Способ градуировки скоростной шкалы мессбауэровского спектрометра

 

СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ СКОРО ТНОЙ ШКАЛЫ МЕССБАУЭРОВСКОГО СПЕКТРОМЕТРА , заключаюпдайся в измерении скорости перемещения подвижной части допплеровского модулятора с помощью лазерного интерферометра, ймеющего подвижное плечо, путем получения интерференционной картины двух интерферирующих лучей, один из которых направляют на подвижное плечо интерферометра, а другой - на фотодетектор , и преобразования переме- . щения в интерференционные видеойм пульсы и их регистрации в пределах временных интервалов, на которые разбит рабочий диапазон скорости, отличающийся тем,, .что, I с целью увеличения точности градус ировки, один из двух интерферирующих ; лучей предварительно направляют в подвижномплече интерферометра так, чтобы обеспечить многократное прохождение его между подвижным и неподвижным элементами этого плеча, ; причем кратность прохождения луча : выбирают из условия регистрации не менее трех интерференционных видеоимпульсов в пределах каждого времейнего интервала, фиксируют моменты времени регистрации их на всем рабочем диапазоне скорости перемещения с подвижной части допплеровского модулятора от начала диапазона до конца, .рассчитывают значение скорости в пределах каждого временного интервала, на которые разбит рабочий диапазон, за каждый рабочий цикл перемещения, по этим значениям о ее находят функции распределения ско: рости внутри каждого временного N интервала, по функции распределения определяют среднее значение i скорости внутри интервала и отклонение ее от среднего значения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3720140/24-25 (22) 03. 04. 84 (46) 30. 11. 90. Бюл. У 44 (71) Институт аналитического приборостроения Научно-технического объединения АН СССР (72) M.Е.Вахонин, P.Í.Ãàëëü, О.А.Гордеев, В,А,Готлиб, С.М.Иркаев и В.В.Куприянов (53) 539.172.3 (088.8) (56) Chanshaw Т.Е. Three problems

associated with the interfегоmetric

calibration of Mossbauer Spectrome

ters Journal of Physics Е:;Sci Ins< .

1973, Р 6, 1053-1057.

Гаврилов Б.M. Земсков Б.Г., Абсолютная градуировка скоростной школы

ЯГР— спектрометров. — Метрология, 1982, N 7, с.47-52. (54)(57) СПОСОБ ГРАЦУИРОВКИ СКОРОСТНОИ ШКАЛЫ МЕССБАУЭРОВСКОГО СПЕКТРОМЕТРА, заключающийся в измерении скорости перемещения подвижной части допплеровского модулятора с помощью лазерного интерферометра, имеющего подвижное плечо, путем получения интерференционной картины двух интерферирующих лучей, один из которых направляют на подвижное плечо иитерферометра, а другой — на фотодетектор, и преобразования перемеИзобретение относится к области ядерно-физических исследований на основе эффекта Мессбауэра и может быть использовано в мессбауэровской.. спектрометрии.

„„SU 118921Î А 1 (51)5 G 01 N 24/00 G 01. Т 1/36

2 щения в интерференционные видеоимпульсы и их регистрации в пределах временных интервалов, на которые разбит рабочий диапазон скорости, отличающийся тем,.;что, с целью увеличения точности граду ировки, один из двух интерферирующнх лучей предварительно направляют в подвижном. плече интерферометра так, чтобы обеспечить многократное прохождение его между подвижным и неподвижным элементами этого плеча, причем кратность прохождения луча выбирают из условия регистрации не менее трех интерференционных видеоимпульсов в пределах каждого временного интервала, фиксируют моменты времени регистрации их на всем рабочем диапазоне скорости перемещения подвижной части допплеровского -модулятора от начала диапазона до конца, рассчитывают значение скорости в пределах каждого временного интервала, на которые разбит рабочий диапазон, за каждый рабочий цикл перемещения, по этим значениям находят функции распределения скорости внутри каждого временного интервала, по функции распределения определяют среднее значение скоро- сти внутри интервала и отклонейие ее от среднего значения, Целью изобретения является уве личение точности градуировки скоростной шкалы мессбауэровского спектрометра.

