185757. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés véletlen impulzus generátorok átlagos impulzus-gyakoriságának kvarcoszcillátor pontosságú stabilizálására
185 757 2 Félvezető és szcintillációs spektrométerekkel végzett vizsgálatok esetében egy-egy impulzus feldolgozásához véges idő szükséges. Ez alatt a foglaltsági idő (holt-idő) alatt érkező újabb impulzusok nem kerülnek (nem kerülhetnek) feldolgozásra, így a berendezés kimenetén megjelenő impulzusok száma kisebb mint a bemenetre a detektorból érkező jeleké. A tényleges intenzitás meghatározására különböző holt-idő korrekciós eljárások ismeretesek. Egyik nagy pontossága miatt gyakran alkalmazott eljárás az, hogy a vizsgálandó sugárforrás mellett egy meghatározott geometriai elrendezésben ismert intenzitással rendelkező - adott energiájú - referencia sugárforrást alkalmaznak, amely ismertetve van: 1. Gáspár A., Lakatos T., Sulik B., Török I. cikke az ATOMKI Közi. 23/1981/113. számában. A mért és valódi intenzitások aránya a spektrum minden vonala esetén ugyanaz, tehát a referenciaforrás megfelelő adatait ismerve a mérendő intenzitások meghatározhatók. A módszer nagy előnye, hogy kizárja az esetleges instrumentális hibáknak a mérés végeredményére gyakorolt hatását. A pontosságot csak a geometria pontossága, a statisztikus hibák és a kiértékelésnél alkalmazott módszer pontossága befolyásolják. A módszer alkalmazásakor problémát okozhat esetenként a megfelelő referenciaforrás kiválasztása (zavaró hatások) esetleg nem mindig lehetséges a megfelelő „kalibrált” mérési geometria alkalmazása. Egyszerűbben kezelhető, a mérési geometriától függetlenül pontos referenciacsúcsot kaphatunk, ha sugárzó referenciaforrás helyett egy Poisson időintervallum eloszlású (vagy kvázi-Poisson eloszlású) impulzussorozatot szolgáltató véletlenimpulzus-generátort alkalmazunk. Nagy mérési pontossághoz a véletlen generátor által szolgáltatott átlagos impulzusszám pontos ismerete és annak stabilitása szükséges. (Különösen hosszú mérési idők esetén.) Periodikus jelsorozatot adó impulzusgenerátorok használata esetén a kiértékelést megnehezíti, hogy annak valódi és mért intenzitásának aránya nem ugyanaz, mint a sugárforrások esetében. (Használatuk szükségessé teszi a mérőrendszer egyes paramétereinek beállításából [pl. holt-idő] és a mérendő intenzitástól függő korrekciós függvény előzetes kimérését.) Fehérzaj-forrást és feszültségkomparátort alkalmazó véletlenimpulzus-generátorok impulzusszámának stabilizálására felhasználható a nukleáris méréstechnikából ismert átlagos impulzusszám mérő (rate-meter) elv. Itt a rate-meter kimeneti egyenfeszültségét - mely az átlagos impulzusszámmai arányos - egy adott referenciafeszültséggei hasonlítjuk össze, és a különbséggel arányos hibajellel vezéreljük a feszültségkomparátor referenciabemenetét. Referenciafeszültség helyett stabil periodikus oszcillátor frekvenciáját is alkalmazhatjuk referenciaként. (Differenciál rate-meter.) Az ilyen véletlenimpulzus-generátorok átlagos impulzusszámok stabilitása - a felhasznált referenciafeszültség vagy oszcillátor stabilitásán kívül - az smert módon függ az egyes elemek instabilitásától ’,s a szabályzókor hurokerősítésétöl. Készítésük ;setén a kívánt hőmérsékleti stabilitás beállításának és ellenőrzésének időigénye nagy. Periodikus oszcillátorok frekvenciájának beállítására és stabilizálására nagy pontossági igények esetén az ún. fázis-zárt hurok (PLL) módszerét alkalmazzák. Itt a módszer alkalmazhatóságának feltétele a perioditáson kívül az, hogy az oszcillátor frekvenciája külső vezérlő feszültséggel szabályozható legyen. Az ilyen oszcillátorok beállítása, bemérése rövid időt igényel. A stabilitás egyetlen feltétele a referencia oszcillátor stabilitása. Véletlen impulzussorozatot adó generátor esetén a fáziszárt hurok módszere közvetlenül nem alkalmazható, mivel itt az impulzusok közötti időintervallumok hossza nem állandó. (Exponenciális időintervallum-eloszlás.) Ilyen esetben a fáziszárt hurokban a hibajel előállítására szolgáló fáziskomparátor nem szolgáltat stabilizálásra felhasználható jelsorozatot. A probléma megoldására szolgál a találmány szerinti elrendezés, mely az ábrán látható. Az elrendezésben a V véletíenimpulzus-generátor - melynek impulzusszám-gyakorisága feszültséggel vezérelhető - az F2 frekvenciaosztó bemenetéhez csatlakozik. Ezen osztó kimenetén - mely az FK fáziskomparátor egyik bemenetéhez csatlakozik - a jelsorozat közel periodikus. (A periodicitástól való eltérés az osztási arány növelésével csökken.) A stabilizálásra szolgáló O kvarcoszcillátor kimenete közvetlenül, vagy az F] frekvenciaosztón át csatlakozik a fáziskomparátor másik bemenetére. A fáziskomparátor kimenete az I integrátor bemenetéhez van kötve, melynek kimenete a V véletlenimpulzus-generátor vezérlő bemenetéhez csatlakozik. A stabilizált gyakorisággal rendelkező véletlen jelsorozatot V véletíenimpulzus-generátor kimenete szolgáltatja. A fenti elrendezésben a fáziskomparátor által szolgáltatott jelsorozat már alkalmas a stabilizálásra, mivel annak bemeneteire periodikus, illetve kváziperiodikus impulzusok jutnak. A véletlen generátor átlagos impulzusszámát az ábra szerinti elrendezésben a kvarcoszcillátor frekvenciája és az Fl5 valamint F2 frekvenciaosztók osztási aránya határozza meg. Szabadalmi igénypont Elrendezés véletlenimpulzus-generátorok átlagos impulzus-gyakoriságának kvarcoszcillátor pontosságú stabilizálására, mely önmagában ismert véletlenimpulzus-generátorból és fáziszárt hurokból áll, azzal jellemezve, hogy a feszültséggel vezérelhető impulzus-gyakorisággal rendelkező véletienimpulzus-generátor (V) kimenete frekvenciaosztó (F2) közbeiktatásával csatlakozik a fáziszárt hurok fáziskomparátorának (FK) egyik bemenetére, melynek másik bemenetére közvetlenül vagy frekvenciaosztó (F,) közbeiktatásával kvarcoszcillátor (O) kimenete kapcsolódik, és a fáziskompará-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6b 2
