172420. lajstromszámú szabadalom • Szcintillációs kamera
13 172420 14 erősítőkre hat. így az érzékelt sugárzási forrás energiacsúcsát a közepes energiaszint beállító áramkörrel meghatározott szinten lehet tartani és az impulzusok eloszlását a csúcskörül az energia ablakkal szimmetrikussá lehet tenni. Az energia csúcs meghatározó jellegen kívül a 7. ábrán bemutatott áramkör szolgál a fényérzékelők által érzékelt impulzusok elfogadhatóságának előzetes meghatározására. Ezt az előzetes impulzusválogatást a második 44 differenciális diszkriminátor biztosítja, amely A30 erősítőt tartalmaz. Ez úgy van kapcsolva, hogy megkapja a fényérzékelők impulzusait és kapujelet kelt a 45 kimeneten a Bl, B2 és B3 mintavevő és tartó áramkörökön. A kapujel csak meghatározott körülmények esetén keletkezik, vagyis akkor, ha a fényérzékelőkből származó impulzusok amplitúdója a sugárzáshoz tartozó kvantum érzékelése után meghatározott időpontban mérve — mielőtt az amplitúdó elérné a csúcsot — egy előre meghatározott elfogadható energiatartományban van. A 7. ábra áramkörében az A30 erősítő az A24 erősítőn át az R59 és R60 ellenállásokon át kap meghajtást. Az A30 erősítő kimenetét ennek a bemenő jelnek az A22 erősítő kimenő jelével történő összehasonlítása adja. Az A30 erősítő előzetesen meghatározza, hogy a jel valószínűleg az UL és LL felső és alsó diszkriminálási szintek közötti energia ablakba esik-e. (lásd 5. ábra) Az A39 erősítővel és C8 kondenzátorral kialakított a 2B. ábrán látható integráló áramkör meghatározott ideig van nyitva, ez kb. 0,8 /us, és ez idő alatt az integrátor töltése kb. a fényérzékelőkön levő teljes jel 99 %-os értékig töltődik fel. A fenti idő egy része alatt pl. 0,25 /us során az integrátor a fényérzékelő teljes jelének kb. 50 %-ra töltődik fel. Ebben az időpontban az integrátorban levő jelet azzal az értékkel hasonlítjuk össze, amelyik az LL alsó diszkriminálási szint előre meghatározott része, amely szint az a minimális impulzuscsúcs érték, amelyet a rendszer még elfogad. Ha az A30 erősítőn lévő jel kisebb mint egy előre meghatározott érték, amelyik pl. az LL alsó diszkriminálási szint 50 %-a lehet, akkor nyilvánvalóan nincs lehetőség arra, hogy az integrált kimenet elérje az érdeklődésre számottartó tartomány alsó részét a teljes integrálási tartomány során. így célszerű ezeket az impulzusokat azonnal törölni, az integrátorokat pedig visszaállítani úgy, hogy a rendszer újabb impulzus fogadására és feldolgozására készen álljon. Ezt az A30 erősítő az invertáló A33 erősítő, az invertáló 3 ÉS-kapu és a 24 időzítő áramkör végzi, amelyek biztosítják, hogy a 6 VAGY-kapu 45 kimenetén akkor jelenik meg jel, ha az integrált impulzus amplitúdó értéke nem éri el az LL alsó diszkriminálási szint értékének kb. 50 %-át. Ha az előválogatásra megszabott integrálási idő alatt az integrátor már eléri az ablak UL felső diszkriminálási szintjét, akkor kár az egész periódusra integrálni, mivel az impulzus mindenképp nagyobb lesz, mint az adott tartomány felső határa. Ebben az esetben a jel az invertált 1 ÉS-kapuról a 6 VAGY-kapu bemenetére kerül, és így a 45 kimeneten rögtön jel jelenik meg és a helyzetszámító áramkörök visszaállításra kerülnek. Azon impulzusok esetén, amelyek nem lépik túl az UL felső diszkriminálási szintet, de legalább elérik az előre meghatározott, az LL alsó diszkriminálási szintre vonatkoztatott PLL szintet (pl. annak 50 %-át egy meghatározott idő után ami kb. a teljes jelintegrálási időtartam 