На чертеже изображен возможный правляют в подвижном плече так, чтовариант..устройства для осуществления бы обеспечить многократное прохожде.способа, пунктиром показан ход лучеи ние его в этом плече между отражаюв интерферометре.

5 щими элементами 7 и 6, вывод его и

Устройство для осуществления спо- сложение со вторым лУчом, РаспРострасоба содержит генератор ) таймерных . няющимся в неподвижном плече ннтерметок, соединенный с устройством ферометра, чтобы получить в плоскости управления допплеровским модулятором фотоДетектоРа 8 интерференЦионнУю КаР. допплеровский модулятор 3, лазер- 10 тину пРичем фотодетектор настРаивают ««ый интерферометр, включающий лазер. 1 1йа максимальную засветкУ по централь-, i4 оптический блок разделения луча 1ному пятну. Кратность прохождения. ,лазера и сведения интерферирующих луча в подвижном плече выбирают из

:лучей.5, неподвижный уголковый стра- ;успбвии регистрации не менее трех жатель 6 и подвижный уголковый отра- 15 интерференционных видеоимпульсов за жатель 7, укрепленный на подвижной интервал. времени, равный ширине Вречасти допплеровского модулятора (угол менного окна йри регистрации мессбауковые отражатели 6 и 7 являются эле-,эровского спектра, т.е. ширине врементами подвижного плеча интерферо- . менных интервалов, на которые разбиметра), схему регистрации интерфе- 10 вается Рабочий участок перемещения ренционных видеоимпульсов, включающую подвижной части допплеровского модупоследовательно фотодетектор 8 и : лятора. Затем производят измерения, усилитель — формирователь 9, счетное ))p»Toì генератор таймерных меток устройство 10, подключенное к генера вырабатывает две последовательности .тору 1, регистр памяти )), входы . 5 импульсов1 одна из которых поступает записи кода у которого подключены к B счетчик 10, другая — в .устройство выходам кода счетного устройства, а ;управления допплеровским модулятором управляющие входы через схему 12 2. Устройство управления 2 задает управления — к выходу усилителяфор рователя 9 Выходы кода Регист- 1 0 плеровского моДулЯтора с постоЯнным ра памяти )1 соединены с информацион- ускорением коррекция которого осуным входом буферного запоминающего ществляется по цепи обратной связи устройства 13, информационный выход между датчиком скОрости и устройством которого подключен к шине ЭВ)) 14, управления 2. Устройство управления

ЭВ) ) также св яз ан а с буферным з апoMH. 2 выра б атыв ае т так же сигнал "с тарт" 1

Нающим у тройством по цепи управления соответствуюший началу Рабочего и IIo этой же цепи со схемой 12, стар» Уч стка перемещения, поступающий в товый выход устройства управления ЭВ)1) для синхронизации начала выпол2 подключен к ЭВМ, входу сброса счет нения программы накопления и расчета, ного устройства 10 и к схеме )2, В 40 од вре енно по .этому сигналу сбраII 11 случае одновременного накопления сывается в ноль счетчик 10 и открымессбауэровского спектра на подвижной BaeTcR Bxop схемы управления регистчасти допплеровского модулятора укреп> Ром памяти для сигналов с усилителяляется источник гамма-излучения 15, формирователя 9, ри перемещении .1 устанавливается поглотитель 16, à ре 45 подвижной части допплеровского модугистрация гамма-квантов и накопление лятора 3 фотодетектор регистрирует спектра проводится по обычной схеме, модулированный световой поток и пре../.

