Astronet > Amplitudnyi analizator

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Amplitudnyi analizator

Pribor yadernoi elektroniki, prednaznachennyi dlya issledovaniya raspredeleniya po amplitude impul'sov, prihodyashih ot elektronnyh detektorov chastic. Izmerenie amplitudnogo spektra F(A), gde A - amplituda impul'sa (signala, ris. 1, a), svoditsya k razbieniyu rabochego diapazona amplitud na M ravnyh intervalov i registracii impul'sov s amplitudami, lezhashimi v etih intervalah (kanalah). Rezul'tat takogo izmereniya izobrazhen na ris. 1, b, gde N_i - chislo sobytii, zaregistrirovannyh v kanale "i" za vremya izmereniya T:
$\displaystyle N_i\sim\int\limits_{\displaystyle A_i}^{\displaystyle A_{i+1}}F(A)dA$

$F(A)$ - plotnost' veroyatnosti poyavleniya impul'sa s amplitudoi A. Velichina $\Delta_i=(A_{i+1}-A_i)$ nazyvaetsya shirinoi i-go kanala; M - chislo kanalov amplitudnogo analizatora, obychno ravnoe 1024, 4096 i 16384. Dlya ideal'nogo amplitudnogo analizatora $\Delta_i$ =const. Razlichayut odno- i mnogokanal'nye amplitudnye analizatory. V sluchae odnokanal'nogo amplitudnogo analizatora posledovatel'no zadaetsya znachenie $A_i (i = l, 2, ..., M)$ i proizvoditsya izmerenie chisla sobytii v intervale amplitud za vremya T dlya kazhdogo i. Obychno $A_i\sim A_0+i\Delta$ , gde A₀ - nachal'naya amplituda, $\Delta$ - shirina kanala odnokanal'nogo amplitudnogo analizatora (sm. Amplitudnyi diskriminator). Polnoe vremya izmereniya spektra pri etom ravno MT, t. e. v M raz bol'she, chem dlya mnogokanal'nogo amplitudnogo analizatora.

Mnogokanal'nyi amplitudnyi analizator soderzhit analogovo-cifrovoi preobrazovatel' (ACP), registr adresa (RA), registr dannyh (RD), blok zapominayushego ustroistva (ZU), blok upravleniya, a takzhe uzly otobrazheniya nakoplennyh spektrov i sopryazheniya s vneshnimi ustroistvami (ris. 2). Razreshayushaya sposobnost' amplitudnogo analizatora, ego stabil'nost' i diapazon izmeryaemyh amplitud zavisyat glavnym obrazom ot ACP. Dlya analogovo-cifrovogo preobrazovaniya ispol'zuyutsya: a) metod zaryadki i lineinoi razryadki kondensatora (sposob Vilkinsona); b) metod t. n. porazryadnogo uravnoveshivaniya; v) t.n. parallel'nyi sposob, gde primenyayutsya M+1 shem sravneniya (komparatorov), kombinacii etih metodov. Naibol'shee bystrodeistvie obespechivaet metod v, nailuchshuyu lineinost' - a, po tochnosti konkuriruyut metody a i b. Dlya vremennOgo otbora v ACP predusmotren vhod strobirovaniya. V zavisimosti ot stoyashei zadachi v kod preobrazuetsya maksimal'noe znachenie signala za vremya strob-impul'sa ili ego integral.

