Устройство для амплитудной спектрометрической обработки сигнала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АМПЛИТУДНОЙ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛА, содержащее детектор, соединенный с последовательной цепью из усилителя, амплитудного преобразователя и накопителя, а также с цепью из дискриминатора', первой схемы И, первого одновибратора и входом блокировки амплитудного преобразователя, второй одновибратор которого включен между дискриминатором и вторым входом первой схемы И, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности обработки, в него введены генератор шума, триггер пуска.схемы НИИ, преобразователь мертвого времени, а также последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, триггер и преобразователь порога, сравнивающее устройство, первый счетчик длительности, ключи установки, второй счетчик длительности, триг'гер мертвого времени и вторая схема И, при этом генератор шума через триггер пуска соединен с вторым входом второй схемы И, выход которой соединен с вторым входом триггера •''пуска и триггером мертвого времени, входы второй схемы И соединены с выходами первой и второй схем ИЛИ, а также с выходом триггера мертвого времени, выход второй схемы ИЛИ соединен с вторым входом второй схемы И и с преобразователем мертвого времени, который подключе-н к второму входу схемы управления.i(ЛСП00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) 01) 0 А (51)4 G01 Т 1 17

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2564618/18-25 . (22) 02.01.78 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (72) М.Е. Глушковский (53) 539.1.03/06:543.42.062(088.8) (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АМПЛИТУДНОЙ

СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛА, содержащее детектор, соединенный с последовательной цепью из усилителя, амплитудного преобразователя и накопителя, а также с цепью из дискриминатора, первой схемы И, первого одновибратора и входом блокировки амплитудного преобразователя, второй одновибратор которого включен между дискриминатором и вторым входом первой схемы И, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыше- ния точности обработки, в него введены генератор шума, триггер пуска, схемы ИЛИ, преобразователь мертвого времени, а также последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, триггер и преобразователь порога, сравнивающее устройство, первый счетчик длительности, ключи установки, второй счетчик длительности, триггер мертвого времени и вторая схема И, при этом генератор шума через триггер пуска соединен с вторым входом второй схемы И, выход которой соединен с вторым входом триггера "пуска и триггером мертвого времени, входы второй схемы И соединены с выходами первой и второй схем ИЛИ, а также с выходом триггера мертвого времени, выход второй схемы ИЛИ соединен с вторым входом второй схемы И и с преобразователем мертвого времени, который подключен к второму входу схемы управления.

705880

Изобретение относится к контролю ,ядерных излучений и может быть использовано при работе со статическими источникам сигналов и в других областях науки и техники. 5

Известно устройство для спектрометрической обработки сигнала, содержащее,детектор (фотоэлектронный умножитель), интеграторы быстрой и медленной компоненты, интегратор суммы компонент сигнала, блок синхронизации и дискриминатор отношенйй.

Известное устройство недостаточно стабильно в работе.

Известно устройство для амплитуд- 15 ной спектрометрической обработки сигнала, наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату, содержащее детектор, соединенный с последовательной цепью 20 из усилителя, амплиудного преобразователя и накопителя, а также с цепью из дискриминатора, первой схемы И, первого одновибратора и входом блокировки амплитудного преобразователя, второй одновибратор включен между дискриминатором и вторым входом первой схемы И.

Однако неудовлетворительная нормировка спектров значительно ухудшает- ЗО ся при включении режектора, дающего дополнительные просчеты, а также при анализе быстрораспадающихся изотопов.

Целью изобретения является повыше- . ние точности обработки за счет упрощения нормировки спектров.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены генератор шума, триггер пуска, схемы ИЛИ, 40 преобразователь мертвого времени,а также последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, триггер и преобразователь цотока, сравнивающее устройство, первый счетчик- 45 длительности, триггер мертвого времени и вторая схема И. При этом генератор шума через триггер пуска соединен с вторым входом второй схемы И, выход которой соединен с вторым у) входом триггера пуска и триггером мертвого времени, входы второй схемы И соединены с выходами первой и второй схем ИЛИ, а также с выходом . триггера мертвого времени, выход у второй схемы ИЛИ соединен с вторым входом второй схемы И и с преобраэо-,/ вателем мертвого времени, который подключен к второму входу схемы управления.

На чертеже показана функциональьая схема устройства, для амплитудной спектрометрической обработки сигнала.

Оно содержит детектор 1, который через последовательно соединенные усилитель 2 и амплитудный преобразователь 3 соединен с накопителем 4, а также через дискриминатор 5, первую схему И 6, первый одновибратор

7; первую схему ИЛИ 8 — с входом 9 блокировки амплитудного преобразователя 3. Генератор 10 импульсов через последовательно соединенные счетчик

11 порога, триггер 12 порога, преобразователь 13 порога, сравнивающее устройство 14, первый счетчик 15 длительности, ключи 16 установки, второй счетчик 17 длительности, триггер 18 мертвого времени, вторую схему ИЛИ 19, преобразователь 20 мертвого времени подключен к второму входу сравнивающего устройства 14.

Генератор 21 шума через триггер 22 пуска и вторую схему И 23 соединен с вторыми входами триггера 18 мертвого времени и триггера 22 пуска.

