увеличения разности временных интервалов, пропорциональных 15 длительности передних фронтов входных импульсов, а также обеспечение возможности распределения входных импульсов в зависимости от результатов селекции. 20

На фиг. 1 показана структурная электрическая схема устройства; на .l фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу блока дифференцирования; на фиг. 3 — временные диаграммы, пояс- няющие работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит источник 1 импульсов, выход которого соединен со входом усилителя 2, первый элемент 3 задержки, блок 4 дифференцирования, первый и второй линейные пропускатели 5 и 6, информационные входы которых объединены, а управляющие входы соединены с выходами сооТветственно формирователя 7 импульсов и инвертора З,вход которого соединен с выходом формирователя 7, вход которого соединен с выходом элемента 9 совпадения. Выход блока 4 соединен 40 со входом первого порогового блока

10, первый вход элемента 9 соединен с выходом одновибратора 11, выход — с первой выходной шиной 1 2, а второй

Bblzof1oM BToporo noporoaoro блока 13. Блок 4 содержит эмиттерный повторитель 14, вход которого соединен со входом блока 4, второй элемент 15 задержки, третий элемент 16 задержки, причем выход повторителя 14 соединен с первым выводом первого резистора

17, второй вывод которого соединен с выходом блока 4, входом элемента 15 задержки и первым выводом второго резистора 18. Выход усилителя 2 соединен со входом блока 4 и входом четвертого элемента 19 задержки. Выходы линейных пропускателей 5 и 6 соединены соответственно с первой и второй выходными шинами 20 и 21, а вход линейного пропускателя 5 соединен с выходом элемента 19 задержки. Выход бло ка 4 соединен со входом порогового блока 13, выход порогового блока 10 через элемент 3 задержки соединен со входом одновибратора 11. В блоке 4 второй вывод резистора 18 соединен со входом элемента 16 задержки, а выходы элементов 15 и 16 задержки соединены с общей шиной:

Устройство работает следующим образом.

Импульсы, соответствующие различным видам излучений, с источника 1 импульсов поступают на вход усилителя 2, выполненного на основе операционного усилителя с повышенной нагрузочкой способностью, с выхода которого они поступают на вход элемента 19 задержки и на вход блока 4 дифференцирования, который преобразует их в двухполярные сигналы, С целью согласования в блок М включен эмиттерный повторитель 14. Формирование импульсов в двухполярные сигналы осуществляется путем дифференцирования на короткозамкнутых элементах 15 и 16 задержки, причем время задержки выбрано таким образом, что оно соответствует длительности нарастания переднего фронта сигналов для различных видов излучений. В конкретном случае время задержки элемента 15 задержки составило 0,7 икс, а элемента 16 задержки—

1 мкс,. Результирующий импульс в виде двухполярного сигнала двойного отражения с выхода блока 4 поступает на входы пороговых блоков 10 и 13, выполненных на основе компараторов со следящим порогом,. Пороговый блок 10 формирует перепад напряжения по переднему фронту импульса, а блок 13 по моменту прохождения заданного уровня задним фронтом сигнала. Сигнал с выхода блока l3 поступает на элемент 9 совпадения, первый вход которого через элемент 3 задержки, одновибратор 11 подключен к пороговому блоку 10. С выхода элемента 3 задержки задержанный сигнал поступает на вход стабильного одновибратора 11.

С выхода элемента 9 сигнал поступает на вход формирователя 7 импульсов, выполненного по схеме одновибратора, с выхода которого сигнал поступает на управляющий вход линейного пропускателя 5 и на вход инвертора 8.С выхо6448

45

5 159 да 8 сигнал поступает иа управляющий, вход линейного пропускателя 6. Сигнал на информационные входы пропускателей,5, 6 подается с выхода элемента