, включающей детектор излучения 17, образует его в электрический сигнал, I .:соединенный со спектрометрическим . поступающий на вход усилителя — форt 50 трактом 18, выход которого подключен мирователя 9. Далее сформированный, к 3ВМ. интерференционный видеоимпульс подаетСпособ градуировки скоростной ся ка вход схемы управления регистшкалы мессбауэровского пектрометра ром памяти 1) которая вырабатывает

- осуществляется следующим образом синхронно два сигнала, поступающих

Предварительно настраивают лазер- на регистр памяти, один из которых ный интерферометр. Для этого один из по переднему фронту, запрещает за1 5S интерферирующих лучей,- образовавших- .пись кода в него со счетчика 10, ся после разделения луча лазера в другой разрешает передачу кода из оптическом блоке разделения 5, на- регистра памяти 11 в буферное запо89210 а

% аЕг<

К вЂ” =Vt +

2(п Н й

% абаз!

2. з(Н Э! 2

5 11 минающее устройство 13, по заднему фронту, первый разрешает прием кода со счетчика 10, а второй запрещает передачу кода в устройство 13, причем от момента выдачи устройством управления 2 сигнала "старт" до момента прихода интерференционного видеоимпульсе код счетчика, записанный в регистр памяти 11, соответ:ствует временному интервалу от "стар;та" до появления интерференционного видеоимпулъса. Таким образом, фиксируются и запоминаются моменты времени регистрации интерференционных видеоимпульсов вплоть до окончания рабочего хода подвижной части допплеровского модулятора 3. Отсчитав заданное количество временных интервалов, на которые разбивается рабочий участок, 3ВМ 14 вырабатывает сигнал, по которому блокируется вход схемы 12< для интерференционных видеоимпульсов, запрещается прием буферным запоминающим устройством 13 кода из регистра памяти 11 и разреша-.. ется перезапись информации о моментах времени регистрации интерференционных видеоимпульсов в ОЗУ 3BM.:

Далее 3ВМ за время нерабочего хода по заданному алгоритму внутри каждго временного интервала, на которы разбит рабочий участок, т.е. в пределах временного окна (канала), соответствующего временным окнам (каналам) при накоплении . мессбауэровского спектра, запоминает эти значения скорости. Алгоритм расчета зна, е чения скорости в канале заключается в решении системы уравнений г где К (, К < - количество интерференционных импульсов, зарегистрирован-. б ных за,интервалы времени t1 — t u

j,2 (t — t(соответственно в 1-м канале;

V„ — значение скорости в момент времени t(1,,и,tyg â€,интервалы времени, равные t+ — t! и t — t< соответ1 J ( ственно между моментами появления . первого интерференционного импульса .. внутри j-го канала t и H иHм п 1у<л ь <с аa, рас10 положенного в срединной области временного окна (момент t<), т.е. менного окна (момент t ), т.е.

° 0/2+ gt, который берется в расчет, и между t и t» выбранными.на краю

15 временного окна; а — ускорение; и— кратность прохождения луча в подвижном плече, причем и принимает только четные значения.

Конечное выражение для определения среднего значения скорости в канале имеет вид

7=V+а(И<,+f) л j a»

Н j (2 где Чн — значение скорости в мо1 . мент времени t( и.

t ь — ширина временного окна (канала);

N — номер канала.

На следующем рабочем цикле по.

:окончании рабочего участка перемещения с момента выработки, устройством управления сигнала <<старт

Ро обработке заданного количества циклов 3ВМ блокирует прием информации из буферного запоминающего уст: ройства и рассчитывает функции распределения скорости внутри каждого канала, определяет по этой фунуции среднее значение скорости в канале, отклонение значения скорости в канале и выдает массив данных градуировочной кривой, на основании которой производится расчет параметров мессбауэровского спектра. Мессбауэровский спектр может быть накоплен одно: временно с градуировкой в отведенной для него секции ОЗУ 3ВМ, I

))892)0

Редактор О.Филиппова Техред M.Äèäûê

Корректор,М. Шароши

Заказ 4341 Тираж 497 : Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 1)3035 Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.. Ужгород, ул. Гагарина, 101