Способ управления допплеровским модулятором мессбауэровского спектрометра

Способ управления допплеровским модулятором мессбауэровского спектрометра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к ядерно-физическим методам исследований, в частности к мессбауэровской спектрометрии. Целью изобретения является повышение точности гамма-резонансных измерений. Цель обеспечивается путем достижения полной инвариантности сигнала ошибки относительно опорного сигнала, а также компенсации нелинейных динамических эффектов и устранения влияния неоднородности магнитного поля в зазоре задающей катушки и стационарных , когерентных опорному сигналу помех на форму измеряемого спектра. Суть предлагаемого технического решения заключается в том, что в способе управления допплеровским модулятором, заключающемся в подаче на задающую катушку допплеровского модулятора усиленного по амплитуде и мощности сигнала, являющегося суммой сигнала ошибки x(t), равного разности между опорным сигналом g(t), вырабатываемым генератором опорного сигнала, и сигналом скорости y(t), снимаемым с измерительной катушки допплеровского модулятора,, при отсутствии дополнительного сигнала, и дополнительного сигнала z(t) 2) x(t + kT)/N, где Т i 1 период качаний допплеровского модулятора , N - число периодов качаний модулятора, по которым производится усреднение сигнала ошибки. сл с XI ю ;сл i- Р со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 N 24/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ, > ! а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4744016/25 (22) 29.09.89 (46) 07.04.92. Бюл. N- 13 (71) Институт аналитического приборостроения Научно-технического объединения АН

СССР (72) С.M.Èðêàåâ, А.С.Камзин, И.Ю.Куренин, Ю.Н.Мальцев, Н.В.Маслова и Б.И.Ржанов (53) 539.172,3 (088,8) (56) Mossbauer System MS1.Проспект фирмы VISSEL, ФРГ, 1988;

Вахонин М.Е. Семенкин В.А. идр. Принципы проектирования систем допплеровской модуляции .в мессбауэровских спектрометрах с имультидвижением". В сб.:

Физические методы исследований твердого тела. — Свердловск: Издание УПИ 1982, с.72 — 78. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДОППЛЕРОВСКИМ МОДУЛЯТОРОМ МЕССБАУЭРОВСКОГО СПЕКТРОМЕТРА (57) Изобретение относится к ядерно-физическим методам исследований, в частности к мессбауэровской спектрометрии. Целью изобретения является повышение точности гамма-резонансных измерений. Цель обеспечивается путем достижения полной инваИзобретение относится к ядерно-физическим методам исследований, в частности к мессбауэровской спектрометрии.

Целью изобретения является повышение точности гамма-резонансных измерений.

Цель достигается путем обеспечения инвариантности "сигнала ошибки" (разности сигнала) относительно опорного сигнала за счет компенсации нелинейных („>5U(„) 1725103 А1 риантности сигнала ошибки относительно опорного сигнала, а также компенсации нелинейных динамических эффектов и устранения влияния неоднородности магнитного поля в зазоре задающей катушки и стационарных, когерентных опорному сигналу помех на форму измеряемого спектра. Суть предлагаемого технического решения заключается в том, что в способе управления допплеровским модулятором, заключающемся в подаче на задающую катушку допплеровского модулятора усиленного по амплитуде и мощности сигнала, являющегося суммой сигнала ошибки x(t), равного разности между опорным сигналом g(t), вырабатываемым генератором опорного ф сигнала, и сигналом скорости y(t), снимаемым с измерительной катушки допплеровского модулятора, при отсутствии дополнительногосигнала, идополнительногс сигнала z(z) = ) x(t+ kTj/N, где Т—

i =1 период качаний допплеровского модулято- д ра, N — число периодов качаний модулятора, по которым производится усреднение сигнала ошибки. (%,Г 1 (ъ динамических эффектов, устранения влияния на экспериментальный спектр неоднородности магнитного поля в зазоре задающей катушки и стационарных когерентных опорному сигналу помех.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит генератор 1 опорного сигнала, блок 2 сравнения, усилитель