19 задержки, который обеспечивает задержку на время обработки импульса в элементе 3 задержки, в блоке 4, формирователе 7, инверторе 8, элементе 9, блоках 10, 13 и одновибраторе 11.Диаграммы, поясняющие работу блока 4, приведены на фиг. 2, где 4t, — интервал времени, равный разностному значению интервалов между. моментами появления и точками прохождения заданного уровня (-Ч) задним фронтом импульсов для у-квантов и а -частиц; gt - интервал времени, соответ-. ствующий разностному значению между временем нарастания передних фронтов для o(-частиц и ъ -квантов; диаграммы А и -А — форма импульсов на входе блока 4; диаграммы В и  — сигна, лы первого отражения элементом 15 на выходе блока 4; диаграммы С и. С сигналы второго отражения элементов

16 задержки на выходе блока 4; диаграммы D u D — результирующие формы импульсов на выходе блока 4 для с6-частиц и у-квантов.

Из диаграмм, изображенных на фиг. 2 видно, что предложенное схемное решение блока 4 дифференцирования позволяет сформировать ступеньку на участке MN, M N и при заданном уровне порогового напряжения (-Ч) получить временной интервал d t боль-. ше 3 t в несколько раз. Диаграммы, поясняющие работу устройства, приведены на фиг. 3, где .представлена форма сигналов для разных точек устройства. Из диаграммы (фиг.. 3). видно, что задержка сигнала (С) элементом 3 .задержки должна осуществляться на время Т, меньше чем Т,, а также им. пульс (Ж), сформированный одновибратором 11 по переднему фронту сигнала (D) должен заканчиваться после импульса Ы(Е), но до импульса у(Е) . дифференцирования с двойным отражением улучшить идентификацию сигналов, соответствующих различным видам излучений. Устройство быпо опробовано в лабораторных условиях с кристаллом

CsI(T1) по разделению o(-частиц от квантов. Точность идентификации частиц в рабочем интервале температур составила 967, Формула изобретения

1. С електор импульсов, содержащий источник импульсов, блок дифференцирования, первый пороговый блок, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, одновибратор, . вы-. ход которого. соединен с первым входом элемента совпадения, выход которого соединен с выходной шиной, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности селекции за счет обеспечения возможности увеличения разности временных интервалов, пропорциональных длительности передних фронтов входных импульсов, в него введен усилитель, включенный. между выходом источника импульсов и входом блока дифференцирования, а также второй пороговый блок, вход которого соеди. нен с входом перв зго порогового блока и выходом блока дифференцирования, а выход — с вторым входом элемента совпадения, причем выход первого элемента задержки соединен с входом одно. вибратора, а блок дифференцирования содержит эмиттерный повторитель, вход которого соединен с входом блока диф4 ференцирования, а выход — с первым выводЬм первого резистора, второй вывод которого соединен с выходом блока днфференцирования, входом второго элемента задержки и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с входом третьего элемента задержки, причем выходы второго и третьего элементов задержки соединены с общей шиной.

2, Сепектор импульсов по и. 1, о т55

Таким образом, элемент 9 совпадения вырабатывает импульс (3) только при совпадении сигналов (Е) н (Ж). Длительность сигнала (И) соответствует длительности сигналов (К), задержанных на время обработки, По сравнению с существукицими устройствами, использование устройства позволяет за счет выполнения блока 4 л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения воэможности распределения входных импульсов в соответствии с результатами селекции, в него введены вторая и третья выходные шины, четвертый элемент задержки, первый и втсрой линейные пропускатели, инвертор и формирователь импульсов, вход которого соединен с выходом элемента сов1596448 падения, а выход - с входом управления первого линейного пропускателя непосредственно, а с входом управления второго линейного пропускателя . череэ инвертор, причем выходы первого и второго линейных.пропускателей соединены соответственно с второй и третьей выходными шинами, а,ннформацион5 ные входы череэ четвертый элемент задержки — с выходом усилителя.

1596448

Составитель С. Будович

Техред М,Ходанич Корректор Л. Бескид

Редактор А. Долинич

Заказ 2916 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откритиям, при ГКНТ СССР

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

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