Устройство для регистрации частиц

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»> 270107

Саюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. твид-,ву— (22) Заявлено 09.01.68 (21) 1208245/26-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень № 44 (45) Дата опубликования описания 15.12,78 (5! ) М.Кл. б 01 Т 1/208

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (53) УДК 62).387.4:

:539.16 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. И. Грачев, В. И. Рыкалин, Н. К. Вишневский и В. П. Хромов (7i1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЧАСТИЦ

Изобретение относится к ядерной электронике, в частности к устройствам для обработки временной информации с детекторов ядерных излучений. Для получения высокого временного разрешения времяпролетных спектрометров при использовании в последних счетчиков с большими (- 1 м) линейными размерами сцинтилляторов или радиаторов необходимо устрачить влияние размеров счетчика.

Известно устройство,:позволяющее .компенсировать влияние геометрии счетчика на временное разрешение. Сцинтиллятор

«просматривается» двумя фотоэлектронными умножителями, до которых свет сцинтилляцип доходит через неравные отрезки времени. Разность времен является функцией координаты точки прохождения частицы, измеряемой двумя время-амплитудными преобразователями. Один из преобразователей измеряет интервал времени между ранним и более поздним импульсами

ФЭУ, а другой между поздним и ранним, для чего ранний сигнал задерживается на постоянную величину. Очевидно, что с изменением координаты точки,прохождения частицы (координаты х) сигнал на одном преобразователе линейно растет, а на другом уменьшается. Суммарный сигнал от обоих время-амплитудных преобразователей не будет зависеть от места про хождения частицы через счетчик.

Однако в таком устройстве наблюдаегся большое мертвое время из-за использования время-амплитудных преобразователей и последующего амплитудного анализа, достигающее 0,3 — 1 мкс.

Кроме того, устройство невозможно включить во временную логическую схему, 1О так как временное положение выходного импульса устройства зависит от координаты точки прохождения частицы через счетчик.

Цель изобретения — создание устрой15 ства с малым мертвым временем, вырабатывающего логический импульс, временное положение которого относительно пеперной временной отметки не зависит от места IIOпадания частицы в сцинтиллятор или радиатор.

Для этого в предлагаемом устройствс на выходе первого генератора зарядного тока включен диод с накоплением заряда в качестве накопителя заряда для преобразования время — заряд — время. Между разветвителем и второй линией задержки включен триггер, который обеспечивает необходимое соотношение токов заряда и

Зо разряда и времени заряда и разряда.

270107

Временной интервал между импульсами от двух фотоумножителей, «просматри вающих» с разных сторон сцинтпллятор пли радиатор, преобразуется в величину заряда, накапливаемого в накопителе заря- 5 да. Обратное преобразование, т. е. рассасывание накопленного заряда, начинается тем раньше, чем больший заряд был накоплен, Момент равенства накопленного и унесенного зарядов при определенном от- 10 ношении зарядного тока к разрядному пе зависит от координаты х. Малое мертвое время устройства обеспечивается применением «быстрых» логических элементов и исключением время-амплитудных преобра- 1 зователей.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Фотоумножители 1 и 2 расположены с двух сторон сцинтиллятора 8. Сигналы с фотоумножителей I и 2 формируются на формирователях 4 и 5 с компенсацией амплитудного разброса. Сигнал с формирователя 4 через разветвитель б перебрасывает в состоянии «I» триггер 7 и через линию 8 задержки запускает генератор 9 разрядного тока. Сигнал с формирователя

5 через линию задержки 10 возвращает 30 триггер 7 в исходное состояние «О». Сигнал с триггера 7 управляет работой генератора 11 зарядного тока. Генераторы 9 и 11 заряжают и разряжают накопитель 12 заряда. Момент нулевого заряда фиксирует- З0 ся индикатором 13 нуля, по сигналу которого срабатывает формирователь 14 логического импульса.

На фиг. 2 последовательно показаны 40 импульсы с формирователей 4 и 5, ток заряда с генератора 11, ток,разряда с генератора 9, заряд на накопителе 12 и логический импульс с формирователя 14.

В качестве накопителя 12 заряда применен диод с накоплением заряда (ДНЗ), который является одновременно индикатором нуля заряда. Для того чтобы импульс с формирователя 4 был для триггера 7 всегда стартовым, а импульс с формирователя 5 — стоповым, в канал формирователя 4 введена линия 8 задержки.

Время восстановления (Т „„,,), обратного сопротивления ДНЗ равно времени начала рассасывания заряда плюс время, необходимое для рассасывания накопленного заряда от генератора 9 разрядного тока.

Устройство найдет применение при экспериментальных исследованиях, когда используются сцинтилляционные и черенковские счетчики с линейными размерами сцинтилляторов и радиаторов более 50—

100 см.

Формула изобретения

Устройство для регистрации частиц преимущественно во время-пролетных приборах с помощью черенковских или сцинтилляционных счетчиков, состоящее из двух фотоумножителей, двух формирователеи, двух линий задержки, двух генераторов тока, триггера, разветвителя, индикатора нуля, формирователя логического импульса и накопителя заряда, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения влияния размеров сцинтилляторов и радиаторов на временное разрешение, уменьшения мертвого времени устройства, на выходе первого генератора зарядного тока включен диод с накоплением заряда в качестве накопителя заряда для преобразования время — заряд — время, а между разветвителем и второй линией задержки включен триггер, который обеспечивает необходимое соотношение токов заряда и разряда и времени заряда и разряда.

270107

9и2.1

5

72 о

Составитель Л. Пирожников

Редактор Т, Колодцева Техред О. Тюрина Корректор С. Файн

Заказ 852/1275 Изд. № 747 Тираж 666 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»