Способ спектрометрирования ядерных частиц по времени пролета и устройство для его осуществления
Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано для энергетического спектрометрирования и идентификации продуктов ядерных реакций . Цель изобретения - повысить точность и информативность измерений за счет расширения избирательности по типу спектрометрируемых частиц. Эта цель достигается за счет того, что формируется шкала меток времени, привязанная к определенному положению относительно источника ядерных частиц, и измерение времени пролета проводится путем выделения в этой шкале опорной метки времени, не привязанной к фазе группирования частиц в сгустки. 2 с. и 3 з.п. ф-лы. 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 Т 1/36
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
{21) 4479687/25 (22) 08.09.88 (46) 23,11,91. Бюл. М 43 (75) Л.С.Хуршудян (53) 537.533(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 1302880, кл, G 01 Т 1/36, 1985.
Айвазян Г,М. и др. Времяпролетная система на основе детекторов УВЭЭ на внутреннем пучке электронного синхротрона.—
Вопросы атомной науки и техники. Сер,:
Техника физического эксперимента,1986, вып. 4(30), с. 52-55. (54) СПОСОБ СПЕКТРОМЕТРИРОВАНИЯ
ЯДЕРНЫХ ЧАСТИЦ ПО ВРЕМЕНИ ПРОЛЕТА
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано для энергетического спектрометрирования и идентификации продуктов ядерных реакций.
Цель изобретения — повышение точности и информативности измерений за счет расширения избирательности по типу спектрометрируемых частиц.
На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — 4 — функциональные схе.мы соответственно блока формирования импульсов, блока маркировки опорных меток и блока измерения временных интервалов; на фиг, 5 — временные диаграммы.
Способ включает в себя следующие операции.
Формирование шкалы эталонных меток времени синхронно с заранее выбранным
„, SU „„1693572 А1 (57) Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано для энергетического спектрометрирования и идентификации продуктов ядерных реакций. Цель изобретения — повысить точность и информативность измерений за счет расширения избирательности по типу спектрометрируемых частиц. Эта цель достигается за счет того, что формируется шкала меток времени, привязанная к определенному положению относительно источника ядерных частиц, и измерение времени пролета проводится путем выделения в этой шкале опорной метки времени, не привязанной к фазе группирования частиц в сгустки. 2 с. и
3 з,п. ф-лы, 5 ил. положением импульсной посылки ядерных частиц относительно их источника.
Выделение по сигналу вспомогательного детектора ядерных частиц из сформированной шкалы эталонных меток времени опорной для спектрометрируемой частицы метки времени, начало которой отстоит на известный интервал времени от момента прохождения спектрометрируемой частицей или другой импульсной посылкой ядерных частиц заранее выбранного положения относительно их источника.
Фиксация по выделенной опорной эталонной метке времени начала интервала времени пролета спектрометрируемой частицей заданной пролетной базы.
Измерение времени пролета спектрометрируемой частицей заданной пролетной базы от импульсного источника ядерных частиц путем селекции величины интервала, Р93572
Ваямени прОлета ГIО сиГH8fI)f Вс памаГатял ь" наго детектора ядерных,астиц, расг:ала)1(я н н О Q и а з а д а 1-1 н () (>л (а с (.: >с(я н и и импульсноГО источника ядерных части!ц, и фиксации конца интервала вр(Ямани г(рале- 5 та IlG сигналу основного детектора ядер?(ых. частиц, расположенного в конца пралатнай базы, При этом расстояни(. :Вспомогательного детектора ядерных частлц ог их источника. 1О выбрано так, чтобы максимальный разб; ..-.>с
Ty(a>(c СПЯКТРОМЯТ РИР (8 lbl)(ЧВСТИЦ ИЛИ C(3 и у т ст ву к) ц (и х и м 3 а р я же? I?i! ь)! . ч а сти ц н (i 11 гамма-квантов па вре:ени прслята ()T им.
f1)>f! bc Iol o источник.-! яда!3?(ь:< ча>)тиц >)c 15
ВспомОГатальнаГО Д8781<то?)а бь(л меньш6
МИНИМВЛЬНОГО N>HT8p8>6fli(I Г>ь(>1?(Bp8i»!8(-IN между двумя смежными импульсными гтосылками ядерных частиц.
