Устройствоjum опр!нейтронноикомпон1луч1f1изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения потока нейтронов космических лучей по энергиям, регистрируемого нейтронным монитором или супермонитором станции космических лучей. данные регистраторов кратностей используются при излучении вариаций космических лучей., определение кратностей нейт-» ронной компоненты космических лучей основано на том.что первичный, нейтрон, попадая в тело датчика нейтронного монитора, вызывает ге-т нерацию некоторого числа вторичных нейтронов, имеющих общее название "звезда*, которые регистрируются счетчиками. чем больше энергия пришедшего первичного • нейтрона, тем больше вторичных нейтронов в "звезде", тем больше число их зарегистрируется счетчиками, т.е. тем больше кратность зарегистрированной "звезды" (одноч кратные, двукратные и т.д. "звезрс ды").101520подсчет количества нейтронов в "звезде", т.е. определение её кратности, производится в течени^ определенного времени сбора ''тс , которое выбирается несколько большим времени ?ивни "звездц" в датчике нейтронного монитора, отсчет времени сбора тс начина-» ется от момента регистрации счет^ чиками первого нейтрона регистри'п руемой "звезды".известно устройство для определения кратностей нейтронной компоненты космических лучей - по авт.св. № 335636, статистичес>& ки полно исключающее р выходных данных влияние эффекта двойных совпадений.такое устройство содержит фор«1ирователи основного вршени сбора, форлирователь времени задержки, формирователь контрольного времени и формирователь компенсйрущез?с) времени cso]^, соединенные последовательно, подсчитываюпше кратность регистрир!уе-

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВЯЛЬСТВУ (11 433434

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства335636 (51) МЛл.

С 014 1/36

{22) Заявлено17.05.71 (21) 1657337/ с присоединением заявки /1 - 4

Государственный комитет

Соавта Министров СССР

IIo делам нзевретеннй н открытий (32) Приоритет—

Опубликовано26.06.74. Бюллетень № 23 (45 дата опубликования описания 1 12 т" (53) УДК

621-540(088 ° 8) изобретения

И.Н.Капустин и В.А.Радкевич (71) Заявител ь

Полярный геофизический институт (54) УСТ ЙСТЕ) Н ОПР ЕЛЕНИН КРАТНОСТЕЙ ннОйкОм Оя ы кОснических

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для разделения йотока нейтронов космических лучей по энергиям, регистрируемого нейтронным монитором или супермонитором станции космических лучей. Данные регистраторов кратностей используются при излучении вариаций космических лучеи.

Определение кратностей нейт- 10 ронной компоненты космических лучей основано на том,что перв щный, нейтрон, попадая в тело датчика нейтронйого монитора, вызывает генерацию некоторого чйсла вторичных нейтронов, имеющих общее название "звезда", которые регистри руются счетчиками. Чем больше энергия пришедшего первичного нейтрона, тем больше вторичных нейтронов в "звезде", тем больше число их зарегистрируется счетчиками, т.е. тем больше крагность зарегистрй ванной "звезды" (одно», кратные, двукратные и т.д. "звез- 25 ды").

Подсчет количества нвйтроноа в "звезде", т.е. определение ее кратности, производится в течение определенйого времени сбора "Гс, которое выбирается несколько большим времени жизни "звезды" в датчике нейтронного монитора.

Отсчет времени сбора Тс начина ется от момента регистрации счетчиками первого нейтрона регистри руемой "звезды".

Известно устройство для опре деления кратностей нейтронной компоненты космических лучей по авт.св. % 335636, статистичес ки полйо йскпючающее в выходных данных влияние эффекта двойных совпадений.

Такое устройство содерзит формирователи основного времени сбора, формирователь времени задержки, формирователь контрольного времени и формирователь компенсирующего времени Соора,соединенные последовательно,подсчитывающие к.оатнос ть регйстрируе35 мых "звезд" нри помощи регистра сдвига в течение основного времени ссора и автомати чески вводящие поправки в выходные данные на эффеют двойных ".овпадений б при помощи линеек памяти, регистра сдвига и логических элементов. В этом устройстве компенси ющее время сбора включается всякий из после основного вре- !о мени сбора через время задержки и контрольное время. Способ введения поправок основывается на том, что поток первичных нейтронов подчиняется закону .Пуассона. 15

Однако эти устрой 1тва с исключением эффекта двойных совпадений перекомпенсируют тройные совпадения приблизительно в два раза в ми° нусовую сторону, вклад которых ста- 20 новится значительным при увеличен-: ных скоростях счета неитронного монитора или супермонитора.

1 ель изобретения заключается в увеличении точности получения данных25 устройства с автоматическим введением поправок на эффект двойных совпадений путем частичного исключения эффекта тройных совпадений без увеличения просчетов.

