182836. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és elrendezés a holtidő és az impulzus pile-up okozta veszteségek korrekciójára
1 182 836 2 óraimpulzust megszámoljuk, s ha igen, akkor pedig nem számoljuk meg. Nyilvánvaló, hogy ebben az esetben az óragenerátor jeleinek ugyanakkora hányadát nem számoljuk meg, mint amekkora hányada a mérendő jeleknek a 5 holtidő és a pile-up miatt elvesz. Ily módon ha a mérést minden esetben addig folytatjuk, amíg a számláló egy meghatározott mennyiségű óraimpulzust megszámol, akkor a mért spektrumvonalak intenzitása független lesz a holtidő és a pile-up veszteségektől. ? 10 ^z alkalmazott elrendezést az 1. ábra szemlélteti. Az OG óragenerátor jeleit az MMV1 multivibrátor formálja a valódi pile-up időnek megfelelő szélességűre. « Ez a jel egyrészt a G1 ÉS kapura jut, másrészt visszafutó éle billenti az MMV2 jelű multivibratort. A G1 ÉS kapu 15 másik bemenetére a JR jelfeldolgozó rendszer foglaltsági jele csatlakozik. A G1 ÉS kapu kimenőjele bebillenti a BMV bistabil multivibrátort, az S beíró bemenetén át, mely tiltó jelet állít elő a G2 ÉS kapu számára. Az MMV2 multivibrátor kimenőjele ilyenkor nem jut át a G2 ÉS 20 kapun. A BMV bistabil multivibratort az MMV2 kimenőimpulzusának visszafutó élével indított MMV3 monostabil multivibrátor billenti vissza az R törlő bemenetén át alapállapotba. A G2 ÉS kapu jeleit az SC számláló számolja. 25 A módszer eredményességének jellemzésére a következő adatokat említjük meg: 3,2 ps formáló időállandó esetén, amikor a valódi pile-up idő 5,8 ps, az egy impulzushoz tartozó holtidő pedig 20 ps volt, az intenzitás mérés pontossága 0-tól 100 kc/s-ig változó beütésszám 30 esetén kisebb volt, mint ± 1 %. Kvantitatív spektrometriai méréseknél alapvető feladat a spektrumvonalak abszolút intenzitásának meghatározása. Az intenzitásmérés pontosságát több tényező befolyásolja, melynek eredményeként a mért intenzitás mindig kisebb a ténylegesnél. A veszteségek egy részét a detektor egynél kisebb számlálási hatásfoka és a forrásdetektor geometria okozza. Ezeket a veszteségeket különböző számítási módszerekkel korrekcióba vehetjük. A veszteségek egy további része a detektort követő jelfeldolgozó rendszerben következik be. Ennek oka, hogy egy-egy jel feldolgozásához véges időre van szükség. Mivel a detektorban a sugárzás időben véletlenszerűen kelt jeleket, véges valószínűsége van annak, hogy egy jel az előző jel feldolgozási ideje alatt érkezik. Ilyenkor többnyire nincs arra lehetőség, hogy mindkét jel amplitúdóját megmérjük. A fenti veszteségeknek alapvetően két típusát különböztetjük meg. Az egyik fajta veszteség a következő: ha valamely impulzushoz tartozó foglaltsági idő alatt egy második impulzus érkezik, akkor ez utóbbi impulzus a mérés szempontjából elvész. Ezt a veszteséget holtidő veszteségnek nevezzük. A másik veszteségfajta a következő: ha egy impulzushoz tartozó valódi pile-up idő alatt egy második impulzus érkezik, akkor differenciális mérés szempontjából az első impulzus elvész. Ezt a veszteséget pile-up veszteségnek nevezzük. Természetesen a második impulzus is elvész, de ezt az előzőek szerint holtidő veszteségnek tekinthetjük. A két jelenség összevonható: differenciális mérés szempontjából elvész az a jel, amelynek pile-up