Устройство умножения интенсивности статистически распределенных импульсов им. а.в.давыдова

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советских

Социалистических

Республик

<1и7 1?680 (6l ).Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 13.01,78 (21) 2568990/18-25 . с присоединением заявки И (23) Приоритет

G 01 Т 1/17 йкударатввнний камитвт

ЕЕЕР йо авяам язабрвтеаий и втарьпий (53) УДК

539.1.074 (088.8) Опубликовано 25.02 80. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 26 02-80 (72) Автор изобретения

А. В. Давыдов (71) .заявитель (54) УСТРОЙСТВО УМНОЖЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ СТАТИСТИЧЕСКИ

РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИМПУЛЬСОВ ИМЕНИ А. В. ДАВЬЩОВА

I.1

Изобретение относится к области измерений интенсивности потоков статистически распределенных импульсов от детекторов ионизирующих излучений и может быть использовано в радиометрах и спектрометрах ионизирующих излучений, Известен преобразователь последовательности входных импульсов (так называемые вычитающие устройства) (1) . 10

Недостатком его является отсутствие защиты от кратковременного превышения числа импуль. сов по каналу вычитания из-за чего могут быть просчеты входных импульсов.

Известно также устройство умножения интен. сивности потока статисаически распределенных импульсов для снижения статистической погрешности измерений, примененное в каротажном радиометре, содержащее первый и второй формирователи импульсов, масштабный делитель частоты следования импульсов, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и схему суммирования, первый вход которой соединен с первым формирователем импульсов (2).

В основе известного изобретения лежит из мерение потока импульсов от детектора в двух неперекрывающихся энергетических интервалах спектра излучения с последующим суммированием потока импульсов в основном энергетическом интервале с потоком импульсов дополнительного интервала, статистически отобранных по актам предшествующей регистрации импульсов основного интервала. Устройство содержит первый и второй дискриминаторы импульсов, Ьперативное запоминающее устройство (ОЗУ), схему статистической выборки, масштабный делитель и схему суммирования, при этом запись в ОЗУ производится с выхода первого дискриминатора, а считывание производится импульсами статистической выборки через масштабный делитель.

Недостатком известного устройства является дополнительная погрешность измерений, при измнении интенсивности потока в дополни,ельном энергетическом интервале относительно интенсивности потока основного интервала.

Появление дополнительной погрешности объясняется тем, что при интенсивности потока в

7680 4 кают формирователь 2, и на его выходе формируются стандартные импульсы по ампли=

10 :ного, диапазона, импульсы которого поступают на вход формирователя 1. Как правило, цри

20

З5 по мере возрастания заполнения объема ОЗУ) 40

3 71

" " основном-энергетическом интервале меньшем, чем в дополнительном интервале (основное

- условие статистического умножения), скорость считывания с ОЗУ превышает скорость записи импульсов в ОЗУ и флюктуации повышения " скорости следования импульсов в цополнитель" " йоой энергетическом интервале при отсутствии записи в ОЗУ приводят:к некомпенсирован-; ным просчетам импульсов статистической выборки.

Цель предлагаемого изобретения — повыше ние точности умножения статистического потока импульсов. ,Пля этого в устройство дополнительно введен нелинейный делитель частоты следования импульсов, вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, вход управ ления соединен с выходами разрядов памяти оперативного запоминающего. устройства, а выход соединен со вторым входом суммирования и одновременно со входом масштабного делителя, причем выход масштабного делителя соединен со входом записи оперативно-запоминающего устройства, а вход стирания оперативно-запоминающего устройства сое- 25 динен с выходом первого форйирователя импульсов.

На фиг. 1 дана схема пре jnагаемого уегройства; на фиг. 2 - пфиМер выполнеййя нелинейного делители для ОЗУ типЫ реверсивного двоичного счетчика на пяти триггерах с памятью íà 31 импульс..

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 и 2 — первый и второй формирователи импульсов, 3 — нелинейный делитель частоты, 4 — масштабный делитель частоты, 5 — оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), 6 — схема суммирования. На фигу ре 2 приведен пример выполнения нелинейного делителя частоты. Обозначений на фигуре следующие: 7 и 8 — триггеры типа

У вЂ” К, 9 — схема ИЛИ, 10 и И вЂ” схемы

И вЂ” НЕ, 12 — схема И.