1725103

Z(t) = g x,(t — kT)/N, k=1

3, усилитель 4 мощности., модулятор 5, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 6, арифметическое устройство 7, программируемый генератор 8 функций и сумматор 9, Устройство работает следующим обра- 5 зом, Опорный сигнал g(t), выработанный генератором 1 опорного сигнала, поступает на блок 2 сравнения, который формирует разностный сигнал x(t) = g(t) - y(t), где y(t) — 10 сигнал скорости, поступающий на второй вход блока 2 сравнения с измерительной катушки Lz модулятора 5. С выхода блока 2 сравнения сигнал x(t) поступает на первый вход сумматора 9, на второй вход которого 15 подается сигнал Z(t), равный нулю в течение нескольких первых периодов после включения прибора. Выходной сигнал сумматора 9 после усиления по амплитуде в усилителе 3 через усилитель 4 мощности поступает на 20 задающую катушку. L> допплеровского модулятора 5.

По прошествии переходных процессов начинает работать канал выработки дополнительного сигнала управления Z(t). Разно- 25 стный сигнал Х(т), переведенный в цифровое представление АЦП 6, используется арифметическим устройством 7 для вычисления массива цифрового представления сигнала

Z(t) по формуле 30 где Т вЂ” - период качаний допплеровского

35 модулятора;

N — число периодов качаний модулятора, по которым производится усреднение, которое определяется отношением значе- 40 ний амплитуды нерегулярной составляющей разностного сигнала x(t) и амплитуды стационарной составляющей, N может быть равно 100 — 1000 .

Сигнал Z(t) используют в качестве до- 45 полнительного управляющего сигнала, -добавляя его к сигналу x(t) в соответствии с формулой хв(t) = x(t) + Z(t), где х (t) — полный сигнал, подаваемый на задающую катушку L модулятора 5, в результате чего регулярная составляющая сигналы ошибки x(t) зануляется. Массив цифрового представления сигнала Z(t) загружается в буферное оперативное запоминающее устройство программируемого генератора 8 функций и используется для выработки аналогового сигнала Z(t).

Установлено, что при амплитуде скорости перемещения V = 10 мм/с и частоте

12 Гц амплитуда напряжения генератора 1 составила + 0,65 В и при 2(т)=0 амплитуда сигнала ошибки после усиления в 10 раз составила 20 MB. Это соответствует относительной ошибке отработки опорного сигнала 0,3 .

После включения сигнала Z(t) амплитуда сигнала ошибки на выходе блока сравнения после усиления в 10 раз не превысила 4 мВ, что соответствует относительной ошибке

0,06, т.е. относительная ошибка отработки опорного сигнала снижается в 5 раз.

Формула изобретения

Способ управления допплеровским модулятором мессбауэровского спектрометра, заключающийся в том, что опорный сигнал, вырабатываемый генератором опорного сигнала, сравнивают с сигналом, снимаемым с измерительной катушки, и разностный сигнал суммируют с дополнительным управляющим сигналом, затем суммарный сигнал усиливают по амплитуде и мощности и подают на задающую катушку модулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности мессбауэровских измерений, предварительно измеряют разностный сигнал за N периодов при отсутствии дополнител ьного упра вля ющего сигнала, определяют его среднее значение по формуле

Z(t) = g x(t+ lT)/N, k=1 где Т- период качаний подвижной части доп плеровского модулятора;

t — текущее время;

x(t) — разностный сигнал;

N — число периодов, используемых для усреднения разностного сигнала, определяемое вкладом нерегулярных шумов в сигнал, и полученный сигнал Z(t) используют в качестве дополнительного управляющего сигнала.

1725103

40

50

Составитель В. Филиппов

Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор И. Горная

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

Заказ 1171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям-при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5