Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
Определяя скорость нейтронов как
V = l/ntK,
где I — длина пролетной базы; — ширина канала временного анализатора; п — номер канала, найдем корректирующие задержки для разных секций:
25а
^3i — 0;
, __ 2AI T33 — — шк,
(4.23)
Таким образом, корректирующая задержка зависит от номера сек-
дии (1, 2.... і) и линейно возрастает в соответствии с номером
канала. На рис. 4.48,6 показана зависимость ta от пік.
Коррекция управляемыми линиями задержки. Когда детектор состоит из большого числа секций и время пролета нейтронов в детекторе не превышает нескольких, микросекунд, коррекцию можно производить управляемыми искусственными ЛЗ.
Принцип действия управляемой ЛЗ состоит в следующем. Линия задержки имеет сосредоточенные индуктивности и емкости (рис. 4.49,а). В качестве последних используется емкость р—«-переходов полупроводниковых диодов. Поскольку емкости переходов зависят от напряжения смещения Ucм
C=WUc
Управляющее
напряжение
J\_KA_ і 111 X
Импульсы M J Z 5 Z 3 Z 5 Z 5 z п
детектора J ¦ X-J а
Детекторы
Рис. 4.49. Управляемая линия задержки (а) и ее характеристики (б); блок-схема корректирующего устройства с управляемыми линиями задержки (в)
254
и погонная задержка .-шипи /;, определяется ее погонными индуктивностью и емкостью
и - VLC ,
то задержку управляемой линии можно представить в виде
где А я В — постоянные коэффициенты; Ucm — управляющее на-пряжение смещения.
В схеме коррекции через JI3 проходят сигналы от секций детектора. Управляющее напряжение, изменяющее величину задержки, начинает поступать на JI3 в начале цикла. Чтобы выполнялось условие (4.23), т. е. чтобы задержка была пропорциональна времени
в качестве управляющего напряжения можно использовать экспоненциальный импульс, получаемый в результате разряда некоторой #С-цепи:
Подставляя последнее выражение в уравнение (4.24) и используя разложение в ряд, нетрудно показать, что при /<С/?С
На рис. 4.49,6 показаны полученные экспериментально кривые t3=f(t) для двух значений /?С.
В полной схеме коррекции (рис. 4.49,в) сигнал от первой секции детектора через дискриминатор Д поступает на вход временного анализатора. От второй секции он поступает через одну управляемую линию У </73, от третьей — через две управляемые линии и т. д. Сигнал в управлямых линиях значительно затухает, поэтому между ними введены усилители-ограничители. Управление всеми линиями производится одной общей схемой управления, вырабатывающей экспоненциально изменяющееся напряжение. Это напряжение поступает в линии через дроссели Др. Благодаря этому управляющая схема не шунтирует сигналы детектора. На выходе линии имеется дифференцирующая цепь (ЯЛСД на рис. 4.49,а), пропускающая сигналы детектора и препятствующая передаче управляющего напряжения.
Общая задержка рассмотренной управляемой линии составляет несколько микросекунд. Часть задержки постоянна, поэтому в каналы секций детектора мведены согласующие постоянные линии задержки JI3m
Схема коррекции с управляемыми Л3 сравнительно проста. Существенным ее преимуществом по сравнению с другими подобными устройствами является то, что она не ограничивает пропускную способность канала детектора. Максимальное число импульсов,
(4.24)
hi=—(i~\)t (t = ntK),
U (0 = [/„ехр (—t/RC).
или
(4.25)
Стартовый.
импульс
Измеряемый
импульс
---------Г"
ГМП
Tr
?
Суммирующая схема
Дискри-
минатор
Нейтронный пучок
Al
Стартовый
импульс
ГМП I
Измеряемый
импульс
Tr
Схема И ГБП
Суммирующая
схема
Выход
П r-i
Порог * дискриминатора
і \м,\ MzY н l< —н
s)
Выход
К временному анализатору
J а)
Рис. 4.50. Устройство коррекции времени пролета с генераторами пилообразных напряжений (а) и временные диаграммы (б)
которое может поступать на анализатор, определяется полосой пропускания линий.
Схема коррекции с генераторами пилообразных напряжений. Метод коррекции, основанный на создании переменной задержки с помощью генераторов пилообразных напряжений, применяется в тех случаях, когда корректирующая задержка достигает нескольких десятков микросекунд и более. На рис. 4.50,а приведена схема, рассчитанная для работы с детектором, состоящим из двух секций Д\ И Д2-
Импульсы детектора Д2 поступают непосредственно через схемы ИЛИ на вход временного анализатора. Импульсы детектора Д\ задерживаются на время, пропорциональное времени пролета нейтронами базы спектрометра. Работу схемы, приведенной на рис. 4.50,а, проследим при помощи временной диаграммы (рис. 4.50,6). Стартовым импульсом запускается генератор медленно нарастающего пилообразного напряжения (ГМП). Измеряемым импульсом от детектора Дх переводится н рабочее состояние триггер Tг. Последний управляет схемой пропускания И и генератором быстро нарастающего пилообразного напряжения (ГБП). Схема И пропускает выделенный участок медленно нарастающего пилообразного напряжения. Импульсные напряжения, снимаемые с выхода схе-
256
мы И и ГБП, суммируюIoi и жкчуи.-пог на дискриминатор Д, который срабатывает при определенном значении суммарного напряжения. Рассматривая форму импульсного суммарного напряжении, мы нидим, что в нем медленно нарастающее пилообразное напряжение играет роль уровни, с которого «начинается» быстро нарастающее пилообразное напряжение Поэтому срабатывание дискриминатора происходит тем позже относительно исходного импульса детектора Дь чем позже последний появится относительно стартового импульса.