Устройство для Осуществлени", способ 2О содержит импульсный источник 1 s:ä()pHbl)( частиЦ, ОсноВной 2 и ВсГIО(лОгатальнь(й дстектОРЫ ЯдарнВх частиц, 13(1(3К 4 cNHxpo- низаЦии, блОк 5 фарм!»Р()ва>11>л(3 шкалы, бГ,,ок
6 формирования >лмпульсс>е, блок . »18131(>1- 25 равки Опо()ных Miэток, д>лсхрим>1iH670p-Формирователь 8 и бл )к 9 змее>ения
Ваеменных интер залс(13. а ANÃ, > >3б>азнв -!(„"ны первые 1С и В700ь!6 1 1 В)>(ходы уст(>30!>1 >"
Ва а также входнс>й п((ь!01; 1 2 ядерных ь(ас(иц 3О и за(3анеа ОпРаделанноа Г10>" Ожяние 1; ; Г;1)Г)Лет КОТОРОГО СПЯКTPО(>)Я ГP PУЯТ "- (ВСТИI Я!>!. ре>г((стрируатся Вс;10!ЧО! ательl-I:>(м детек 0" рам 3, 6fI0 K 6 фо Рм(i) 00 8 (?I!i A (1!N I I (т! ь 130 В co„:i 8 3жит (фиг. 2) первь(й 14 и eT,)p(I ",. 15 pNc«!)иминаторы, элемент И "! 1), элам .!HT |-. ". > > э:, эл8М8нт 18 заД8ржки. H(I ф(> Г: 2 ОбОзначаны! информационный и управляю;ций Входы 19
N ) ь>, п8РВый 21 и В(аа()й 22 эь(х>О,(::,ы.. -".",эмОнт И 16 можят obITb- вменен элементам
ИЛИ, TBK как Выпалня6т функци:а задерх<к(л, БлОк >. маркирОвки o(!cipHblx (»)8TOK "Q"
Держит (фиг, 3) первы()! 23 и Вт(3>3011 24 СД(1!лf(3âbI6 регистры, элем;-. ?Гг И !5, злам>а?1-!
ЗАПРЕТ 2(), элемент 27 задерха<и и злв((6?ГГ
ИЛИ 28, первый 29 и втсрс "i 3 . Ie;-I(I)op i»8цианные входы, первый 31 и второй 32 Уп;(;,:.3)лй10ЩИЯ ВхОДы, f>8P6bfе 3, и зт()Р)й ."ъ
Выходы, При этом Выходы резиcTop08, :,! и Г(3
2 4 Обь(зди НЯ н ы 8 Выходы 33> 1 !Ооч!еред н(3. первый разряд первого ре. Истра 23, первый разряд второго регистра 24, второй разся f., Il8p80(0 Регистра 23, ВтОРОЙ!3с(зряд ВТОРО> (3
РЯГистра 24, тр8тий раз?)яд Г!813ВОГО РЯГИСТ-;5 ра23итд, БлОк 9 измерения Временных ин76!Ряа" лов содержи г (фи-. 4) г(ервь(Й 35 и Второй 35 элементы И, преобразователь 37 вре;8H?IoГО интеэРВала В ход, тР>>!ГГЯР (8 и 18PBbfN т(36" тий элементы 39-41 задержки, первыЙ 42 и
Втарои 43 информационные Входы, управля10(ций Вход 44, первые 45 и Второй 46 Выходы, На фи . 5 обозначены сигнал В петле связи блока 4 синхронизации (а), сигналы на первом и Втором выходах блока 5 формирования шкалы (б и в), импульсы на выходе вспомогательного детектора 3 ядерных частиц (г), (:игнал на Выходе 21!22) блока 6 формирования и>м(!Ульсав (д}, Способ спектромятрирования ядерных, частиц па времени пролета ими заданного отрезке! и, .)Ол8т?!Ой базы 07 >лх импульснОГО
NcTo lHI1ка асу(цяс i-вля ь)т следуюшим обраЗом.
Cy;?
