Способ ядерной спектрометрии

 

ОПИСАНИЕ 2И683

И ЗОБРЕ ТЕ НИ Я

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 11.I I I.1964 (№ 887622/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 19.11.1968. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 24,IV.1968

Кл. 21g, 18/01

21g, 30/04

МПК Н 05d

Н 05g

УДК 621.374.3: 621.383. .292:621.396.666 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Р. И. Смирнов, И, П. Владимиров и А. Г. Ветров

Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт разведочной геофизики

СПОСОЬ ЯДЕРНОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ

Предложение относится к способам устранения нестабильности тракта преобразования и усиления исследуемого сигнала в устройствах, содержащих фотоэлектронные умножители, в частности в приборах, используемых для спектрометрии ядерных излучений.

Коэффициент усиления фотоэлектронных умножителей, применяемых в сцинтилляционпых спектрометрах, в большой степени зависит от напряжения питания, температуры окружающей среды и других факторов. Это является основным источником ошибок в измерениях спектров ядерных излучений.

Известные способы борьбы с нестабильностью работы фотоэлектронных умножителей сводятся, как правило, к устранению самой нестабильности, т. е. к стабилизации результирующего коэффициента усиления всего тракта усиления сигнала (фотоэлектронный умножитель, усилитель).

В частности, известен способ автоматического ретулирования усиления путем введения обратной связи с использованием реперного источника излучения (радиоактивного или светового).

Однако этот способ имеет ограниченный коэффициент стабилизации (50, редко до 200—

300) и значительную инерционность (0,1—

10 сек).

Предложенный способ позволяет полностью устранить влияние нестабильности фотоэлектронного умножителя и последующего усилителя.

Способ основан на компенсации нестабильности коэффициента усиления и фотоэлектронного умножителя и усилителя в процеасе амплитудного анализа импульсов сцинтилляций.

Пороговое напряжение дискриминаторов, в отличие от известных систем, подают в виде

10 импульсов. Эти пороговые импульсы формируются следующим образом. Каждый исследуемый импульс вызывает появление с определенной задержкой реперного импульса, который пропускают через тракт усиления (ФЭУ, 15 усилитель) вместе с исследуемыми импульсами. В результате те и другие импульсы получают равную нестабильность. Далее в процессе амплитудного анализа, проводимого методом сравнения .импульсов сцинтилляцией с

20 пороговыми импульсами, их нестабильности взаимно компенсируются. Это равноценно коэффициенту стабилизации, близкому к бесконечности.

На чертеже изображены временные диаг25 раммы, поясняющие способ.

Импульсы сцинтилляций, возникающие в сцинтилляторе при попадании в него гаммаквантов излучения (а), регистрируются и усиливаются фотоэлектронным умножителем. С

30 ФЭУ импульсы сцинтилляции, смешанные с

211683 пороговыми импульсами, подают на линейный усилитель и далее на временной селектор, в котором вновь отделяются от пороговых импульсов. После временного селектора импульсы сцинтилляций (в) задерживаются (г) в первой линии задержки на время t3, несколько большее длительности импульса сцинтилляции т,.

С первой линии задержки импульсы сцинтилляций (г) поступают на вторую линию задержки и одновременно на генератор пороговых импульсов, работающий в ждущем режиме, и запускают его. Генератор вырабатывает прямоугольные импульсы (д) стабильной ампл итуды.

С генератора порогового импульсы (д) поступают на генератор световых импульсов и запускают его. Вспышки генератора световых импульсов регистрируются ФЭУ. На выходе умножителя и линейного усилителя получаются, таким образом, пары импульсов (б): каждому импульсу сцингилляций сопутствует (с задержкой на время l,>) пороговый импульс. Относительные нестабильности их амплитуд, вьиванные нестабильностью 1усиления, абсолютно равны. С линейного усилителя эти пары импульсов поступают на временной селектор, где разделяются снова на два канала.

Это разделение производится с помощью селектирующего импульса (е), подаваемого на селектор с генератора пороговых .импульсов.

С выхода временного селектора пороговые импульсы (ж) поступают на аттенюаторы, в которых их амплитуды ослабляются (з) и (и) до величин, равных верхнему и нижнему порогам соответствующих дискриминаторов и далее на дискриминаторы нижнего и верхнего порогов.

Импульсы сцинтилляций после временного селектора проходят через первую лицинию задержки с временем задержки t, и через вторую линию задержки с временем задержки таким, чтобы на ее выходе вершина импульса сцинтилляций совпадала во времени с плоской вершиной порогового импульса. С выхода второй линии задержки импульсы сцинтилляций поступают на дискриминаторы, в которых они сравниваются по ам|плитуде с пороговыми,импульсами. Это сравнение может быть осуществлено, например, путем суммирования их с противоположными знаками и дальнейшего пропуокания лишь той части результирующего импульса, которая имеет знак импульса сцинтилляций. Таким образом, спусковое устройство дискриминатора срабатывает лишь от импульсов сцинтилляций, амплитуда которых превышает амплитуду пороговых импульсов.

Так как нестабильности амплитуд суммируются также с противоположными знаками, а по величине они,равны, то в результате такого сравнения и происходит их полная взаимная компенсация. Спусковое устройство дискриминатора вырабатывает стандартные импульсы постоянной длительности и амплитуды (к. л.).

Эти импульсы с выходов дискриминаторов подают, как обычно, на дальнейшую обработку — либо непосредственно на измерители скорости счета (при интегральных измерениях), либо на схемы антисовпадений (при дифференциальных измерениях спектра) .

30 Предмет изобретения

Способ ядерной спектрометрии с использованием реперных световых импульсов, прошедших через ФЭУ и тракт усиления вместе с исследуемыми импульсами, отличаюш,иися тем, что, с целью устранения влияния нестабилььости ФЭУ, пороговое напряжение подают в виде импульсов, пропорциональных прошедшим через тракт усиления реперным импульсам, причем каждый реперный импульс синх4О ронно запускают соответствующим исследуемым импульсом.

211683

Составитель И. Б. Трофимова

Редактор П. И. Шлайн Техред Л. Я. Бриккер Корректоры; Н. И. Быстрова и Г. И. Плешакова

Заказ 822/б Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

1ипография, пр. Сапунова, 2