СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-8

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ аналоговые системы, недостаточна из за наличия значительной мягкой ком поненты во многих энергетических распределениях. Для всех этих задач измерения важным является уменьше ние вероятности ложного определе ния типа частицы, особенно при боль ших загрузках и малых энергиях ре гистрируемого излучения. Спектрометры с аналоговыми сис темами идентификации не получили заметного распространения по следу ющим основным причинам: во пер вых, в них отсутствовали средства обработки аппаратурных данных, поз воляющие оперативно получать энер гетический спектр; во вторых, отсут ствовали обстоятельные методические рекомендации по настройке, калиб ровке и применению спектрометров. Это объяснялось отсутствием высоко производительных вычислительных комплексов, предназначенных для об работки аппаратурных данных, управ ления калибровкой и процессом изме рения. Поэтому для работы с такими спектрометрами требовался высоко квалифицированный научно техни ческий персонал [1]. В последние годы на основе дости жений цифровых технологий регист рации и обработки сигналов оказалось возможнымразработать цифровойме тод идентификации частиц по форме импульса, который обладает более вы сокими характеристиками, чем анало говые методы. Основой этого метода является преобразование без потерь при помощи АЦП аналогового сигнала непосредственно с анода фотоэлек тронного умножителя (ФЭУ) в цифро вой массив данных. Исходя из значе ния постоянной быстрой компоненты высвечивания стильбена, ширина на полувысоте импульса ФЭУ должна быть не хуже 5 нс. ФЭУ с такими высо кими временными параметрами поз воляет преобразовать сцинтилляцион ный импульс в короткий токовый им пульс с наименьшими искажениями формы сигнала, без интегрирования быстрой компоненты сцинтилляци онного импульса и наложения её на медленную. При этом ФЭУ регистри рует и разрешает во времени одно электронные импульсы, вызванные отдельными фотонами медленной компоненты. Для регистрации таких коротких импульсов используется быстродействующий АЦП с частотой дискретизации 1 ГГц. Из полученных цифровых значений, используя опти мальные алгоритмы идентификации частиц по форме импульса, режекцию наложений и алгоритм селекции и сортировки событий по критерию определения типа частицы, можно по лучить информацию о типе части цы, энергии и временных параметрах импульса [2]. Алгоритм цифровой идентифика ции частиц по форме импульса обла дает наименьшей вероятностью лож ного определения типа частицы среди всех известных аналогичных мето дов. При определении типа зарегист рированной частицы анализируется сумма произведений значений тока, создаваемого в анодной цепи ФЭУ и регистрируемого АЦП, на определён ные коэффициенты: . За счёт разницы в форме сцинтил ляционного импульса при регистра ции нейтронов и гамма квантов уда 39 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2011 Реклама © СТА-ПРЕСС