Др)>ги!ь), Г !3 . >1(ИЯ!1(1> ЕЛЬНО К ЭЛЯКТРОН Наму синх1)отоану, 3 (зивалентньlм пО фиГ, 1 имПУЛЬСНЫМ ИСТО lhNKGI» : ЯДЯРНЫХ ЧВСТИЦ MG жет Выступать > ак)ке ядерная м>ищень, но
Ух(8 GPN GOf1УЧЯН!Л>И 88 ЗЫВЯДЯННЫМ ГВММапучком тормозного излучения ускоренных эляк(гон(3!>, При пеаиодическои (за цикл ускорения) бомбардирсвкя ими уже внутрен;. и мишени (не пока"-.àíà), расголоженной
--.) K0ëbII8пр0Ваде >cKoрителя. Указанная
83" ма)«нос) ь ог) pедяnяатся тем, -170, как пока"-.,али экспери.18Н;-альные исследования на сильнафаку((лру(агдам электр()чнам синхоатране c:э:наргией б Гэв, транспортируе((ый н ::, Расстояние 2Π— 3G м
К а»1 Л> (! > 4 И Р 0 Ва и Н ОЙ Га М М а ПУ Ч а K С В Ы С 0 КО Й
;лучш8 ""50 (;NI(oc8K>>(=,(3) 70чнастью Воспроизводит высакс(частот?(у?(> -..Труктуру первич11>(31 О П >ЧК-" >>i(KOO8HHb(X ЗЛЯКТРО НОВ.
Ьа Вся;(случаях в качас) ве синхранизат()ра ь>1;.1Г!1>(1(сн(,!х I>Gcь)лак ядеpнь(х частиц, (>7>3ivp8. :КаемОГО на фиГ. 1 В аиДЯ блока 4, В
1>каза?1?(Ы) условиях Выступэят автаподстраи Веем ы Й па,астме (пас редством соотВетству о((!Яй обратной связи f)0 пучку, фиг, 1 ня г(оказана) адин из ускоряю(цих резонаторов синхротрана. С измерительной петли связи этага резонатора снимают высокочастотный (синусоидальный) сигнал (фиг, 5, диаграмма}. Далее с по(>ащью блока 5 асу16935 12
50
55 ществляют временную привязку-дискриминацию к одной и той же фазе этого синусоидального сигнала. Следовательно, формируют дискретизированную последовательность — шкалу эталонных меток времени моментов каждого соударения центра тяжести излучения от каждого из ускоренных микросгустков частиц с мишенью (источником 1).
При этом предусматривают два обстоятельства, Полагают, что можно пренебречь (или соответствующим образом нивелировать) вариациями координаты центра тяжести каждого из микросгустков первичных частиц относительно наперед выбираемой (равновесной) фазы ускоряющего ВЧ-напряжения, синхронно с которой формируют шкалы эталонных меток времени. В случае реализации способа при одновременном использовании на данном ускорителе режима промигивания микросгустков. т.е, когда остающиеся в режиме ускорения микросгустки первичных частиц следуют с частотой вдвое меньшей, чем частота ускоряющего
ВЧ-напряжения, частоту следования формируемых эталонных меток времени задают также вдвое меньше частоты высокочастотного(синусоидального) сигнала, снимаемого с измерительной петли связи ускоряющего резонатора.
В этих условиях, наряду с фиксацией(по сигналу основного детектора 2 ядерных частиц) конца интервала времени пролета спектрометрируемой частицей заданного отрезка пролетной базы, каждый раз посредством вспомогательного .детектора 3 регистрируют момент пролета спектрометрируемой частицей положения 13,либо регистрируют момент пролета сопутствующей ей заряженной частицей или гамма-квантом вспомогательного детектора 3. Получаемые таким путем временные отметки-сигналы с вспомогательного детектора 3 каждый раз используют для маркирования (выделения) той импульсной посылки ядерных частиц от их источника 1, которой порождена спектрометрируемая частица, Конкретно по сигналу вспомогательного детектора 3 ядерных частиц или сопутствующих им заряженных частиц или гамма-квантов каждый раз выделяют из формируемой шкалы эталонных меток времени ту опорную для спектрометрируемой частицы эталонную метку времени, начало которой совпадает с зара нее выбранной фазой (фиг. 5, диаграмма а) либо для последней на текущий момент времени, либо для отстоящей от последней на известный (например, прокалиброванный) интервал времени другой импульсной посылки ядерных частиц от их источника 1.