Na ris. 3 poyasnyaetsya princip preobrazovaniya Vilkinsona. Kondensator S zaryazhaetsya do amplitudnogo znacheniya vhodnogo signala. Dalee nachinaetsya razryadka emkosti S postoyannym tokom i_p do nulevogo potenciala. Vremya razryadki, proporcional'noe amplitude impul'sa A, zapolnyaetsya impul'sami t. n. taktovogo generatora, kotorye podschityvayutsya schetchikom. Kolichestvo n razryadov svyazano s chislom kanalov M sootnosheniem: M=2n. Chislo, poluchennoe v RA k koncu preobrazovaniya, i predstavlyaet soboi kod amplitudy. RA opredelyaet adres yacheiki ZU, kotoroe imeet M yacheek po k razryadov v kazhdoi. Eto pozvolyaet zapisat' do 2^k-1 sobytii v kazhdyi iz kanalov. Posle zaversheniya preobrazovaniya soderzhimoe yacheiki, nomer kotoroi hranitsya v RA, zapisyvaetsya v registr dannyh RD. K kodu v RD dobavlyaetsya 1, i poluchennyi rezul'tat vozvrashaetsya v tu zhe yacheiku pamyati. T. o., pamyat' amplitudnogo analizatora rabotaet v rezhime mnogokanal'noi pereschetnoi shemy, gde kazhdomu kanalu postavlen v sootvetstvie opredelennyi interval amplitud.

ZU vypolnyaetsya na ferritovyh kol'cah, chto pozvolyaet sohranit' rezul'tat pri vyklyuchenii pitaniya, ili na integral'nyh shemah. Soderzhimoe pamyati obychno otobrazhaetsya na ekrane elektronno-luchevoi trubki (ris. 1, b). Po gorizontali otkladyvaetsya nomer i kanala, a po vertikali - chislo sobytii v kanale N_i; v normal'nom ili logarifmicheskom masshtabe. Ustroistvo upravleniya analizatora organizuet rezhimy izmereniya i proverki. T. k. vremya izmereniya sravnitel'no veliko, neobhodimo uchityvat' t. n. mertvoe vremya amplitudnogo analizatora (vremya nechuvstvitel'nosti amplitudnogo analizatora posle kazhdogo impul'sa).

Dlya polucheniya sopostavimyh rezul'tatov razlichnye izmereniya provodyatsya dlya ravnyh velichin "zhivogo" vremeni $\tau=T_{izm}-\sum\limits_j^J T_{M_j}$ gde $T_{izm}$ ravno vremeni izmereniya, J - chislo zaregistrirovannyh sobytii, $T_{M_j}$ - mertvoe vremya pri registracii j-go sobytiya. Krome ekspozicii po "zhivomu" vremeni vozmozhny rezhimy izmereniya, pri kotoryh nabiraetsya zadannoe chislo sobytii v vybrannom kanale ili v sovokupnosti vseh kanalov. Krome otobrazheniya dannyh na elektronno-luchevoi trubke chasto rezul'taty vyvodyat na samopisec ili v EVM. Amplitudnye analizatory stroyatsya pa baze mikro-EVM, svyazannoi cherez ustroistvo sopryazheniya s ACP. V etom sluchae spektrometricheskie dannye vyvodyatsya na vneshnie ustroistva EVM. Mikro-EVM daet operatoru vozmozhnost' provodit' korrekciyu rezul'tatov analiza spektra s uchetom mertvogo vremeni ili nelineinosti ACP, vychislyat' integraly chisla sobytii v pikah, osushestvlyat' normirovku, vychitanie fona i t. d. Razreshayushaya sposobnost' amplitudnogo analizatora opredelyaetsya chislom kanalov M i formoi granic mezhdu nimi. Differencial'naya nelineinost' harakterizuet maksimal'noe otklonenie shiriny kanala ot srednego znacheniya i, v zavisimosti ot ispol'zuemogo tipa ACP, lezhit v predelah 0,1-20%.

"Fizicheskaya Enciklopediya"/Phys.Web.Ru
Glossarii Astronet.ru

L | R | A | B | V | G | D | E | Zh | Z | I | ' | K | L | M | N | O | P | R | S | T | U | F | H | C | Ch | Sh | Sh | E | Yu | Ya

Publikacii s klyuchevymi slovami: analiz signalov Publikacii so slovami: analiz signalov
Sm. takzhe: Amplitudnyi diskriminator

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati