Всесоюзная iпдте!^тйо"т?хш4есндя|би5л!4о'гена 1
338855
О П И СА Н И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 23.XII.1969 (№ 1387824/26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.Ч.1972. Бюллетень № 16
Дата о публикования описания 12.VI.1972
М. Кл. 6 01r 5/50
Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.384.2 (088.8) Авторы изобретения
Ю. В. Ерыхайлов и Ю. П. Сельдяков
Заявитель
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИТУДНОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТИ
ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ СИГНАЛА
Изобретение относится к электронной технике и может быть применено для определения нестабильности выходной амплитуды генераторов импульсов стабильной амплитуды, предназначенных для определения измерительных характеристик спектрометрических трактов.
Известен способ измерения амплитудной нестабильности импульсных источников сигнала, основанный на сравнении амплитуды импульсов импульсного источника сигнала с импульсами от полупроводникового детектора (ППД) ионизирующих излучений двух или более моноэнергетических линий гамма-излучения, Недостатками этого способа являются сложная система стабилизации коэффициента усиления и порога регистрации измерительного тракта, а также необходимость применения анализаторов амплитуд импульсов с очень большим числом каналов (несколько тысяч).
Целью изобретения является упрощение способа измерения нестабильности амплитуды импульсных источников сигнала. Поставленная цель достигается путем измерения изменения относительного положения максимумов амплитудных р аспределений, обусловленных о чновременной регистрацией импульсов проверяемого источника сигналов и источника сигналов высокостабильных амплитуд.
На фиг. 1 приводится измерительная характеристика измерительного тракта; на фиг. 2— амплитудные распределения, получаемые при измерениях; на фиг. 3 — блок-схема устройства, с помощью которого осуществляется предложенный способ.
В реальных условиях измерения вследствие дрейфа возможно изменение н аклон а (К) измерительной характеристики (см. фиг. 1)
10 и/или порога регистрации и уровня экспандирования U, Поэтому интерпретация результатов измерения существенно затрудняется.
Описываемый способ основан на сравнении результатов по крайней мере двух измерений
15 (начального и следующего). Предполагается, что за время измерения нестабильно" òü измерительной характеристики лежит в пределах допустимой погрешности измерения, Проверяемый источник импульсных сигналов посредством пассивных согласующих цепей настраивается так, чтобы максимум амплитудного распределения его импульсов располагался между максимумами распределений, вызванными полным поглощением в чувствительном объеме ППД гамма-квантов с энергиями Е1 и Ее (см. фиг. 2).
Энергетическая цена канала В =-том случае равна:
338855
Очевидно, что среднее значение амплитуд импульсов источника сигналов соответствует положению максимума амплитудного распределения импульсов этого источника, которое можно определить методом квадратичной экстраполяции.
Определим энергетический эквивалент Еи амплитуды импульса источника сигналов по результатам двух измерений, с тем чтобы на результаты измерений меныше влияла кон ная величина ширины канала:
E() = Е, + ип, = Е, + (Е, — Е,) — ", еч- 10
Истинный номер канала, в котором находится максимум амплитудного распределения им(2) пульсов источника сигналов, находят как (3) У(. = N()+ N(0) (16)
Расчетный же номер канала, в котором находится максимум амплитудного распределения импульсов источника сигналов, опреде(4) ляется в соответствии с соотношением (7), 20 как
Обозначим:
П1 П2 — =x и — =х
Ьп
Лп
У„. „„= У (Е,) х, + У (Е,) x, . (17)
Определим значение относительного изменения амплитуды импульса источника сигналов, подставив в соотношение (8) выражения (16) и (17)
hN(g) Г(и) — (и)расч
Л (и)расч Г(и)расч (18)
N(2) + N(0) — 1N(8,)хг + Ф(Е2)х1)
N(E,)х2 —, - Ж(Е2)х1
Преобразуя выражение (18) при подстановке в него выражений, (1Î) — (14) и (16), получаем
35 л и — 1" 1 хг — _#_221 E2 — E1 (19)
Е, ха+ Ег х1 N2 — _#_1 или
1+ 2 (5)
Энергетический эквивалент амплитуды импульса источника сигналов определяем как 25
Е(1) + Е(2)
Еи=
2 и, пг
Е,+Е,+(Е, — E,) — — (Ег — Е,)—
An
Ьп (6) 30
Используя обозначение (4) и соотношение (5), преобразуем выражение (6):
Еи — Е1 хг + Ег х1 (7) В результате воздействия дестабилизирующих,факторов могут изменяться как параметры измерительного тракта, так и амплитуда импульса проверяемого источника сигналов, вследствие этого меняется и характер амплитудного распределения. В этих условиях необходимо определить относительное изменение амплитуды импульса источника сигналов (его нестабильность):
G:
ЬЕ„
Еи
Для повторного измерения цена канала:
Е,— Е, Е,— Е, И:
ЛФ N2 — N1
Поскольку измерения проводятся при уровне экспандирования, отличном от нуля, определим истинное положение максимумов в единицах каналов анализатора:
У1" — — — —— N (Е,), (10)
Л ист ег ег лю Л,(Е )
121 E2 — Е, Определим число экспандированных каналов
Если при преобразовании (18) воспользоваться выражениями (1О) — (13), (15) и (16), по40 лучаем
1чи — Ni 2 — N2 х1 E2 — Е1
Е1 хг + E2 х1 N2 — N1 а это выражение тождественно (19).