Устройство выполнено следующим образом, 4

Выход формирователя 1 соединен с одним из входов схемы 6 суммирования и одно- . Временно со входом стирания импульсов в памяти ОЗУ. Выход формирователя 2 соединен со входом нелинейного делителя 3 час- 50 тоты, выход которого соединен со вторым входом схемы 6 суммирования и одновременно через масштабный делитель 4 со вхо.дом записи ОЗУ 5. Вход установки коэффициента деления делителя 3 соединен с разрядами памяти ОЗУ 5.

Устройство работает следующим образом. (Поступающие на вход формирователя 2 "" иМпульсы дополнительного диапазона запустуде и длительности, которые поступают на вход нелинейного делителя 3 частоты. Коэффициент деления частоты делителя 3 определяется количеством записанных в ОЗУ импульсов, и расчитывается на возможные изменения скорости следования импульсов по дополнительному диапазону относительно основизмерениях интенсивности излучения в разных энергетических интервалах дополнительный интервал выбирается в такой области спектра излучения, интейсивность потока детектируе мых частиц в котором больше интенсивности потока в основном энергетическом интервале не более, чем в два раза (что .обеспечивает наиболее эффективное уменьшение статистической погрешности) при коэффициенте мас-: штабного делителя 4, равном единице. При коэффициенте деления делителя 4, отличном от единицы, интенсивность потока в дополнительном интервале выбирается такой, чтобы скорость записи импульсов в ОЗУ 5 при отключенном делйтеле 3 не превышала скорость стирания импульсов более, чем в два раза. В этом случае для двух вариантов разницы в потоках импульсбв основного и дополнительного интервала-диапазон изменениа коэффициента деления делителя 3 должен быть от

1 до 3 в зависимости от заполнения ОЗУ (коэффициент 1 при малом заполнении ОЗУ с постепенным возрастанием коэффициента

При таком построении делителя 3 при незаполненном ОЗУ импульсы формирователя

2 проходят через делитель 3 без изменения частоты, поступают на вход сумматора 6 и проходят на выход прибора. Одновременно импульсы поступают на вход масштабного делителя 4, которым устанавливается коэффициент умножения интенсивности потока. С выхода делителя 4 импульсы поступают на вход записи ОЗУ 5.

Импульсы основного диапазона с въиода формирователя 1 также поступают на вход сумматора 6 и проходят на выход устройства. Одновременно импульсы поступают на вход стирания записи ОЗУ 5 и производят непрерывное уменьшение количества записанных импульсов в ОЗУ. Так как скорость следовайия импульсов на запись больше скорости следования импульсов на стирание, ОЗУ постепенно заголняется; но пои этом изменяется коэффициент деления делителя 3, возрастая по мере заполнения ОЗУ. Таким образом, через некоторое время от начала работы устанавливается динамическое равноI

717680 -6

-крыты и счета импульсов не производят

При записи в ОЗУ восьмого импульса на выходе четвертого разряда ОЗУ (2 ) появляется логическая "1", при этом логическая

"1" появляется на входе "у" триггера 8 и через схему 9 на входе "y" триггера 7. Связь

1о в триггерах с прямого выхода триггера 7 на второй вход."у" триггера 8 и с инверсного выхода триггера 8 на вход "у" триггера 7 об разуют двоичный счетчик по модулю "3", однако учитывая, что на входе схемы 10 имеется логический "0 * с выхода пятого разряда ОЗУ, схема 10 выключена и блокировка . р- схемы 12 происходит только с инверсного выхода триггера 7, т.е. схема 12 блокируется на один импульс иэ трех, поступающих на

20 вход делителя..

При приходе на запись в ОЗУ шестнадцатого импульса появляется логическая "1" на пятом разряде ОЗУ (2) и логический "0" на четвертом разряде, при этом триггер 8 блокируется по входу "у", а продолжающий работу триггер 7 начинает блокировать схему 12 для каждого второго импульса, т.е. коэффициент деления становится равным 2.

При записи в ОЗУ 24 импульса логический "0" на четвертом разряде меняется на

"l" н происходит разблокировка как триггера 8, так и схемы 10, при этом триггера

7 и 8, осуществляя счет по модулю "3", . бпокируют схему 12 для двух импульсов иэ трех, т.е. осуществляя пересчет на 3.