После этого по выделяемой таким путем опорной (для спектрометрируемсй гастицы) эталонной метке времени фиксируют момент начала интервала времени пролета частицей заданного отрезка, момент конца интервала времени пролета которого этой частицей непосредственно фиксируют в блоке 9 по сигналу основного детектора 2 ядерных частиц, расположенного в конце заданного отрезка пролетной базы. При этом однозначность такого выделения по сигналу вспомогательного детектора 3 опорной эталонной метки времени для каждой из спектрометрируемых частиц обеспечивается тем, что при изначальной настройке и калибровке времяпролетного спектрометра расстояние вспомогательного детектора 3 от импульсного источника 1 ядерных частиц выбирают таким, чтобы выполнялось следующее условие; макс < Тмин, где +MBKc — максимальная величина разброса по времени пролета спектрометрируемых ядерных частиц или сопутствующих им заряженных частиц или гамма-квантов от импульсного источника 1 до вспомогательного детектора 3, расположенного соответственно в позиции 3 или в положении,3 (фиг. 1);
T»H — минимальная величина интервала времени между двумя смежными импульсными посылками ядерных частиц от их источника 1, применительно к рассматриваемому примеру реализации способа на электронном синхротроне,равная периоду (Т, = Tp = coflst) ускоряющего ВЧ-напряжения (фиг. 5,диаграмма а), снимаемого с измерительной петли связи ускоряющего резонатора, Практически особенности аппаратурной реализации способа в устройстве (фиг, 1) разрешаются прежде всего тем, что блоком 5 одновременно с формированием им на своем втором выходе сигналов шкалы эталонных меток времени (фиг. 5, диаграмма в) вырабатывается синфазный с ними двухполярный (на первом выходе) хронирующий сигнал с длительностью,. равной (фиг, 5, диаграмма б) длительности текущей посылки ядерных частиц от их источника 1.
Необходимость в последнем, т.е. в выработке такого двуполярного меандра, обусловлена необходимостью однозначного селектирования и фиксации (маркирования) принадлежности каждого из формируемых блоком 6 сигналов к породившей его импульсной посылке ядерных частиц от их источника 1.
;За счет такого управ/16н,>я,еж)лмом функциояиро)нания блоков {> и 7, когда ггосле .<аждсй импульсной посылки ядерных частиц от их источника 1 полярность управля ОЩВГО ими сиГнала " ме»)ндра м()няется на 5 противополо>кную, одновременно Обеспечивают работу этих блоков б и 7 в режиме с: нулевым мертвым BpGM/>H;M { )1)Р указан-. ные 803MG>KHGcTN p8aaviэу)от путем ныпОГ)" нениЯ кажДОГО из блОкав с и 7 В ниД8 Двух 10 идентичных каналов регис- рации, управляющие входы которых. Незначительно настраИВЭЮТ На Пf)ОТИВОПСЛО>>(ЬIЬ)8 1>0)1>1PHGCTN сигнала )»)еан н ра с н> адан 20» 3 { са«1 «pr>Tл>-.
ВЕННО, 15
При каждой регистрации Вспомогательным pGTGKTQpoM 3 ЯДерн)эй частицы или сопутствующей ей заряженной частицы или
Гамма-кванта лишь тот иэ двух дискриминатОрОВ-фаpMNpGBBTG/IGN 14 и )5 н блске i> 0
ФО>>мирчет сигнал на сВсем ныхаве. Для KOTopof G AG/)$ pHocTb >/пр )вляк)щегo (<ст„.>обирующеГО) сигна>ла с Bxo/1a 20 Являr )T> ((,Я
3TQT МОМ(3НТ ОТГ)ИРа)ОЩ(>)Л, 11{)>«1 ЗТСМ / ./)»тельнссть Выходных сиГналав блока 6, 25
Вырабатываемь{х дискримина гс рам)л-Формирснателямл 14 и 15 нг 3ыхсдах 21 и 22. задают равноЙ длительн(>с ги > о (18{)иадв следования импульсных посылок яд(3рных частиц от их источника 1. С)лгнзл) ". Выходов 30
21 и 22 блока 6 обрабатывак)тс51 н блока ) также дВумя независимымл )
ГИСТРВЦ)ЛИ, фУН КЦИОНЯ) ) ЬНО 8 Нн> ЭНВЧ8НИЕ каждого )лз )<о;арык — с1лнхр«энная Заги). ь 43
МаРКИОУЮЩЕЙ ИНФОРМД»ии В { Gci.,i.ВЕТСТВУ)г)Щий К-ре)зрядный(К 2" 2) (",Дгиг()ный реГ{)с> {1
23 или 24 блока 7.
