Устройство для автоматической стабилизации коэффициента передачи счетного радиометрического тракта

Устройство для автоматической стабилизации коэффициента передачи счетного радиометрического тракта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик и»951217 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150191 (21)3235695/18-25 (51) М. Кл.з с присоединением заявки ¹â€”

G 01 Т 1/36

G 01 N 23/08

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53}УДК 535.232. .61(088 ° 8) Опубликовано 15. 0882,Бюллетень №30

Дата опубликования описания 1708,82

У д У ро интроскопии при Томском ордена Октябрьской РЕвелащйи и ордена Трудового Красного Знамени политехническом "- .= .т институте им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ

КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ СЧЕТНОГО

РАДИОМЕТРИЧЕСКОГО ТРАКТА

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и радиоизотопному,. приборостроению, и может быть использовано в радиоизотоп-. ных приборах для контроля материалов и изделий.

Известны интегральные и дифференциальные системы стабилизации коэффициента передачи тракта сцинтилляционного детектора. Интегральные системы превосходят дифференциальные по простоте аппаратурного решения, по достижимому коэффициенту стабилизации, по ширине области стабилизации определяющей надежность автоматического вхождения системы в режим стабилизации и удержания данного режима при резких внешних и внутренних возмущающих воздействиях °

Недостатком интегральных систем стабилизации является наличие зависимости между загрузкой детектора и значенисм стабилизируемого коэффициента передачи, что в условиях радиометрических измерений приводит за счет частичного подавления полезного сигнала к дополнительной погрешности.

В дифференциальных системах стабилизации, когда смежные дифференциальные пороги расположены симметрично относительно центра опорного пика, вариации загрузки детектора не вызывают изменений значения стабили- зируемого коэффициента передачи (1), Однако ограниченная область стабилизации затрудняет использование дифференциальных систем в автономной радиометрической и спектрометрической аппаратуре. Расширение области стабилизации дифференциальных систем значительно усложняет аппаратуру и приводит к дополнительной погрешности эа счет нестабильности элементов выработки пороговых напряжений, определяющих ширину каналов дифференциального дискриминатора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для стабилизации коэффициента передачи сцинтилляционного детек- тора. В известном устройстве в ка» местве опорного элемента используете

25 ся приборный спектр регистрируемого излучения, устройство-прототип состоит из сцинтилляционного кристалла, ФЭУ, двух линейных усилителей, двух интегральных дискриминаторов, триг30 гера, реверсивного счетчика, кнтен, 951217 симетра и высоковольтного блока питания (2J, Недостатком известного устройства является его неспособность автоматически входить в режим стабилизации при включении питания. S

Цель изобретения вЂ, повышение надежности вхождения в режим стабилизации после включения питания при одновременном повышении точности и быстродействия устройства. 10

Поставленная цель достигается тем,; что в устройство для автоматической стабилизации коэффициента передачи счетного радиометрического тракта, содержащее сцинтилляционный кристалл, 15 фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), линейный усилитель, два интегральных дискриминатора, реверсивный счетчик и управляемый высоковольтный блок питания, дополнительно введены. резистивный делитель напряжения, делитель частоты, частотный компаратор, элементы HJIH, И, и цифро-аналоговый преобразователь:(ЦАП), при этом выход ФЭУ через линейный усилитель соединен с входами первого интегрального дискриминатора и резистивного делителя, выход первого интегрально-, го дискриминатора через делитель частоты соединен с первым входом эле мента ИЛИ, одновременно выход первого интегрального дискриминатора через компаратор и элемент И соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход б оторого соединен со входом реверсивного счетчика, выход линейного 35 усилителя через резистивный делитель соединен со входом второго интегрального дискриминатора, выход которого соединен с другим входом реверсивного счетчика, выход которого через 40 . ЦАП соединен с блоком питания.

На чертеже представлена структурная схема описываемого устройства.

Устройство содержит сцинтилляционный детектор, состоящий из кристалла 1 и ФЭУ 2, выход которого через усилитель 3 соединен со входами делителя напряжения 4 и дискриминатора 5. Выход дискриминатора 5 через делитель частоты 6, компаратор частот 0

7 и элемент И 8 соединен со входами элемента ИЛИ 9. Входы интегратора

10, состоящего из реверсивного счетчика 11 и ЦАП 12, соединены с выходами элемента ИЛЙ 9 и дискриминатора 13, а выход соединен со входом блока питания 14.

Устройство работает следующим образом.

Прошедшее через объект контроля 60 излучение преобразуется сцинтилляционным детектором в поток электрических импульсов. Импульсы с выхода ФЭУ 2, усиленные усилителем 3, поступают на входы реэистивнаго делителя 4 и 65 интегрального дискриминатора 5, порог Е» которого выставлен в области границы комптоновского рассеяния в спектре регистрируемого излучения (либо ниже этой границы, в области предельной информативности рассеянного излучения). Коэффициент передачи делителя 4 имеет такое значение Ф, что приведенный порог дискриминатора

13(КЕ»/и )соответствует максимуму фотопика в спектре регистрируемого излучения при номинальном значении коэффициента передачи тракта. Коэффициент пересчета делителя б имеет такое значение В, что в установившемся режиме скорости счета )4» на выходе дискриминатора 13 и(М„+ Ng/Р на выходе делителя б равны. При включении питания, если реверсивный счетчик 11 находился до этого в исходном (нулевом ) состоянии, напряжение на ФЭУ мало и скорость счета на выходе дискриминатора 5 отсутствует. В этой ситуации срабатывает компаратор частот 7 и открывает элемент И 8, пропуская частоту f.„)1 f. „через элемент ИЛИ 9 на вход реверсивного счетчика 11, который, заполняясь частотой », вызывает увеличение регулирующего сигнала на выходе интегратора 10 и соответственно коэффициента усиления

ФЭУ 2 посредством изменения высокого напряжения. В момент времени, когда усиление ФЭУ достигает такого значения, что скорость счета на выходе дискриминатора 5 становится выше Хоп, компаратор частот 7 запирает элемент

И 8. Реверсивный счетчик после этого продолжает заполняться только частотой (И + Н )/Р с выхода делителя частоты 6. Частота %оп выбирается в пределах (1/3-1/5) от номинального значения скорости счета Nq +Ng.

Когда скорость счета И» на выходе дискриминатора 13 становится равной скорости счета(М»».М )/Рна выходе делителя 7, переходной процесс заканчивается и устройство начинает отрабатывать любые дрейфы коэффициента передачи счетного тракта. Выходной сигнал снимается с дискриминатора 5.

Подстройкой коэффициента пересчета f делителя б можно добиться равенства скоростей счета на входах реверсивного счетчика при любой форме приборного спектра и установке любых значений поо гов К » u KE» /ит.

Таким образом, устройство позволяет повысить надежность автоматического вхождения устройства в режим стабилизации после включения питания путем подачи в течение времени выхода на режим иа вход реверсивного счетчика частоты 1„ ; повысить точность устройства за счет исключения погрешйости, вносимой нестабильностью усилителя 4, повысить

951217

Формула изобретения

Составитель 3. Челнокова

Редактор М. Дылын Техред Т.Маточка Корректор М.Демчик

Заказ 9 0 5 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, точность устройства за счет исключе ния зависимости значения стабилизируемого коэффициента передачи от вариаций, загрузки детектора, так как в установившемся режиме разность скоростей счета на входах реверсивного счетчика равна нулю при любых вариациях загрузки детектора, повысить быстродействие устройства за счет сокращения времени выхода на режим после включения питания путем заполнения в течение всего этого времени реверсивного счет чика частотой <) > (й q Ng)Устройство для автоматической стабилизации коэффициента передачи счетного радиометрического тракта, содержащее сцинтилляционный кристалл, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ ), . линейный усилитель, два интеграль ных дискриминатора, реверсивный счетчик и управляемый высоковольтный блок питания, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, точ« ности и быстродействия, в него дополнительно введены резистивный делитель напряжения, делитель частоты, частотный компаратор, элементы ИЛИ, И и цифро-аналоговый преобразователь (tipJI) При этом выход

ФЭУ через линейный усилитель соединен со входами первого интегрального дискриминатора и резистивного делителя, выход первого интегрального дискриминатора через делитель частоты соединен с первым входом элемента ИЛИ, одновременно выход первого интегрального дискриминатора через компаратор и элемент И соединен со вторым входом элемента

ИЛИ, выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, выход линейного усилителя через резистивный делитель соединен со входом второго интегрального дискриминатора, выход которого соединен с другим входом реверсивного счетчика, выход которого через ЦАП соединен с блоком питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 477374., кл. 9 01. Т 1/36 1962.

2. Матвеев В.В. и Хазанов Б.И.

Приборы для измерения ионизирующих излучений. М., Атомиздат, 1967, с. 626-629 (прототип ).