Устройство для передачи спектрометрической информации от n детекторов излучения

. С 08 С 15/02,1976.СССР1980. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМ,/СВИДЕТЕЛ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ ОТ ДЕТЕКТОРОВ ИЗЛУЧЕНИЯ, получаемой при анализе низкоактивной среды, содержащее формирователи импульсов ио длительности, подключенные входами к выходам соответствующих детекторов и выходами к входам соответствующих усилителей, и кабельную линию связи, выходной вывод которой подсоединен к входу блока преобразования длитель ности импульсов в код номера детектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения достоверностиФпередаваемой информации в широком динамическом диапазоне ее изменения, выход каждого усилителя подсоединен к соответствующей точке кабельной линии связи, причем блок преобразования длительности импульсов в код номера детектора выполнен состоящим из последовательно соединенных элемента И и преобразователя время-код, выход которого является выходом блока преобразования длительности импульсов в код номера детектора дифференциального усилителя, элемента задержки, делителя напряжения и соединенных входами с входом блока преобразования длительности импульсов в код номера детектора амплитудного щ дискриминатора и дифференцирующего элемента, выход которого подключен к входам элемента задержки и делите ля напряжения, подсоединенных выходами к соответствующим входам диф- Я ференциального усилителя, соединенного выходом с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора,1 1Изобретение относится к ядерной спектрометрии и может быть использовано для измерения параметровизлучения в водной иди другой низко." активной среде.Известно спектрометрическое устройство, содержащее блок преобразования передаваемых сигналов, который состоит из дискриминатора, линейного пропускателя, элемента задержки и формирователя уровня постоянного напряжения, а также линейный собирательный блок. Для того, чтобы различить импульсы от разных детекторов, вданном устройстве к каждому импульсу прн помощи формирователя уровня постоянного напряжения и линейного пропускателя добавляют постоянную составляющую, величина которой зависит от номера детектора.Недостатками данного устройства являются невысокая достоверность передаваемой информации и узкий динамический диапазон. регистрируемых амплитуд, обусловленные нестабильностью уровня постоянного напряжения.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для передачи телеметрической информации, содержащее Формирователи импульсов по длительности, подключенные входами к выходам соответствующих датчиков инФормации и выходами к входам соответствугщих усилителей многоканального блока усиления, и кабельную линию связи, выходной вывод которой подсоединен к входу блока преобразования длительности импульсов в код номера датчика. В данном устройстве информационные сигналы преобразуются в импульсы,длительность которых зависит от номе ра датчика, усиливаются и смешиваются в многоканальном блоке усиленияи поступают в кабельную линию связи,Селектирование импульсов по длительности на приемном конце кабельной линии связи осуществляется пьезоэлектрическими резонаторами, амплитуданапряжения на которых максимальнапри длительности импульса, равной половине периода собственных колебаний,и амплитудными дискриминаторами,настроенными на срабатывание от полезного сигнала,Недостатками данного устройстваявляются невысокая достоверность передаваемой информации и ограничение122124 5015 20 3 О 35 4 О 45 диапазона амплитуд передаваемых сигналов, обусловленные увелиЧением числа наложений сигналов от рзных детекторов в кабельной линии связи при цифровомспособе передачи и иска-. жениями амплитудных спектров передаваемых сигналов при аналоговом способе, а также невозможность объединения сигналов от далеко разнесенных датчиков, обусловленная применением многоканального блока усиления.Целью изобретения является повышение достоверности передаваемой инФормации в широком динамическом диапазоне ее изменения. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем формирователи импульсов по длительности, подключенные входами к выходам соответствующих детекторов и выходами к входам соответствугщих усилителей, и кабельную линию связи, выходной вывод которой подсоединен к входу блока преобразования длительности импульсов в код номера детектора, выход каждого усилителя подсоединен к соответствующей точке кабельной линии связи, причем блок преобразования длительности импульсов в код номера детектора состоит изпоследовательно соединенных элемента И и преобразователя время-код,выход которого является выходом блока преобразования длительности импульсов в код номера детектора, дифференциального усилителя, элементазадержки, делителя напряжения и соединенных входами с входом блока преобразования длительности импульсовв коц номера детектора амплитудногодискриминатора и дифференцирующегоэлемента, выход которого подключенк входам элемента задержки и делителя напряжения, подсоединенных выходами к соответствующим входам дифференциального усилителя, соединенного выходом с одним из входов элемента И, другой вход которого подключенк выходу амплитудного дискриминатора. На фиг, 1 изображена блок-схема устройства, на Фиг. 2 - эпгры напряжений на выходах соответствующих блоков устройства, пояснягщие егоработу. Устройство для передачи спектрометрической информации содержит детекторы 1 излучения на Фиг, 1 услов е но показаны три детектора излучения),.3 1122 линейные Формирователи 2 и усилители 3 по числу детекторов 1 излучения, однокабельную линию 4 связи с нагрузочными резисторами 5, блок 6 преобразования длительности импульсов в код номера детектора, включающий амплитудный дискриминатор 7, дифференцирующий элемент 8, элемент 9 задержки, дифференциальный усилитель 10, делитель 11 напряжения, элемент И 12 1 О и преобразователь 13 время-код.