Схема ll применена для полной блокировки делителя при полном заполнении ОЗУ.

Применение предлагаемого устройства поэвьляет значительно повысить точность статистИческого умножения потоков импульсов и при использовании, например, в каротажных радиометрах дает существенный экономический

Формула изобретeíss устройство и схему суммирования, первый вход которой соединен с выходом первого формирователя импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точвесне между количеством записываемых и ходе схемы Ш логическая "1", и схема 12

ОЗУ импульсов и количеством стираемых; . открыта для входных импульсов, пропуская коэффициентом деления делителя 3, и коли- . их на выход делителя, Триггера 7 и 8 зачеством записанных импульсов в ОЗУ, а это означает, что скорость следования импульсов на выходе делителя 3 будет выше скорости следования импульсов на выходе формирователя 1 в коэффициент деления.делителя 4. Суммируясь в сумматоре 6, эти импульсы дают на выходе прибора суммарный поток, скорость следования которого выше. скорости следования импульсов на входе формирователя 1 в коэффициент деления делителя 4 плюс единица, При изменении скорости следования импульсов на выходе формирователя 2 относительно скорости следования импульсов на выходе фо мирователя 1 динамическое равновесие нарушается, объем заполнения ОЗУ 5 начинает убывать или возрастать, что вызывает соответствующее изменение коэффициента деления

3 и устанавливается новое динамическое равно весне, однако, общее количество пропущенных на выход импульсов (со сдвигом по времейи на переходной процесс установления равновесия) остается без изменений.

1аким образом, в отличие от известного устройства в предлагаемом устройстве записываются в ОЗУ импульсы дополнительного энергетического диапазона (через формирователь 2), а считывание (стирание) записи в

ОЗУ осуществляется импульсами основного энергетического диапазона .(через формирователь 1). А так как скорость следования импульсов по входу 2 болыпе скорости сле- 35 дования импульсов по входу 1, то при емкости ОЗУ, достаточной для щрекрытия разнополярных флюктуаций скоро@хи следования импульсов в обоих диапазонах, запись в

ОЗУ присутствует всегда, что исключает по- 4о, терн счета статистической вьюрки из импульсов по входу 2, а соответоавенно, повышается точность умножения интенсивности пото-, ка по входу 1. эффект за счет повышения производительПоступающие на вход устройства импульсы 45 ности каротажа. подаются на входы "С",триггеров 7 и 8 н одновременно на вход схемы 42 (фиг. 2).

Делитель выполнен таким образом, что при наборе в ОЗУ от 1 до 8 импульсов коэффициент деления равен l, от 9 до 16 — 1,5; о Устройство умножения интенсивности стаот 17 до 24 — 2; и от 25 до 31 — 3. тистически распределенных импульсов, содерПри числе импульсов в ОЗУ менее 8 на жащее первый и второй формирователи имвыходах четвертого и пятого разрядов ОЗУ пульсов, масштабный делитель частоты следонулевой логический уровень, при этом логи вания импульсов, ойеративное запоминающее ческий ноль присутствует на входах "у" триггеров 7. и 8 и входе схемы 10, которые соединены с этими разрядами ОЗУ, при этом на инверсном выходе триггера 7 и на вы12

Составитель В. Недопекин

Техред К.Ковалева Корректор М. Шароши

%Иктор Л.Павлов

Заказ 9834/62 Тираж 649 Подписное

ЦНИИПИ Государственногр комитета СССР по делам изобретений н открытий

l 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

-т

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

717680 8 ности, в устройство введен нелинейный дели- тивного запоминающего устройства соединен .тель частоты следования импупьсов, вход кото- с выходом первого формйрователя" импульсов. рого соединен с выходом второго формирователи импульсов, вход управления соединен Источники информации, с выходамй разрядов памяти оперативного . > принятые во внимание прн экспертизе запоминающего устройства, а выход соеди- 1. Матвеев В. В., Хазанов Б. И. Приборы йей со вторым входом схем суммирования для измерения ионизирующих излучений, М., и одновременно со входом масштабного дели- ."Атомиздат", 1967, с. 428. теля, причем, выход. масштабного делителя 2. Заявка У 2513904, кл. G О1 Т 1/17, : соединен. со входом записи оперативного зало- 1(01.08.77 по которой принято решение о выдамннаюпа:го устройства, а вход стирания опера- че авторского свидетельства.