ideje fedésben van egy másik jel foglaltsági idejével. Fenti veszteségek külön-külön számítással korrekcióba vehetők, a gyakorlatban azonban lényegesen előnyösebb az automatikus korrekciós módszerek alkalmazása. A legegyszerűbb ilyen korrekciós módszer a Covell és 35 munkatársai (D. F. Covell, M. Sandomire and M. S. Eichen, Anal. Chem. 32 (1960) 1086). által kifejlesztett ún. élőidő óra használata. Ez azonban csupán a holtidő korrekciójára szolgál, a pile-up veszteségeket nem veszi figyelembe. Bartosek és társai [J. Bartosek, J. Masek, 40 F. Adams and J. Floste, Nucl. Instr. and Meth. 104 (1972) 221.] egy olyan elrendezést ismertetnek, mely korrekciót ad a pile-up veszteségekre is. A módszer azonban egyrészt feltételezi pile-up eliminátor használatát, másrészt a maradék pile-up idő alatti veszteségek korrek- 45 ciója csak külön kiegészítő áramkörrel valósítható meg. Elterjedt holtidő korrekciós technika az először Strauss és társai /M. G. Strauss, L. L. Sifter, F. R. Lenkszus and R. Brenner, IEEE, Trans. Nucl. Sei. NS-15. No. 3. (1968) 518./ által használt impulzusgenerátoros módszer. Ez az 50 eljárás azonban csak speciális véletlen generátor használata esetén ad megfelelő eredményt. A jelen találmányban közölt eljárás kiküszöböli az eddig ismert eljárások hibáit, és az alkalmazott elrendezés egy igen egyszerű áramkör felhasználásával precíz 55 korrekciót ad mind a holtidő, mind a pile-up veszteségek esetére. A módszer lényege a következő: egy ismert és stabil frekvenciájú impulzusgenerátort óragenerátorként használunk. Ezen óragenerátor jeleit a mérőrendszer pile-up 60 idejével megegyező szélességűre formáljuk, majd megvizsgáljuk, hogy ezek a formált jelek fedésbe kerülnek-e a mérőrendszer foglaltsági idejével. Ha nem, akkor az Szabadalmi igénypontok 1. Eljárás holtidő és az impulzus pile-up okozta veszteségek korrekciójára azzal jellemezve, hogy a mérési időt kijelölő óragenerátor kimenőjelét a rendszer valódi pile-up idejével megegyező hosszúságúra formáljuk, és megvizsgáljuk az így formált jel és a rendszer teljes foglaltsági idejének egybeesését, melynek megléte esetén az óragenerátor jelének számolását tiltjuk, ellenkező esetben megengedjük. 2. Elrendezés holtidő és az impulzus pile-up okozta veszteségek korrekciójára azzal jellemezve, hogy az óragenerátor (OG) kimenőjele a valódi pile-up idővel megegyező időtartamot előállító monostabil multivibrator (MMV1) bemenetére, ennek kimenőjele egy ÉS kapu (Gl) egyik bemenetére csatlakozik, és az ÉS kapu (Gl) másik bemenete jelfeldolgozó rendszer (JR) foglaltsági kimenetével van összekötve, az ÉS kapu (Gl) kimenete egy bistabil multivibrátor (BMV) beíró (S) bemenetére csatlakozik, és fenti multivibrátor (BMV) törlő (R) bemenete egy monostabil multivibrator (MMV3) kimenetével van összekötve, mely utóbbi monostabil multivibrátor (MMV3) bemenete egy második multivibrátor (MMV2) kimenetével és egy ÉS kapu (G2) egyik bemenetével van összekötve, a második multivibrátor (MMV2) bemenete az első multivibrátor (MMVT) kimenetére és az első ÉS kapu (Gl) bemenetére csatlakozik, a második ÉS kapu (G2) eddig még fel nem használt másik bemenete a bistabil multivibrátor (MMV2) kimenetére, az ÉS kapu (G2) kimenete pedig az órajel számláló (SC) bemenetére csatlakozik. 1 rajz. 2