8> момент per)«>cTpaэ)) )и ВспсмоГательным детектором 3 спе:<траметрируGM(x;. ядерной частицы (или сопутству)о цей еи заряженной частицы,)ибс) . -ам>ла--кванта) блс)
6 формирует на своем выходе 21 импульсный сиГнал. указанный сигна/) В нид8 сиГнала "Лог. 1" поступает на псследанательнь)й 5).
Ч-вход первого 23 или нторогс) 24 сдвигс ны:< регистров блока 7. Запись этого, паступа)сщего, например, по входу 29, сигнала ".По/.
1" B сдвиговый регистр 23 производится по срезу (заднему фронту) стробирующего c»(- 5Г нала — меандра с BxGpa 31 В момент смены положительной полярнос:>N /»IGBHn)pa Ha GTрицательную полярность (фиг. 5, диаграм)«)Р б), CGOTBGTCTBBHHÎ В СГ))/чан, КОГДа ЭТОТ СИГнал "г)ог, i" формирую,;,я в блоке б вторым (фиг, 2) дискриминагорсм-формирователем
I Б, нап риме)), при следук>щ8Й имп >i/lbcHGN
P0cb llK6 ядерных HacTNLI GT Nx NcTÎ>{HN)<а 1, тс запись зтсгс сигнала "Лог, 1" с входа 30
ВО второй сдв)лговый регистр 24 также производится пс заднему фронту (но уже при
ОГрицат8льнОЙ пслярн(>сти) строб>ирую)>)его сигнала — меандра с входа 3":..
Благодаря этому н укаэанны < условиях форМиронан)ЛЯ ДИСKp!«I;r)V>HBTOpaMN-фсрМИраваталя 14 v; 15 сигналов "Лог. 1" с дли гельнсстью, равной перисду lo c/)GäGBBHN)3 импульсных пссь>лск ядернь)х частиц, блоком 7 Обеспе:-)ивается однаэначнсс и надежHG8 — 583 пропускон-маркирование опорных зталонHЫХ MGTG;< воемени для;<аждс)л из сгектрометрируемой яд рных частиц, независима от момента пересечения спектрам етри руе мой я Д8 р!Чо Й ч асти це Й и Ол Оже н ия
{3 или момента г)ересе-)ения ссп пствующей ей заряженной частицы либо гаммакванта позиции вспомогательного детектора 3. )ЗГ) агсдаря т-êîì,ó режиму заплi3vi маркернсй информации в К-разрядные сдвигсвые ре-истрь) 23 и 24 обеспечивается формирование этой инфсрмацли в )3Nä8 скОльзящей Выборки из и ОследОнате/I ьностл 2К си-н,1лов ".Г)<>г. 0" (нет события} и ./{О - 1 (ес i b ссбыти> ), антаматиче I СДВ>ЛГВЕМсй Вг)РВВС На аДИН РаЗРЯД ПРИ Каждой НОВОЙ и > > )у)1> ь ной посылке ядерных час плц ст их истсчни)<н 1, YMGI-;)Iî таким путем, т,е. эа счет жесткс Й синхронизации момента >10явления сигна/)а "no>, 1" на (К вЂ” {)-ом последовательном выходе сдвиговых ре:истpGB 23 и 24 с моментом гсявления счереднОЙ эталон н 0>л метки B> >8MGH vi на Вх0де 43 обеспечивается автоматическое выделенле для;<гждс>й спектром)етрируемсй -)a), пл ц ы с В с ей ст ) О г О 0 Г) р едбг) е н н О Й с г) О р1-ОЙ эталОн НОЙ MGTKN нр8мени, 8 MOMGн1 Дсcт)иж8 „)NЯ Aи ЦИРУЮ)ЦNM этой скользящей выбор,е си;-налом "ЛОГ, 1 >.ОследсвательноГО (K !)-Гс ныхсда сд 3иГО. ВОГО реГист()а 2" (24«) на Выхс>ДС элемента )/ >.Г1),4 28 блока 7 выставляется маркерный CNrHa/l "«)ОГ. I",,У!<аэаННЬ)И СИГНВЛ C ВЫХGPa 34 поступаег н блок 9, отпирая в нем 3PG; 6)п И 35. Тем самым обеспечивается синхронная транс/)яция эт»>«) элементом И 35 на Один иэ инфсрмацисн;-ых входон пресбраэавателя .. r7 интерна )а времени в цифровой код ссотнетсTBó)0)L{8.0 cèãtia/là с входа 43 в качестнс c0(, тветстнующей для спектрометрируемой частицы сг)орной эталонной метки,-.pe>MGHV. При зтсм ссответствук>щее разрешение преобразователя 37 на выполнение указан НОГО преобразования вь да8т триггер 38, пример старт-cTGIII«)0/0 управлениЯ которьгм в блоке ", рес!Лиэуется с 001693572 мощью элемента И 36 и выхода окончания работы преобразователя 37. Существенным при этом моментом для реализации способа является одновременное, с началом выполнения блоком 9 указанного временного преобразования, блокирование на этот период дальнейшей работы блока 7. Блокирование последнего осуществляется с помощью указанного сигнала триггера 38, который с выхода 46 блока 9 поступает на вход 32 блока 7, запирая в нем элементы 25 и 26. Причем для исключения возможности потери маркернай информации ввиду ложного сдвига в этой ситуации содержимого сдвиговых регистров 23 и 24 на один разряд вправо при последующей обработке этой информации с информационных выходов 33 предусматривают учет всего содержимого этих К-разрядных сдвиговых регистров 23 и 24. Посредством такой блокировки на вторых информационных выходах 11 устройства фиксируется линейный позиционный код, характеризующий наличие (в виде сигнала "Лог. 1") или отсутствия (в виде сигнала "Лог, 0") фактов регистрации вспомогательным детектором 3 каких-либо событий во время импульсных посылок, смежных (до и после) с той импульсной посылкой ядерных частиц от их источника 1, по отношению к начальной фазе которой блоком 9 было примерено время пролета спектрометрируемой частицы. Тем самым, в условиях большой загрузки вспомогательного детектора 3 фоновыми событиями, получают дополнительную возможность для . проверки правильности полученного результата измерения s характерных для экспериментальной практики условиях одновременного (с измерением времени пролета) проведения измерений энергии и/или ионизационных потерь спектрометрируемой частицы (соответствующая детектирующая система, фиг. 1, не показана), Например, при наличии существенного расхождения между результатами обоих этих измерений и одновременно с этим наличием соответствующего маркирующего признака на вторых информационных выходах 11 устройства вводят в полученный результат измерения времени пролета надлежащую корректирующую поправку на величину То. Таким образом, предлагаемый способ, реализуемый устройством для его осуществления, разрешает принципиальное ограничение-недостаток известных способов-временной привязки к фазе группирования в сгустки первичных частиц, и, тем самым, обеспечивает качественно более результирующую возможность спектромет5 »5 50 рирования по времени пролета как заряженных, так и нейтральных части:, ь наиболее актуальных для экспериментальной грактики условиях, а именно, в условиях, когда время пролета спектрометрируемых частиц от бомбордируемой мишани до сТопового детектора может значительно превышать период ускоряющего (прерывающего) В Ч-напряжения первичных частиц. При этом предлагаемый способ не предопределяет для своей реализации необходимости применения на импульсном источнике специального режима группиравания в сгустки первичных частиц, В то же время за счет введения в традиционную организацию измерения времени пролета по сигналам от стартовога (промежуточного) и стопового детектора Н080А для нее операции выделения и маркирования опорных эталонных меток времени предложенный способ обеспечивает воэможность резкого снижения требований к временному разрешению стартового промежуточного детектора, выполняющего здесь функцию вспомогательного детектора. Указанное принципиальное преимущество предлагаемого способа вытекаеь из реализуемой им центральной идеи формирования стартовой отметки времени путем преобразования сигнала вспсмогательного детектора с умеренным временным разрешением в прецизионную и не зависящую от интенсивности первичного пучка соответствующую эталонную отметку времени самого импульсного источника ядерных частиц, При этом в условиях времяпролетного спектрометрирования продуктов фрагментации ядер внутренней мишени электронного синхротрона укаэанное преимущество позволяет без ущерба для точности спектрометрирования пойти на дополнительное четырехкратное ухудшение временного разрешения вспомогательного (промежуточного) детектора, Тем самым, за счет резкого снижения при этом чувствительности