161133. lajstromszámú szabadalom • Elrendezés magfizikai detektorok által szolgáltatott elektromos impulzusok alak szerinti diszkriminálására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI _ * m LEIRAS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1970. X. 7. Közzététel napja: 1972. II. 28. Megjelent: 1973. I. 31. MA—2149 161133 Nemzetközi oszt. G 01 r 29/02 H 03 k 5/01 "\ Feltalálóik): Dr. Máthé György tudományos munkatárs, Debrecen Tulajdonos: Magyar Tudományos Akadémia Atommag Kutató Intézete, Debrecen „Elrendezés magfizikai detektorok által szolgáltatott elektromos impulzusok alak szerinti diszkriminálására" 1 A magfizikai vizsgálatoknál az utóbbi időben egyre nagyobb szerepet játszanak az impulzusalak diszkriminátorok. Ezek lehetővé teszik számos detektor esetén a detektált részecskék identifikálásán szuperponálódó (pile-up) impulzusok 5 mérésből való kizárását, szcintillációs detektoroknál az elektronsokszorozó sötét áramának kiszűrését és ezen keresztül lehetőséget biztosítanak igen kis energiák mérésére. Az impulzusalak diszkriminátorok azt a tényt hasznosítják, 10 hogy különböző fajta részecskék pl. alfa, és elektron különböző emelkedési idejű, tehát különböző alakú impulzusokat eredményeznek a részecske detektor kimenetén. Ez az alak különbség fennáll, még azonos energiájú — és így 15 azonos impulzus nagyságot szolgáltató részecskék esetén is. Hasonlóan alakban különböznek a szuperponálódó vagy sötét áram impulzusok is a hasznos jelektől. A jelalak diszkriminálásának egyik legjobban 20 bevált és elterjedten használt módja, hogy a detektorból érkező jeleket differenciálás révén olyanra formálják, hogy a jel null-átmenettel (polaritás váltással) rendelkezik. Az így formált jel indulása és null-átmenete között eltelt idő 25 jellemző az impulzus emelkedési idejére, ezen keresztül alakjára. Ez az impulzusalak diszkrimináció zero-crossing PSD néven ismeretes a nemzetközi irodalomban [pl. M. L. Roush et a] Nucl. Instr. and Methods 31 (1964) 112, vagy 30 ORTEC 4D Electronics Application Notes, Electronic products October 1964]. Az impulzusalak diszkrimináció ezen módjánál probléma merül fel, ha különböző detektor típusokhoz akarjuk ugyanazt az impulzusalak diszkriminátort használni. Különböző detektorokból származó impulzusok fel- és leszálló ágának hossza, így az impulzus időtartama a legkülönbözőbb lehet. A modern, félvezető detektoroknál a jó energia feloldó képesség biztosítása érdekében formált impulzusok félmagasságban mért szélessége 0,1 és 10 fi sec között változhat. A differenciálásnál ezt a két nagyságrend változást csak több lépésben lehet átfogni, ami a készülék esetenkénti igen körülményes jusztírozását igényli. A találmány szerinti elrendezés lehetővé teszi a fenti probléma megoldását. Az elrendezést az 1. és 2. ábra alapján ismertetjük. A D magfizikai részecske detektorból az 1 impulzust egy S nyújtó fokozatra vezetjük, majd amplitúdóját A osztóval lecsökkentjük. A 2 nyújtott és csökkentett amplitúdójú, valamint az 1 eredeti jelet egy C összehasonlító fokozat (komparátor) egy-egy bemenetére vezetjük. A komparátor úgy van beállítva, hogy kimenetén null szint jelenik meg, ha az 1 eredeti jel amplitúdója nulla, vagy kisebb mint a 2 nyújtott és aláosztott jel amplitúdója, ill. logikai igen szint jelenik meg, ha az 1 eredeti jel 161133