173087. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés magfizikai detektorok által szolgáltatott elektromos impulzusok keletkezési idejének pontos meghatározására zajdiszkrimináció segítségével
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 173087 SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1976.1. 23. (MA-2741) Nemzetközi osztályozás: G 01 R 29/02, GOIT 1/00 Közzététel napja: 1978. VIII. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1980. III. 31.- . ' Feltalálók: Szabadalmas: Dr. Gál János tudományos munkatárs, 50%, MTA Atommag Kutató Intézete, Dr. Bibok György tudományos munkatárs, 50%, Debrecen Debrecen Eljárás és elrendezés magfizikai detektorok által szolgáltatott elektromos impulzusok keletkezési idejének pontos meghatározására zajdiszkrimináció segítségével 1 Magfizikai méréseknél, úgy szcintillációs, mint félvezető detektorok használata esetén, az időzítés egyik legzavaróbb tényezője a zaj. A beállítható legalacsonyabb diszkriminációs szintet a zaj korlátozza. Mivel a magfizikai detektorok által szolgáltatott elektromos 5 impulzusok amplitúdója a detektált sugárzás energiájától függ, és a jel felfutási ideje véges, a zaj által limitált diszkriminációs szintet a különböző amplitúdójú jelek a jel kezdetéhez képest különböző időelcsúszással érik el. További időelcsúszást okozhat fél- 10 vezető detektorok használata esetén az, hogy a jel felfutása két különböző meredekségű szakaszból áll, és a meredekség változás időpontja a detektorba beérkező sugárzás elnyelődési helyének függvénye. (Ezeket az időelcsúszásokat a nemzetközi irodalom- 15 ban energia, illetve felfutási idő függő ,,walking”-nak nevezik.) A walking kompenzálására többféle eljárást dolgoztak ki, és ezek az eljárások alapvetően két csoportra bonthatók. Az egyik módszer a változó diszkriminációs szintű időzítés, amely azon alapul, 20 hogy a különböző amplitúdójú, de azonos felfutási idejű impulzusok amplitúdójuk adott százalékát azonos idő alatt érik el. Ezt az állandó arányú időzítési eljárás néven ismert módszert először D. A. Gedcke és W. J. McDonald alkalmazta. (Nuclear Instruments and 25 Methods 55/1967/377.) A módszert később Chase továbbfejlesztette azáltal, hogy bizonyos korlátok között a felfutási idő változásának hatását is kompenzálta. Review of Scientific Instruments 39/1968/ 2 1318.) A fenti módszer hátránya az azt megvalósító berendezés viszonylagos bonyolultsága. A „walking” csökkentésének egy másik módja az, hogy állandó szintű időzítési módszer használata mellett a diszkriminációs szintet a zaj amplitúdó alá állítják be, és valamilyen más módszerrel gondoskodnak a zajok okozta kimenőjelek kiküszöböléséről. Ennek egyik lehetséges módja, hogy egy, a zajszint fölé előfeszített diszkriminátorral oldják meg, hogy a zajszint alá előfeszített komparátor kimenő jelei közül kiválasszák a valódi impulzusokat. Egy egyszerűbb megvalósítási mód, amikor felhasználjuk azt, hogy a valódi jelek és a zajok különböző szélességűek. így utólagos impulzusalak diszkriminációval az időzítő diszkriminátor kimenőjelei megkülönböztethetők. J. Deroche (Proceedings of the VI. International Symposium on Nuclear Electronics Warsaw, Sept 23-30, 1971. Dubna 1972.), valamint Z. H. Cho, S. Beshai és J. Becker (IEEE Transactions on Nuclear Sciences NS-20 (1973) (199 ) az impulzusalak diszkriminációt késleltetett koincidencia módszerrel valósították meg. A késleltetett koincidencia módszernél véges szélességű logikai impulzusokra van szükség, ezért két probléma is jelentkezik: egyrészt a végesre formált impulzus időtartama alatt véletlen koincidencia révén zajimpulzusok is leszámlálásra kerülhetnek, másrészt a véges impulzusszélesség holtidőt jelent a mérés folyamán, ami a hasznos jelek számlálási veszteségében nyilvánul meg. 173087
