Файл: Гуртовой М.Е. Вопросы физики быстрых нейтронов. Спектрометрия быстрых нейтронов по времени пролета.pdf

В методе

"ст а р т -сто п "

начало

и

конец

преобразования

определим ся

моментами

появления

соответствующих

импульсов.

\

В отличие от предыдущего метода

зд есь

длительность

зап уска­

ющих

импульсов

не

связан а

прямо

с

измеряемым интервалом

времени.

Однако,

на

выходе

конвертора

появляется

импульс

также

я при

поступлении

только

одного

стартового

си гн ала.

П ерегрузка

последующих

цепей

этими импульсами

(

при боль­

ной

частоте

их

следовани я),

может

исказить

результаты

из

-

мерений . Для подавления этих непарных импульсов

иногда

ис­

пользуют

схемные

решения

(

Б а 6 9 ,Б а 7 0 ).

В

случае

работы

пре­

образователя

с

импульсным

источником нейтрош в

,

когда

час

-

тота

следования

опорных

импульсов

составл яет

единицы

и д е ­

сятки

м егагерц,

для

подавления

непарных

импульсов

,

обычно

используют

обратное

включение

,

т . е ,

преобразователь

зап ус­

кается

импульсами

от детектора

, а останавливается ближай-

лим

опорным импульсом. При

этом

амплитуда

выходного

импуль­

са

пропорциональна

не

измеряемому

интервалу

времени

t

,а

дополнительному

времени

Т -

і

,

гд е

Т -

период

повторения

опорных импульсов , т . е .

}/н ~ ^

(т- t) . В таких

случаях

на

временных спектрах

шкала

времени

отсчиты вается

не

как

обыч­

но, а справа налево. Начало

о тсч ета

определяется

по и зве ст

-

ному

положению

у -п и к а

нли другими

способами.

Основными

характеристиками

преобразователями

"врем я-

амплитуда"

являю тся:

1 )

Постоянная

преобразования

(конверсионная

константа

)

у

,

измеряемая

в

м в/н сек;

2 )

Рабочий

диапазон

(

н с е к );

3 )

Временное

разрешение

Т

(

н с е к );

4 )

Линейность

-

63

5 )

Ч увствительность

по

входам

(

м в);

6)

"Долговременная"

стабильность

S

(н с е к /ч а с );

7 ) Загрузочные характеристики (

и м п /сек).

Не

останавливаясь

на характеристиках

1 , 2 , 5 , 6 , смысл ко­

торых

ясен , рассмотрим несколько подробнее остальные .

Временное

разрешение

Т

определяется

по

ширине

пика на

полувысотѳ. При атом различает

: а )

"схем ное"

(со б стве н н о е )

временное разрешение,

полученное

при

измерении

со

стандартны *

ми

импульсами

от

генератора

;

б )

"р еальн ое"

временное

р азр е­

шение

с

учетом

амплитудного

разброса

входных

импульсов

(п о ­

лученное

при

измерении

с

импульсами

от

одного

детектора

с

последующим

разветвлением

и задержкой

одного

из

них

) ;

в ) "фи­

зическое

временное разрешение

(

полученное

в

конкретных

условиях физического эксперимента ) .

При рассмотрении

линейности

Р

следует

учитывать

,ч то

константа преобразования

не

является

одинаковой в

разных

точках

рабочего

диапазона ,

т . е .

f f '—

не

равна

усредненной

постоянной

величине

^

й амплитуда

выход­

ного

импульса

J i t i ,

, а

относительное

отклонение

от

линейностир1=

—

5113

ДиФФеРенпиальная нели -

нейность

связана

с*паразитными

колебаниями

,

модулирующи­

ми

форму интегрируемого

тока

(

тока

заряда

емкости)

(Р е 6 7 ) .

Интегральную

нелинейность

относят

ко

всей

рабочей

части

вре­

менного

диапазона

t

»

т . е ,

tftv - Ѵ к і

(19)

характеристики

(

как

по

входам

,

та к

и по

ЗагрузочныеР =

f f f

выходу )

определяются

максимальным

количеством

импульсов в

единицу

врем ени

,

при котором

основные

параметры

преоб­

р азователя

изменяются

в

допустимых

пределах

. Их можно

о д е-

нить

по

соответствующим

мертвым временам.

Лучине

преобразователи

времени

в

амплитуду

в настоящее

время

имеют

отклонения

от линейности

менее

и схемное

временное разрешение

около

4 -6 п сек .

Конкретные схемные решения преобразователей очень разно­

образны

и выбираются

они

в

зависимости

от

используемой с о в -

местно

с

апппратурн

эксперимента , например,

преобразователем ''ш

условий

(

Ре67,Ф и 65,Л р 65)

и

др.

Сейчас

особое

внимание

уделяется

улучшению "физическо­

г о " разреиения преобразователей , которое

на один-два поряд­

ка

xjK e

"схем ного"

за

счет

плохого

выделения

измеряемого

интервала .

В спектрометрах

быстрых

нейтронов измеряемьй

ветер

-

вал

времени

обычно

выделяется

,

с

одной

стороны,

сигналом

от

детектора нейтронов

и,

с другой

стороны,

опорныш

импуль­

сами

(

при

работе

с

импульсным

источником

нейтронов

) ,

влні

сигналом

от

детектора

сопутствующих

частиц .

Как правило, для регистрации нейтронов используется сц)й*і-

тилляционные счетчики . Статистический характер

процессов

в Ä #-

текторе , а такие зависимость крутизны

Фронта

от

амплитуды

выходного импульса

фотоуыновиталя

не

позволяет

однозначно

произвести временную привязку . Для сведения к минимуму ука ­

занных неоднозначностей

разработаны

и постоянно

соверш енству­

ются

быстрые

сцинтилляторы

( Би55,

Е г63,Гр 68,0М 70а)

в вре -

менные

фотоумножители

(

Г а 6 6 ,Х а65,К а69,А к 60,К у 67,В о 67,К у б 5).

Ra

выходе

фотоумножителя

получает

импульс

тока

или

напряжения

в зависимости

от

способа

временной

привязки

и

выбора

конкретной схемы

для

его

г залнзации.

Можно осущ ествить привязку к переднему фоонту

импульса

при

постоянном пороге

срабатывания

. При

этом

запуск

форми­

рователя , с последующим включением

п реобразоватв- -

ля

,

осущ ествляется

при

достижении

импульсом

порога

дискри­

минации ( срабатывания) . Момент срабатывания

сильно

зависит

от

амплитуды

импульсов

,

особенно

в

области

малых амплитуд

(

р и с .2 6 ),

т . к .

импульсы

разных

амплитуд

имеет

различную

крутизну

нарастания

и достигают

порога

срабатывания

в

р аз­

личные моменты

времени.

Уменьшить

влияние

амплитудного

разброоа

при данном

ОНО«

собе

привязки

можно двумя

путями .

Прежде всего

-

ограничить

область

используемых

амплитуд

путем

введения

дополнитель -