книги из ГПНТБ / Мазин П.Н. Основы ядерной электроники учеб. пособие

400

возникающая в результате того хе события, что и первая. А когда схема совпадений регистрирует импульсы от час­ тиц, случайно попавших в интервал разрешающего времени и не связанных мехду собой, то совпадение является слу­ чайным. Случайное совпадение может возникать в двух слу­ чаях. Оно может происходить за счет совпадения истинных импульсов с фоновыми. Кроме того, например при регистра­ ции разнородных частиц, испускаемых при радиоактивном распаде, может быть совпадение, когда один детектор за­ регистрировал ядерную частицу от одногб ядра, а другой - от другого. Так, А-вг* испускает бета-частицу и гаммаквант. Если один детектор зарегистрировал бета-частицу, а другой - гамма-квант одного и того же ядра, то совпа­ дение истинное, а регистрация бета-частицы от одного яд­ ра и гамма-кванта от другого даст случайное совпадение.

чтобы при появлении импульса на одном входе схемы сов­ падений на другом входе в течение времени до при­ хода при после его прихода появился импульс. Вероятность этого события при средней скорости счета на втором вхо­

го анализатора должен соответствовать амплитудный спектр -f(A) . При этом детектор должен работать в ли­ нейном режиме. Не каждый детектор ЯИ может быть иснользован для амплитудного анализа. Так, счетчики ГейгераМюллера вырабатывают сигнал с амплитудой, которая опре­ деляется свойствами самого детектора и практически не зависит от энергии частицы. Линейный же режим работы может быть у ионизационных камер, пропорциональных счет­ чиков, сцинтилляционных детекторов и полупроводниковых счетчиков. В этом случае амплитуда импульса на выходе детектора пропорциональна энергии ядерной частицы, по­ павшей в рабочий объем детектора. Поэтому и амплитуд­ ный спектр импульсов от таких детекторов подобен энер­ гетическому спектру исследуемого излучения. На практи­ ке снимают амплитудный спектр, а по нему судят об энер­ гетическом. Существуют два метода определения амплитуд­ ного спектра: интегральный и дифференциальный.

Интегральный метод основан на том, что регистриру­ ются все импульсы, амплитуда которых больше установлен­ ного значения порога дискриминации анализатора. Величи­ на порога последовательно меняется, а измерения повто­ ряются, причем время измерения Т должно быть неиз­ менным от эксперимента к эксперименту. В результате по­

на интегральному спектру. Для получения дифференциаль­ ного спектра, а его обычно и стремятся иметь, кривую интегральной зависимости дифференцируют. По оси орди­ нат при этом откладывается величина, пропорциональная АЛ' «• Л'- - <Уг у , которая соответствует разности по­

А■ - А^ { , а по оси абсцисс -

порог дискриминации At . Мощность источника ядерных частиц при снятии интегрального спектра за время всех измерений должна быть постоянной, что накладывает на

метод ограничения. Существенным недостатком метода яв­ ляется необходимость определения величины ординаты диф­

эта величина измерялась непосредственно. Для уменьшения

бильностью элементов и режимов схемы (непостоянство по­ роговых напряжений, нестабильность в усилителе).

Блок-схема прибора для снятия интегрального спект­ ра состоит (рис. 6ЛА) из детектора Д , линейного усилителя ЛУ, амплитудного дискриминатора АД, пересчетного устройства ПУ и регистратора Р. Новый каскад здесь один - амплитудный дискриминатор, он будет рас­ смотрен позже.

Из формулы ВИДНО, ЧТО Е п о р = Е с м ТОЛЬКО При R

Это соотношение должно удовлетворяться для всего диапа­ зона изменения температуры, с тем чтобы порог дискрими­ нации был стабилен. Следует учитывать, что для полупрвводниковых диодов величина падает даже до несколь­ ких килоом, что затрудняет их использование в данной схеме, так как приходится брать R и R не больше нескольких килоом. При такой нагрузке трудно обеспечить линейное усиление сигнала с амплитудой в несколько де­ сятков вольт. Однако схема имеет и достоинства: малую межэлектродную емкость, отсутствие накала, малые габа­ риты.

Наиболее употребительны в настоящее время дискрими­ наторы на основе релаксаторов: блокинг - генераторов, триггеров и т.д. Очень удобен в использовании триггер Шмидта, схема которого описана ранее (он служит также нормализатором).

Амплитудный дифференциальный анализатор по вышепри­ веденной схеме, обладая существенными преимуществами перед интегральным, имеет и большой недостаток: он ис­ пользует только часть информации, поступающей на его вход, так как отсеивает импульсы, не входящие в выбран­ ный при конкретном измерении канал. Очевидно, более удобной является система, позволяющая использовать всю информацию, особенно при малых скоростях счета. Такие системы называются многоканальными амплитудными анали­ заторами.

Простейший многоканальный анализатор можно получить путем простого объединения нескольких одноканальных ана­ лизаторов. При этом каждый дискриминатор работает на