Предложенное устройство для определения кратностеи нейтронной компоненты космических лучеи отличается от известных тем,что оно содержит цепочку последовательно включенных формирователя второго времени задержки, подключенного к выходу формирователя первого компенсирующего времени сбора, формирователя второго контрольного времени, формирователя, второго компенсйрующего времени сбора, дополнительную линеику памяти, второй дополнительный регистр сдвига, четвертую и пятую схемы совпаденйй, логические элементы, первые входы каждого из которых соединены с входам устройства, а выходы — с соответствующими схемами совпадений, причем второи и третий входы одного иэ логических элементов соединены с выходами формирователей второго времени задержки m второго контрольного времени, а второй и третий входы другого логического элемента соединены с выходами формирователеи второго контрольного времени и второго компенсирующего времени сбора; входы дополнительной линейки памяти, которая соединена с выходом формирователя второго контрольного вре- д мени, соединены с выходами первого дополнительного регистра сдвига через третью схему. совпадений и непосредственно с отрицательным входом реверсивных счетчиков, а выходы дополнительной линейкй па; яти через четвертую схему совпадений соединены с входами второго дополнительного регистра сдвига, соединенного с входом устройства и с выходом формирователя второго компенсирующего времени сбора; выходы второго допслнительного регистра сдвига через пятую схему совпадений соединены с входами персчетных схем, соединенных с выходами реверсивйых счетчиков.

В предлагаемом устроистве по-. сле основного времени сбора Тс включаются всякии раз последовательно время задержки Тэ, контрольное время Тк, компенсирующее время сбора Тс., время задержки

Тэ, контрольное время Тк2, компенсирующее время сбора Тс>. Время сбора выбирается равным между собой. Время задержки выбирается равным или большим времени жизни

"звезды", для того, чтобы обеспечить независимость событий во время сбора и контрольного времени.

Контрольное время выбирается боль ше максимального интервала времени между соседними частицами однои"звезды". Контрольное время

Тк запрещает регистрацию иэ осХ новного и компенсирующих времен сбора при исключении двойных совпадений, контрольное время Тк запрещает регистрацию из компенсиру-. ющего времени сбора Тсз при частичном исключении тройных совпадений, если в контрольное время попала хотя бы одна частица звезды". Контрольное время введено для того, чтобы вероятности прихода совпадающих "звезд" в основное

m компенсирующее время сбора были равны. При таких условиях вероятности попадания совпадающих "эвезд" в основное и компенсирующее время сбора равны.

Введение поправок состоит в том, что из основного потока

"звезд" какои-либо кратности,зарегистрированных только во время сбора Тс, вычитается поток

"звезд" такой же кратности, зарегистрированных суммарно во вре4Я4М

5 мя сбора Тс и Тс ., и с основным потоком "звезд" какой-либо кратности суммируется поток "звезд" такой же кратности, зарегистрированных суммарно во время сбоРс1 Тс » ТС2 и ТС3»

Б приборе время сбора, время задержки и контрольное время Тк выбраны равными I600 мк/сек, контр льнов вре я тк2 брыо равным 660 мк/сек.

Предлагаемым устройством авто- матически исключаются статистичес-. 1 ки полно двойныв и частично компенсируются тройные совпадения, вносящие наибольший вклад в искажение регистрируемой информации.

На чертеже изображена блок-схема одного канала устройства с ав- 2О томатическим введением поправок на эффект совп;дений.

Устройство определения кратностей с автоматическим введением поправок на эффект совпадений состоит из 6-ти независимых каналов регистрации. На.вход каждого канала регистрации поступают импульсы с усилителей-дикриниматоров трех счетчиков нейтронного зо монитора или супермонитора.

Канал состоит из формирователей, выполненных в виде тактовых однсъибраторов Х - 7, регистоов сдвига В - 10, линеек памяти, as

П - 14, логическйх элементов

I5 - I9, схем совпадения 20 - 24, четырехразрядных реверсивных счетчиков 25 - 29, пересчетных схем 30 — 35. 40

Каждый канал работает на 7 тактов, составляющих цикл. При этом длительность каждого такта определяется длительностью соответствующего тактового одновибра- 4s тора I †-; ; 7. Формирователи - тактовые одновибраторы формируют время сбора, время задержки и контрольное время.

Логическйе элементы I5 — l9 5о работают следующим образом. С приходом на логический элемент импульса по цепи "запись"записывается "единица" с приходом импульса по цепи "считы ание ", на 55 его выходе формируется импульс.

Если между импульсами "зациси" и "считывания" на логическии элемент поступит импульс по цепи

"стирание, то "единица" в логическом элементе стирается без 60 цармирования импульса на его выходе.

Наличие в приборе линеек памяти позволяет осуществлять переход к сл-едующему циклу сразу иосле окончания работы одновибратора I, что значительно уменьшает просчеты за счет большого времени цикла.

Первым льсом от регистрируемых нейтронов запускается линейка тактовых одновибватовов.

За время работы одновибратора 1 регистром сдвига 8 подсчитывается количество импульсов, поступивших на вход канала регистрации.Pasряды регистра сдвига 8 соответствуют кратности "звезды", зарегистрированной за время работы одновибратора 1. Задним фронтом импульса одновЫ тора i информация из соответвующего разряда регистра сдвига

8 считывается и записывается в линейку памяти II.