45 Резюмируя изложенный способ, можно отметить следующее.
Значение амплитудной нестабильности проверяемого источника сигналов определяется в результате двух измерений. При обработке
50 результатов начального измерения определяются значения коэффициентов у1 и )(г, при оор аботке результатов второго (последующих) измерения — положения максимумов N>, N> и
N, соответствующих энергии гамма-квантов
55 Е< и Е> и амплитуде импульсов источника сигнала. Затем по формуле (19) рассчитывается значение нестабильности амплитуды импульса проверяемого источника сигналов.
Описанным спосооом может быть определе60 на относительная (взаимная) нестабильность любых двух источников импульсных сигналов.
Устройство, с помощью которого может быть реализован описываемый способ, содержит (см. фиг. 3): импульсный источник сиг65 налов 1, нестабильность которого проверяется; (8) (9) N(0), =Ж(Е,) — N,, N(0)» = N(E,) — N,. (12) (13) .(2) Е Е (Е Е пг
Ап
Если N(0)((N(O)>, то среднее значение экспандированных каналов определяется как
N (О) = N (О), х, + N (О), х, . (14)
Если N(o)1)N(o)2, что вероятно в случае нелинейности измерительного тракта, среднее определится как гЧ(О)1 + Л (О), (15
338855 г
I
I г
1
1 ! лг
Составитель О. Афанасенкова
Редактор Т. Орловская Техред Л. Богданова Корректор E. Миронова
Заказ 17557!7 Изд, Ме 65! Тираж 448 Подписное
Ц!4ЕИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, >К-35, Раушская паб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2
ППД 2, низкошумящий предусилитель (обычно зарядочувствительный) >, обладающий высокой стабильностью и линейностью, линейный усилитель 4 с регулируемойполосойпропускания, пороговый усилитель (экспандер, расширитель) 5, амплитудный анализатор импульсов б.
В качестве источника импульсов высокостабильной амплитуды используется германиевый детектор, облучаемый гамма-квантами с энергиями L> и Ез. Сигнал импульсного источника сигналов смешивается с импульсами
ППД, усиливается, экспандируется с помощью блоков >, 4, 5 и регистрируется на многоканальном анализаторе б.
ППД для повышения стабильности амплитуды его выходного сигнала помещен в термастат, в котором при высоком вакууме поддерживается низкая температура. При этом собственные шумы ППД существенно уменьшаются, что приводит к повышению точности измерения и достоверности.
Предло>кенный способ определения амплитудной нестабильности импульсных источниа;ч ков "Hãíaëaв гыгодно отличается от известного спocoáa тем, что при нем не требуется применения системы стабилизации коэффициента усиления и порога регистрации измерительно5 го тракта, а также дорогостоящего амплитудного анализатора, число каналов которого составляет несколько тысяч.
Предмет изобретения
10 Способ определения амплитудной нестабильности импульсных источников сигналов, основанный на измерении амплитудных- рас пределений от проверяемого источника и источника импульсов двух высокостабильных
15 амплитуд, отличающийся тем, что, с целью упрощения измерений и исключения влияния нестабильностей на результаты измерения, нестабильность амплитуды импульсов проверяемого источника сигналов определяют по изме20 нению относительного поло>кения максимумов амплитудных распределений, обусловленных одновременной регистрацией импульсов kkpoверяемого источника и источника импульсов высокостабильных амплитуд.