вспомогательного детектора к быстрым легким частицам, составляющим основную фоновую загрузку вспомогательного (промежуточного) детектора, обеспечивается возможность спектрометрирования ядерных частиц в условиях прямого обзора вспомогательным детектором внутренней мишени быстроцикличного синхротрона. Повышение точности спехтрометрирования ядерных частиц по времени пролета предлагаемый способ априори обеспечивает за счет существенного увеличения контролируемой части пролетной базы t, которая здесь отсчитывается уже не от промежуточ11)93572 НОГО детектс(13, 3 непссредственнО 07 самой мишени, Такое качественное преимущество предлагаемого способа позволяет, например, при неизме.нной геометрии времяпролетного спектрометра одновременно снизить и требования к прецезионности стспсвого детектора. Причем указанные качественные преимущества реализуются как на внутренних, так и на выведенных ВТОРИЧНЫХ ПI!f×ÊBÕ ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ ядерных частиц. Формула изОбретения 1. Способ clleKTpQf487f)MpOBBHMA ЯдерHbIx частиц пО Времени llpGJIBT>";., заключающийся В измерении времени пролета спектрометрируемой час,-ицей заданной пролетной базы от импульсного источника яде )ных частиц путем селекции Величины интервала времени пролет- пс сигналу вспомогательного детектора ядерных частиц, расположенного на заданном расстоянии от импульсного источника ядерных частиц, и фиксации кОнца инт8рвала вре!4ени пролета пс сигналу основного детектора ядерных частиц, расположенного в конце заданнОЙ пролетной базы, О 7 л и ч 3 IQЩ И Й С Я 78М, ЧТО, С Ц81">Ь161 Г1ОВЫЦ!6HMA ГОчнОсти и информйтивнссти M;:I!48peHMM за счет расиирения избирательности по типу СП8КтРОМЕт РИРУЕМ>ЫХ ЧаСтИЦ, фс РМИ РУЮт шкалу эталонных f4670K Bpe)46HM синхронно с заранее Выбранным положением импульсной посылки ядерных частиц относительно »х источника, выделяют по сигнал„вспомоf 378fIbHGI.G детектора ядеоных частиц иэ сформированной шкалы эталонных меток BP6f48HM ОПОРНУЮ ДЛЯ СПВКТР1)14871>)ИРУ6МОИ частицы эталонную метку Времени, начало которой Отстоит на известный ин.ге рвал вреf4eHM оТ момента прохождения спектрометриру8мОЙ частицей или друГОЙ импульсной пссылкОЙ ЯДерных част»11. за1)знее Выбран НОГО пОлож8ния Отнoc»Teльнс их истОчника, и фиксируют по Выделенной опорной эталонной метке времени начало 1»нтервала времени пролета спектрометрируемой часгицей заданной прслетн1)й базы, пpи 3-ом выбирают расстояние вспомогательного деreKTQp3 ядерных частиц От их источника так, чтобы t>ff«< 7>ffff, где 1гч « -максимальный разброс спектрометрируемых частиц »ли сопутствующих им заряженных частиц »ли Гамма-KBBHTGB пс Времен1л Г1рслета 07 импульсного источника ядерных частиц до вспомогательного детектора, Т ч я — минимальный интервал Bpef46HM между двумя смежными импульсными посылками ядерHb1x частиц. 2О 25 ð >»4О 5О 5(2. Устройство для спектрометрирования ядерных частиц по времени пролета, содержащее расположенный в начале заданной пролетной базы импульсный источник Ядерных частиц, расположенный в конце заданной пролетной базы основной детектор ядерных частиц, выход ксторогс через дискриминатор-формирова)ель подключен к первому информационному входу блока из146сения Временных интервалов, Ilepebfe Вы ходи которого являются первыми выходами устройства, расположенный на заданном расстоянии от импульсного источника ядерных частиц вспомогательный детектор ядерных частиц, выход которого соединен с перВым Входом блока формирования импульсов, и блок синхронизации, о т л и ч а ющ e e с я тем, что, с целью повышения точности и информативности измерений эа счет расширения избирательности по Гипу спектрометрируемъ1х частиц, В устройство ВВВДены блок формированиЯ шкалы и блОк маркирОвки Опорных меток, выход блока cMHxpGHM33Ifии ПОДключен к входу блока формироВания шкалы, первыЙ Выход котсРОГО сОединен с первым упраВляк)щим ВхсдОм Олбка f аокирОвки опОрных меток и управляЮ1>:жм вхоДОМ блока формирования импульсов, первый и второй выходы котороГо >-1од>ключг>1> i" Qo 1.