Выход каждого из детекторов 1 излучения подключен через соответствующий линейный Формирователь 2 к входу соответствующего усилителя 3. Выходы усилителей 3 подсоединены к соответствующим точкам аднокабельной линии 4 связи, выводы которой нагружены на резисторы 5 с сопротивлением, равным волновому сопротивлению кабеля однокабельной линии 4 связи. Приемный вывод однокабельной линии 4 связи соединен с входом блока 6 преобразования длительности импульсов в код номера детектора и с амплитудным,25 анализатором (на фиг, 1 не показан).Входы амплитудного дискриминатора 7 и дифференцирующего элемента 8 ,подсоединены к входу блока 6 преобразования длительности импульсов в ЗО код номера детектора, Выход дифферен-, цирующего элемента 8 подключен через элемент 9 задержки и делитель 11 напряжения к соответствующим входам дифФеренциального усилителя 10, подсоединенного выходом к одному входу элемента И 12, другой вход которого соединен с выходом амплитудного дискриминатора 7. Выход элемента И 12 подключен через преобразователь 13 40 время - код к выходу блока 6 преобразования длительности импульсов в код номера детектора. Устройство для передачи спектро метрической информации работает следующим образом, Детекторы 1 излучения вырабатывают импульсы (см. Фиг. 2 а), амплитуды которых пропорциональны энергиям регистрируемых квантов. Эти 50 импульсы поступают на входы линейных формирователей 2, осуществляющих стандартизацию импульсов по длительности без измененияхарактера их амплитудного распределения (см. 55 фиг. 2 б),. В,качестве линейного формирователя 2 может быть использован, дапример, Формирующий каскад с наг 124 4рузкой в виде закороченной линии задержки.Каждый линейный формирователь 2 формирует импульсы строго определенной длительности, которые поступают на вход соответствующего усилителя 3 и с выхода передаются в виде импульсов тока в однокабельную линию4 связи, В однокабельной линии 4 свяэи импульс распространяется в двух направлениях - к выводам, нагруженным на резисторы 5. Поскольку сопротивление резисторов 5 равно волновому сопротивлению кабеля, а выходноесопротивление усилителей 3 с токовымвыходом во много раз больше волнового сопротивления, то отражений импульсов от выводов однокабельной линии 4 связи и от точек подсоединения усилителей 3 к однокабельной линии 4 связи не возникает. Это позволяет соединять детекторы 1 излучения с кабелем однокабельной линии 4 связи в произвольных точках. На приемном конце однокабельной линии 4 связи импульсы разветвляются и поступают на спектрометрической вход амплитудного анализатора (на Фиг, 1 не показан) и на вход блока 6 преобразования длительности сигналов в код номера детектора. Из-за ограниченной полосы пропускания. одноюабельной ли 1 нии 4 связи прямоугольные импульсы(см. Фиг. 2 б) после прохождения поней сильно искажаются и имеют форму,близкую к колоколообразной (см.фи. 2 в), поэтому непосредственноепреобразование таких импульсов в кодномера детектора невозможно. Для преобразования меняющихся в широком амплитудном диапазоне колоколообразных импульсов в стандартные по амплитуде и длительности кодовые импульсы используется блок 6 преобразования длительности импульса в код номера детектора. Импульсы с выхода однокабельной линии 4 связи поступают на входы амплитудного дискриминатора 7 (см. Фиг. 1) и дифференцирующего элемента 8. Длительность импульса на выходе амплитудного дискриминатора 7 соответствует ширине сигнала на уровяе дискриминации (см. Фиг. 2 е). На выходе дифференцирующего элемента 8 образуются разнополярные импульсы, соответствующие нарастанию и спаду входного сигнала (см. Фиг. 2 г). Этиимпульсы поступают через элемент за2718/1 Тираж 72 одписное 4 Произв.-по гр, пр-тие, г. Ужгород оек 3 1122 держки 9 и через делитель 11 напряже- . ния соответственно на первый и второй входы дифференциального усилителя 10, В дифференциальном усилителе 10 в результате вычитания ослаблен 5 ного сигнала из задержанного сигнала образуются биполярные сигналы (см.фиг. 2 д), у которых точки пересечения нуля привязаны к началу нарастания и спада входных импульсов, их времен ное положение не зависит от амплитуды последних. В элементе И 12 (см.Фиг. 1) в результате совпадения выходных импульсов амплитудного дискриминатора 7 и дифференциального усили теля 10 вырабатываются стандартные по амплитуде прямоугольные импульсы, Фронты которых соответствуют моментам пересечения нуля импульсов дифференциального усилителя 10 (см. 2 о Фиг. 2 ж), Длительность этих импульсов определяется лишь параметрами линейных Формирователей 2 и не зависит от амплитуды входного сигнала.Преобразование длительности импульс ного сигнала в код номера детектора осуществляется стандартным преобразователем 13 время - код (см.фиг,1) 124 аТаким образом, каждый пришедший для амплитудного анализа импульс сопровождается кодом соответствующего ему детектора, Это позволяет регистрировать амплитудное распределение сигналов с выхода каждого детектора в отдельной, относящейся к данному детектору, области спектра.Использование изобретения позволяет измерять параметры-поля одновременно несколькими детекторами, используя однокабельную линию связи. Последнее обстоятельство существенно облегчает эти измерения в сложных экспедиционных условиях, например при буксировке детекторов кабель-тросом в водоемах, При этом снижается время измерений, что связано не только с сокращением расходов на эксплуатацию буксирующего устройство судна, но и с возможностью получения более достоверной картины исследуемого-поля. При реальных активностях морской воды к одному кабелю линии связи может быть подключено до 10-12 детекторов излучения, при этом время измерений снижается при-, мерно на порядок.