Способ измерения амплитуды импульса

(11) ПИСАНИЕ ЗОБРЕТЕН ИЯ Союз. СоветскихоциалистическиРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свид-ву 51) М,Кл 2 6 01 К 19/О 174517/18.) Заявлено 19.09.75 ( присоединением заявк Государственный комитет(45) Дата опубликования описания 20.02.78 Совета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 53) УДК 621.312) Авторы изобретени В, К, Ляпидевский и В. А, Прорвич Московский ордена Трудового Красного Знамен инженерно-физический институт(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛ о Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики, электроники и импульсной техники, и может быть использовано в широком классе устройств, связанных с измерением амплитуды импульсов, изменяющихся в большом динамическом диапазоне, с высокой точностью. В частности оно может быть использовано в аналого-цифровых преобразователях, детекторах излучений, и других устройствах.1 ОИзвестны способы измерения амплитуд импульсов, например, при помощи амплитудных дискриминаторов, или при помощи амплитудно-временного преобразования 1.Недостатком этих способов является неЯ высокая точность измерения амплитуды импульсов.Наиболее совершенным является спосоо измерения амплитуды импульсов, основанный на вырезании его фиксированной части с по О следующим, интегрированием и индикацией 23.Недостатком этого способа является т что лри измерении импульсов, амплитуда которых изменяется в большом динамическом диапазоне, происходит существенное ухудшение точности измерений. Например, если способ обладает точностью 0,1 % для динамического диапазона амплитуд А/Аи = 10/10 тыс. каналов, то для динамического диапазона измеряемых импульсов А,. /Аы = 104 точность измерения составит 100%. Для повышения точности в известном способе необходимо увеличение числа каналов преобразования аналог-цифра. В приведенном примере необходимое число каналов составит 10 млн., в то время как лучшие аналого-цифровые преобразователи (АЦП) обеспечивают в тысячу раз меньшее число каналов.С целью повышения точности измерения и способе измерения амплитуды импульса, основанном на вырезании его фиксированной части с последующим интегрированием и индикацией, измеряемый импульс разделяют на два импульса, первый из которых используют для определения порядка величины амплитуды измеряемого импульса, а из второго импульса формируют дополнительный импульс с экспоненциальным спадом, амплитуда ко. торого пропорциональна амплитуде измеряемого импульса, вырезают из экспоненциально спадающего дополнительного импульса его часть неизменной длительности, меньшей постоянной времени спада экспоненциально спадающего дополнительного импульса через фиксированное время задержки, соответствующее порядку величины измеряемого импульса, с последующим интегрированием вырезанной части экспоненциально спадающего дополнительного импульса, и умножением паРедактор Н. Каменская Заказ 975/22 Изд.193 Тираж 1109 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип. Харьк. фил, пред. Патент коэффициент, соответствующий порядку величины измеряемого импульса.Способ измерения заключается в том, чтз измеряемый импульс разветвляют электрически или неэлектрически (на входе детектора или системы детекторов) на два импульса. Первый импульс используют для грубого определения порядка величины амплитуды регистрируемого импульса, например, при помощи логарифмирования, т. е, для определения, близко ли значение амплитуды к 1, 10, 100, 1000 и т. д. условных единиц. Из второго импульса электрически или неэлектрически, например, при помощи сцинтиллятора, расположенного перед детектором, формируют импульс с амплитудой, пропорциональной амплитуде измеряемого импульса и с экспоненциальным спадом, Затем из этого экспоненциально,спадающего импульса вырезают его часть стандартной длительности через одно из фиксированных, времен задержки, соответствующее, измеренному порядку величины регистрируемого импульса, После этого производят определенные интегралы или амплитуды вырезанной части импульса, преобразование его в цифровое значение и умножение на коэффициент, соответствующий измеренному порядку величины регистрируемого импульса,Таким образом, способ позволяет существенно повысить точность измерения амплитуды импульсов, изменяющейся в большом динамическом диапазоне. Например, при использовании преобразователя аналог-цифра на 10 тыс. каналов, предлагаемый способ позволяет получить точность измерения 0,1 оодля любого динамического диапазона амплитуд. Формула изобретения Способ измерения амплитуды импульса,основанный на,вырезании его фиксированной части с последующим интегрированием и индикацией, отличающийся тем, что, с 10 целью повышения точности измерения, измеряемый импульс разделяют на два импульса, первый из которых используют для определения порядочка величины амплитуды измеряемого импульса, а из второго импульса формируют 1 дополнительный импульс с экспоненциальным спадом, амплитуда которого пропорциональна амплитуде измеряемого импульса, вырезают из экспоненциально сп- дающего дополнительного импульса его часть 20 неизменной длительности, меньшей постоянной времени спада экспоненциально спадающего дополнительного импульса через фиксированное время задержки, соответствующее порядку, величины измеряемого импульса, с 25 последующим интегрированием вырезаннопчасти экспоненциально спадающего дополнптельного импульса, и умножением на,коэффициент, соответствующий порядку величины измеряемого импульса. 30Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Цитович А, П, Ядерная радиоэлектроника, М Наука, 1967, с, 357,З 5 2. Ковальский Е. Ядерная электроника, М.,Атомиздат, 1972, с. 201.