ве>тственно к первому и второму ин,„;.f)ìeö»GHffbif4 входам блока маркировки сп эсных ме;ск, первые выходы кОтОрОГО являю "ся Вторыми выходами устpG>IcTB3, Вторые Выходы блока фсрмирова -1ия ш>калы и блока маркировки опорных меток соединены ссответстве-!HG с вторым информационным и управляющим входами блока измерения эре 46HHbfx интервалов, в орой выход которого подключен к ьторому уг,оавляюще>»у входу блока маркировки опорных меток. >, Устройство по и. 2, 0 т л и ч а ю щ 8 ес A 7814, что блок формиоования импульсов ссдержит элемент И, элемент 1-1Е, элемент задержки, песвый и Второь . Дискриминаторы-формирователи, первые входы которых объединены и являются информационным входом блок"., вход элемента задержки являетсЯ управля1сщи14 вхоДом блока, Вь!ход элемента задержки через элемент И и эле- мент НЕ подклIGH61I к вторым входам с007ветственно первого и второго дискриминатооав-формирователей„выходы КСТООЬ1Х ЯВЛЯЮТСЯ СООТВВТСТВЕННС ПЕрвыч И 37орым ВыхОдами олска. 4. Устройство пс и. 2, о т л и ч а ю щ е ес.я тем, что блок маркировки опорных меток содержит элемент И, элемент ЗАПРЕ 1, элемент ИЛИ, элемент задержки, первый и второй сдвиговые регистры, информационные 1693572 входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами блока, запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ обьединен с первым входом элемента И и является первым управляющим входом блока, вход элемента задержки является вторым управляющим входом блока, выход элемента задержки подключен к второму входу элемента И и разрешающему входу элемента ЗАПРЕТ, выходы которых соединены с входами синхронизации соответственно первого и второго сдвиговых регистров, первый — К-й выходы (К 2) которых являются соответственно нечетными и четными разрядами первых выходов блока, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены к 1-м выходам (1 t < К) сдвиговых регистров, выход элемента ИЛИ является вторым выходом блока. 5. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок измерения временных интервалов содержит первый — третий элементы задержки, первый и второй элементы И, триггер и преобразователь временного интервала в код, входы первого и второго элементов задержки обьединены и являются первым информационным входом блока, первый вход первого элемента И является 5 вторым информационным входом блока, вход третьего элемента задержки и первый вход второго элемента И объединены и являются управляющим входом блока, выходы третьего и второго элементов задержки под10 ключены к вторым входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с входом запуска преобразователя временного интервала в код и установочным входом триг15 гера; выход первого элемента задержки подключен к входу останова преобразователя временного интервала в код, информационные выходы которого являются первыми выходами блока, выход окончания преобра20 зования преобразователя временного интервала в код соединен с входом обнуления триггера, выход которого подключен к входу разрешения работы преобразователя временного интервала в код и является вторым 25 выходом блока, 1693572 1693572 Составитель В. Захаров Редактор M. Бланар Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун Заказ 4077 Тираж 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