Задним фройтом имцульса одновибратора задержки 2 информация из линейки памяти II считывается и записывается в линейку памяти I2, из которой считывается при совпадении импульса заднего фронта одновибратора 3 с импульсом логического элемента I5. Для чего служит схема совпаденйя 20. Затем записывается в линейку памяти I3 и ре-.. гистр сдвига 9, если за время работы одновибратора 3 входных иальсов нв было. Линейка памяти очищается, если за время работы одновибратора 3 на выход канала регистрации поступали импульсы.

Информация из линейки памяти

I3 считывается при совпадении-импульса заднего фронта одновибратора 4 с импульсом логического элемента I6, для чего служит схема совпаденйя 2I, и поступает по первому разряду йа пвресчетную схему 30, а по 2 -: 6 разрядамна соответствующие реверсивные счетчики 25 + 29 со знаком "плюс", если за время работы одновибрато4 не было входных импульсов, егистр сдвига 9 в этом случае очищается.

Если за время работы одновибратора 4 на вход канала регистрации поступают входные импульсы, то в регистре сдвига 9 происходит продвижение записанной ранее информации по разрядам в соответствии.с количеством поступивших входных импульсов. Информация из регистра сдвига 9 считывается при совпадении импульса заднего фронта одновибратора 4 с импуль7 4сом логического элемента I8, (для чего служит схема совпадения

22) записывается в линейку памяти 14 и поступает на соответствующие реверсивные счетчики

2,Ь29 со знаком "минус". Линейка памяти I3 в этом случае очищается. Разряды регистра сдвига 9 соответствуют суммарной кратности

"звезды", зарегистрированнои за время работы одновибратора l †: 4.

Информация, поступающая с линейки памяти l3 и регистра сдвига

9 в реверсивных счетчиках

25 -. 29 складывается алгебраически

15 по разрядам и поступает на пересчет ные схемы 31 †: 35. Задним фронтом импульса одновибратора Ь записывается "единица" в логический эле,мент Л. 20

Информация из линейки памяти 4 считйвается при совпадении импульса заднего фронта одновибратора 6 с имцульсом логического элемента I7, для чего служит схе- я5 ма совпаценйя 23 и записывается в регистр сдвига l0, если во время работы одновибратора 6 входных импульсов не было. Линейка памяти Т4 очищается, если во время ра- зо боты одновибратора 6 на вход канала регистрации поступали импульсы.

Регистр сдвига I0 очищается при отсутствии входных импульсов во время работы одновибратора 7, если же входные импульсы поступали, то в регистре сдвига IO происходит продвижение по разрядам записанной ранее информации в соответствии с количеством поступив, ших входных импульсов. Информация из регистра сдвига I0 считывается при совпадении импульса заднего фронта одновибратора 7 с импульсом логического элемента I9 для этого служит схема совпадения 24) и поступает по разрядам 3 -: 6 на соответствующие пересчетные схемы 32 -. 35. Разряды регистра сдвига l0 соответствуют суммарной кратности "звезды", зарегистрированной за время работы одновибратора I,4 и .

С вйхода йересчетных схем устройства определения кратностей ф

8 информация поступает на регистриРующее устройство.

ПРЕЩПТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для определения кратностей нейтронной компоненты космических лучей по авт.св; и 335636, отличающееся тем,что,с целью повышения точности работй устройства, оно содержит цепочку последовательно включенных формирователя второго времени задержки, подключенного к выходу формирователя первого компенсирующего времени сбора, формирователя второго контрольйого времени, формирователя второго компенсирующего времени сбора, допсанительную линейку памяти, второй дополнительный регистр сдвига, четвертую и пятую схемы совпаденйй,логические элементы, первые входы каждого из которых соединены с входом устройства,. а выходы - с соответсвующими схемами совпадений, причем второй и третий входы одного из логических элементов соединены с выходами формирователеи второго времени задержки и второго контрольного вре-. мени, а второй и третий входы дру- гого логического элемента соединены с выходами формирователей второго контрольного времени и вторОго компенсирующего времени сбора;. входы дополнительной линейки памяти, которая соединена с выходом формирователя второго контрольного времени, соединены с выходами первого дойолнительного регистра сдвига через третью схему совпадений и непосредственно с о.рицательным входом реверсивных счетчиков, а выходы дополнительной линейки памяти через четвертую схему совпадений соединены с входами второго дополнительного регистра сдгига, соединенного с входом устройства и с входом формирователя второго компенсирующего времени сбора; выходы второго дополнительного регистра сджга че; рез пятую схему совпадений соединены с входами пересчетных схем, соединенных с выходами реверсивных счетчиков.

Редактор Е. О11ЧОР

Составитедь A.klИ 1 И1 0

Техрел 3,7(фаН6НКО 1(орректор 0.7ЮрИНа

Заказ ЯД (Изл. И 3,94 . Тираж 47Е Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4/5

Предприятие «Патент>, Москва, Г-Б9, Бережковская наб., 24