177677. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés optimális jel-zaj viszonyt biztosító alapvonal visszaállító berendezések megvalósítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY 177677 j/ÉÊL Nemzetközi osztályozás; Bejelentés napja: 1979. II. 26. (MA—3113) G 01 T 1/40 w Közzététel napja: 1981. V. 28. H 03 K 5/12 ORSZÁGOS Megjelent: 1983. IV. 30. TALÁLMÁNYI HIVATAL Feltalálók: dr. Gál János tudományos munkatárs, 50%; dr. Bibók György tudományos munkatárs, 50% ; Debrecen Szabadalmas: MTA Atommag Kutató Intézet, Debrecen Eljárás és elrendezés optimális jel-zaj viszonyt biztosító alapvonal visszaállító berendezések megvalósítására 1 2 A nagy beütésszám mellett is nagy energia feloldással dolgozó nukleáris spektroszkópiában elkerülhetetlen az alapvonal visszaállító berendezések (baseline restorerek) használata. Feladatuk kettős: egyrészt csökkentik a statisztikusan érkező bemenőjelek hosszú időtartamú alálövéseinek a szuperpozíciója miatt fellépő alapvonal eltolódást, illetve az eltolódás fluktuációjának nagyságát, másrészt csökkentik az alacsony frekvenciás zavarok (mikrofónia, hálózati brumm) hatását. A legegyszerűbb és legelterjedtebb alapvonal visszaállító a Robinson-féle restorer [L. B. Robinson, Rév. Sei. Instr. 32 (1961) 1057], illetve ennek továbbfejlesztett változata a Chase—Poulo restorer [R. L. Chase and L. R. Poulo, IEEE Trans. Nucl. Sei. NS—14 (1967) No. 1, 83], Kevésbé elterjedt a más elven működő Gere— Miller-féle baseline restorer [E. A. Gere and G. L. Miller, IEEE Trans. Nucl. Sei. NS—14 (1967) No. 1, 89], Az alapvonal visszaállító berendezések használata amellett, hogy csökkenti a fent említett zavaró tényezők hatását, bizonyos hátrányos következménnyel is jár, mégpedig azzal, hogy megnöveli a nagyfrekvenciás zajok okozta mérési hibát. Ennek az az oka, hogy alapszint visszaállítok használatakor az impulzus amplitúdó mérését zavaró zajfeszültség, az impulzus csúcsában és az impulzus kezdeténél fellépő pillanatnyi zajfeszültség értékek különbsége lesz. A zajnövekedés mértéke a zaj autokorrelációs függvényétől, és a restorer időállandójától (lényegében a restorer gyorsaságától) függ. A baseline restorereknek a jel-zaj viszonyra gyakorolt hatását Radeka vizsgálta részletesebben [V. Radeka, Rév. Sei. Instr. 38 (1967) 1397]. Kimutatta, hogy a restorerrel mért jel-zaj viszony (Tjr) és a restorer nélküli 5 jel-zaj viszony (y;) hányadosára a következő összefüggés érvényes: ^»[i+a-aa'kOr)]-*, 71 10 ahol k(f) a zaj autokorrelációs koefficiense, t a mérési intervallum (a jel kezdete és maximuma között eltelt idő), a pedig a restorer időállandójától függő mennyiség, amely megmutatja, hogy a restorer integráló hatása következtében milyen mértékben csökken a zajteljesitmény 15 (oc=l gyors működésű restorereknél és a ~0 végtelen nagy integráló időállandó esetén). Mivel k(-r)-t a zaj egyértelműen meghatározza, a restorer által okozott zajnövekedés csökkentésének egyetlen módja az % tényező csökkentése, amely a restorer 20 időállandójának a növelésével lehetséges. Az időállandó növelése viszont azzal a hátrányos következménnyel jár, hogy a restorer lassabban állítja vissza az alapszintet az egyes impulzusok után. Emiatt megnő mind az átlagos alapszint eltolódás, mind pedig az alapszint fluktuá- 25 ció nagysága nagy beütésszámok esetén. Az időállandó növelésének további nemkívánatos következménye, hogy a restorer kevésbé hatásosan csökkenti az alacsony frekvenciás zavarok hatását is. Csak példaként említjük meg, hogy az egyszerű Ro- 30 bin son restore mél a restorer időállandóját a csatoló 177677