Дискриминатор 5 через второй одновибратор 24 и третью схему ИЛИ 25 соедииен с другим входом второй схемы

ИЛИ 19, причем параллельно второму одновибратору 24 включен триггер 26 режекции, второй вход которого соединен с выходом первой схемы И 6. Счет- чик 11 порога через дешифратор 27 соединен с вторым входом триггера 12 порога, выход генератора 10 импульсов соединен также со счетным входом 28 второго счетчика 17 длительности. Выход второй схемы ИЛИ 19 соединен также с второй схемой И 23, третий вход второй схемы ИЛИ 19 — с выходом

29 мертвого времени амплитудного преобразователя 3, а выход второго счетчика 17 длительности — с управляющим входом 16 ключей установки.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с детектора 1 формируется усилителем 2 и поступает на амплитудный преобразователь 3, код с которого передается в накопитель 4.

Если появляются на выходе детектора

1 два близко расположенных сигнала, то второй импульс на выходе дискриминатора 5 совпадает на входе схемы

И 6 с импульсом одновибратора 24, 705880 запускает одновибратор 7, который через схему ИЛИ 8 запрещает регистрацию сигнала с входа 9 в преобразователе 3. Кроме того, сигнал со схемы

И 6 перебрасывает триггер 26 режекции, который сбрасывается следующим входным импульсом и формирует дополнительное мертвое время, переходящее через схемы ИЛИ 25 и 19. Элементы

5-7 и 24-26 представляют собой режектор наложенных импульсов, работающий по короткому сигналу.

Принцип работы системы стабилиза. ции мертвого времени тракта, упрощающий последующую нормировку, заключается в том, что на.вход системы

ИЛИ 19, суммирующей все мертвые времена, поступают сигналы (с триггера

18 мертвого времени), дополняющие общее значение мертвого времени тракта допостоянной величины,удобнойдля последующей коррекции ° Такимобразом,за счет незначительного увеличения числа просчетов стабилизируетсяодин изнаиболее важныхпараметров амплитудного тракта приработе в реальных условиях.

Стабилизация происходит следующим образом. Импульсы постоянной частоты с генератора 10 импульсов поступают на счетчик 11 порога,-который связан с дешифратором 27. Импульсы переполнения со счетчика 11 и дешифратора 27 формируют на триггере 12 порога временные интервалы, пропорциональные по длительности коду дешифратора.

Преобразователь 13 порога построен также, как преобразователь 20 мертвого времени, и преобразует временные

1 интервалы в пропорциональное напряжение. Это напряжение определяет порог срабатывания системы стабилизации 4, подается на вход сравнивающего устройства 14, на другой вход которого поступает напряжение, пропорциональное мертвому времени тракта. Сигнал с выхода сравнивающего устройства

14 регулирует длительность импульсов, дополняющих мертвое время тракта, при помощи управляемого генератора на элементах 15, 16 и 17. Первый счетчик 15 длительности управляется по реверсивному входу, на вход 28 второго счетчика 17 поступают импульсы с генератора 10, а при его переполнении через ключи 16 установки в него устанавливается кодс первого счетчика 15. Одновременно импульсы переполнения второго счетчика 17 поступают на сброс триггера 18 мертво55 прототипа. Более высокая точность стабилизации не нужна, поскольку практически ограничивается статистикой отсчета при наборе спектра.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность работы с быстрораспадающимися изотопами без дополнительной обработки. го времени. На вход пуска этого триггера поступают случайно распределенные во времени импульсы от ге-:. нератора 21 шума через схему фазировки на элементах 22 и 23. Сигнал с триггера 23 пуска сразу проходит на вход пуска триггера 18 (и сбрасывает триггер 22 пуска) только при отсутствии сигнала мертвого времени со второй схемыИЛИ 19.Впротивном случае он запоминается на триггере 22 пус- . ка до окончания этого сигналаи и запус- кает триггер18 мертвоговремени после окончания сигнала мертвоговремени.Так как частота импульсов сброса значительно выше,чемпуска,то длительность импульсов на выходе триггера

18 мертвого времени в среднем равна половине интервала импульса сброса.

За счет случайного момента начала формирования дополнительных импульсов мертвого времени и их флуктуирующей длительности достигается полное отсутствие корреляционных зависимостей

25 между этими импульсами и входными сигналами тракта (через источники питания, наводки и т.д.).

Линейная зависимость дополнительного генерируемого мертвого времени от управляющего сигнала, которая достигается цифровым управлением частоты сброса и схемой фазировки, позволяет обеспечить устойчивость всей системы стабилизации в широком диапазоне условий .работы.

Работа оператора, обслуживающего устройство, сводится к следующему.

Перед набором спектра определяется максимальное мертвое время тракта и

40 устанавливается на дешифраторе 27 порог, несколько превышающий это значение. Например, если максимальное мертвое время равно 6,57, то устанавливается значение 9,097., которое

45 дает удобный коэффициент пересчета

1, 1. После набора эта поправка справедлива для всех компонент спектра.

Экспериментальная проверка устройства показала, что точность нормировки спектра повышается до 0,3-0,67 по сравнению с 1-2,57 у устройства