30 %-a), az integrálás az egész időperiódusra elvégezhető. így az integrátorok átlagos működési ideje rövidül. Az előválogató differenciális diszkriminátor működését az 5. ábrán szemléltetjük. Az A39 erősítővel és C8 kondenzátorral végzett integrálás során adódó integrált értéket a 25 görbe mutatja. Az előválogató differenciális diszkriminátor kb. 0,25 /us után, ami a 0,8 /us kb. 30 %-a, amplitúdó mérést végez. Ez az időtartam az, amelyik a sugárzási kvantum észlelése közti idő és azon idő közti különbség, amely alatt a rendelkezésre álló teljes impulzus jel integrálása során az integráló áramkör a teljes amplitúdó kb. 99 %-át éri el. Ez az amplitúdó mérés azt mutatja, hogy a 25 görbe elérte-e azt a PLL szintet, amelyik kb. 50 %-a az LL alsó diszkriminációs szintnek. Látható, hogy a görbe impulzusa az érdeklődésre számottartó energia tartományba esik és ezért az integrálást a teljes tartományban végre lehet hajtani. Ezzel ellentétben azonban, ha olyan kis impulzus érkezik, mint amilyen a 27 görbeimpulzusa, akkor a mérés során kb. 0,25 /us után látható, hogy az impulzus csak a D értéket érte el, ami kisebb, mint a kívánt PLL szint. Az impulzus feldolgozását azonnal megszüntetjük és az impulzust elnyomjuk így az áramkör a következő impulzus fogadására áll készen. Hasonlóképpen a 28 görbével jelzett impulzus mérése kb. 0,25 /us után azt mutatja, hogy az impulzus elérte a PLL szintet, de az UL felső diszkriminálási szintet is túlhaladta. Ezért az impulzus szintén esik az érdeklődésre számottartó tartományba. A 28 görbe impulzusát következőképpen azonnal megszüntetjük és az áramkör a következő impulzus fogadására áll készen. Jóllehet az impulzusok teljes mértékben feldolgozásra kerülnek, ha az előzetes mérés azt mutatja, hogy azok amplitúdója az 5. ábrán az UL felső diszkriminálási és PLL szintekkel meghatározott energia tartományon belülre esik, adott esetben célszerű az előzetes amplitúdó méréshez nem folyamatos energia sávot meghatározni. Különös ok lehet erre a kettős izotópos mérés, ilyenkor több előzetes differenciális diszkriminátort célszerű használni, melyek egymástól eltérő alsó és felső diszkriminációs szinttel rendelkeznek. így az 5A. ábra szerint az impulzusok elnyomásra kerülnek, ha a PLL szint alatt, ha PLL’ és ULL szintek között és ha UL’felső diszkriminálási szint fölött vannak. Az impulzusokat csak akkor fogadjuk el teljes feldolgozásra az előzetes mérés során, ha azok ampUtudója a PLL és ULL szintek, vagy a PLL’ szint és UL’ felső diszkriminálási szintek között van. A 2A-2C. ábrákon látható helyzetmeghatározó jelfeldolgozó áramkör tartalmaz olyan áramköröket, amelyek a különböző sugárzási kvantumokból származó, együtt fellépő villamos impulzusokat észlelik és a regisztrálásból kizáiják. Ezt az esetet általában impulzus felhalmozódásnak (pulse pile-up) nevezik, és a 6. ábrán szemléltetjük. A 30 görbén egy a fényérzékelők által észlelt és az integráló áramkörökkel integrált impulzus látható. A 30 görbe jelenti azt az impulzust, ami feldolgozásra kerül és amit az S4, S5, S6 vagy S7 kapcsolók valemelyike zár rövidre.Előfoir dúlnak azonban olyan impulzusok is, mint pl. a 31 görbével jelzett impulzus, amelyek nem csengenek teljesen le mielőtt egy újabb impulzus, mint pl. a 32 görbével jelzett impulzus megjelenik. Ilyenkor a 32 görbével jelzett impulzus a megszünőfélben lévő 31 görbével jelzett impulzus lecsengő részének tetejére 7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
