Мессбауэровский спектрометр
Иллюстрации
Реферат
(11l 575589
Союз Советских
Соцналнстнческнх
Республнк
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 10,05.76 (21) 2360752/26-2 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания 16.11.77 (51) М. Кл.
6 01 Т 1/36
Н 01 Х 39/34
Государственный коннтет
Совета Мнннотров СССР по делан нзооретеннй н открытнй (53) УЙК 62 1.387. .424 (088.8 ) (72) Авторы изобретения
Н, Г. Клюкин и С, И. Орманджиев (71) Заявитель
Обьединенный институт ядерных исследований (54) МЕССБАУЭРОВСК11Й СПЕКТРОМЕТР
Изобретение относится к прецизионным измерительны м ядернофизическим установкам и может применяться для анализа свойств некоторых веществ и химических соединений, в которых наблюдается резонансное поглошение гамма-квантов.
Известны мессбауэровские спектрометры, содержашие источник радиоактивного излучения и электромеханический вибратор, служащий для относительного перемешения источника и поглотителя. Электромеханический вибратор укреплен с помошью подшипников, а начальное положение подвижной части фик15
Недостатком таких спектрометров является наличие постоянного тока в двигательной катушке вибратора для компенсации веса его подвижной части при вертикальном положении оси симметрии вибратора. Это у приводит к нагреву катушки и ограничению рабочего диапазона выходного сигнала оконечного усилительного каскада. Кроме того, механическая конструкция вибратора с подIllHIIHMKQMM IIOCTQTO÷íî сложна. 25 сируется фотодатчиком )if (2) .
) Наиболее близким к изобретению по технической сушности является мессбауэровский спектрометр, и котором электромеханический вибратор, содержащий датчики скорости и положения, укреплен на пружинном подвесе. При этом датчик положения выдает логический сигнал в момент нахождения подвижной части вибратора в определенном положении.
Электрическая часть такого спектроме т ра содержит каскад усиления и частотной коррекции, сумматор и оконечный усилитель с токовым выходом, питающий двигательную катушку вибратора. Для воспроизведения скорости движения, задаваемой генератором, в схему спектрометра введена обратная связь по скорости (2).
Спектрометры этого типа характеризуют ся невысокой точностью воспроизведения скорости вследствие низкочастотного резонанса механической системы, определяемго суммарной массой подвижной части вибратора и жесткостью пружин. в предложенном спектрометре датчик положения выполнен линейным, а в электрическую часть спектрометра введены усилителг с регулируемым коэффициентом усиления и сумматор.
Выход линейного датчика положения 10 подключен ко. входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход котор<»
ro через дополнительный сумматор свг :;п со входом оконечного усилителя с токовым выходом, а второй вход дополнительного 15 сумматора подключен к выходу каскада усиления и частотной коррекции.
Введение дополнительных устройств по: воляет скомпенсировать реакцию пружин прй отклонении вибратора от среднего положени я.
На чертеже представлена блок-схема предложенного спектрометра.
Спектрометр содержит источник радиоактивного излучения 1, пбглотитель 2, детектор 3, регистрирующую аппаратуру 4, электромеханический вибратор 5, вкгпочающий в себя двигательную катушку 6, да>чик скорости 7, соединякшую трубу 8, магниты 9, пружины 10 и линейный датчик положения 11, сумматор 12, дополнитель- З0 цый сумматор 13, усилитель 14 с регулируемым коэффициентом усиления, каскад 15 усиления и частотной коррекции, оконечный усилитель 16 с токовым выходом > генератор 1 » задающий скорость движения, ин- 35 тегратор 18.
Спектрометр работает следующим образом.
От генератора 17, задающего скорость движения, на сумматор 12 подается напря- 40 жение соответствующей формы, например линейно-восрастающее, или скачок напряжения. Через каскад 15 усиления и частотной коррекции, дополнительный сумматор 13 и оконечный усипитепь 16 с токовым вы- 45 ходом в двтп ательную катуигку 6 поступает ток, приводягпнй в движение подвижную часть вибратора . На вьгходе датчика скорости 7 создается наиряжение, которое поступает на второй вход сумматора 12, и таким обра- 50 зом цепь отгг>ипательной обратной связи по ск орости з амьгкаетс я. . Для компенсации реакции пружины 10 сигнал е пикейного датчика положения 11 через усилитель 14 с регулируемым коэффициентом усиления поступает на дополнительный сумматор 13 с таким знаком, что увеличивает ток через оконечный усилитель где рости.
Таким образом, скорость приближается
20 асимптотически к заданной, и время переходного процесса уменьшается с увеличением коэффициента усиления. Проведенный анализ показывает, что инерционность цепи обратной связи, эквивалентная интегрированию
-4
25 с постоянной времени > 10, не влиляет на характеристики системы.
Целью изобретения является повышение точности воспроизведения скорости движенияя
Указанная цель достигается тем, что
16. коэффициент усилении усилителя подбираетси таким, чтобы величина тока компенсировала силу реакции пружин.
Для поддержания средней точки колебания подвижной части введена отрицательная обратная связь> например, по интегралу QT выходной величины сигнала, поступающего с линейного датчика положения. Для этой цели можно применить и управление фазой генератора, задающего скорость движения.
Скорость движения в режиме постоянных скоростей после введения компенсации примет вид:
v(t j v(f - e ), 4 — - коэффициент;
К вЂ” усиление;
v — установившееся значение ско—
Формула изобретения. Мессбауэровский спектрометр, содержащий электромеханический вибратор с пружинным подвесом и датчики положения и скорости, а в электрической части оконечный усилитель с токовым выходом и каскад усиления и частотной коррекции, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точнос— ти воспроизведения скорости движения подвижной части вибратора, датчик положения выполнен линейным,.а в электрическую часть спектрометра введены усилитель с регулируемым коэффициентом усиления и сумматор, причем выход линейного датчика положения подключен ко входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого через дополнительный сумматор связан со входом оконечного усилителя с токовым выходом, а второй вход дополнительного сумматора подключен к выходу каскада усиления и частотной коррекции.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР
¹ 331133114466, кл. G 01 N 22331/ 0000, 1969.
2. Иркаев С. М. и др. Ядерный гаммарезонанс. Изд. Московского университета, 1970, с. 120-123.
575589
Составитель И. Авчиев
Техред 3. Фанта Корректор Е. Папп
Редактор Т. Орловская
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 4027/30 Тираж 717 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5