Устройство для устранения потерь счета в спектрометре

СОК)Э СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) О 1 Т 1/36 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ТЕРЬ СЧЕТА В СП Щ Изобретение о ного приборостро пользовано для ус прецизионных спе лучений. Целью из вышение точности также увеличение НИЯ ПО ДЛЯ УСТ ЕКТРОМ тносится ения и м транения ктрометр обретени амплитуд надеж нос ЕТРЕк области ядер ожет быть ис потерь счета в ах ядерных из я является по ного анализа, а ти и помехоза ГОСУДАРСТВЕ)+)ОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Ковальский Е. Ядерная электроника. МАтомиздат, 1972, с,203-204,Авторское свидетельство СССРВ 1354963, кл. 6 01 Т 1/36, 1986.Авторское свидетельство СССРМ 1220462, кл. 6 01 Т 1/36, 1984. Изобретение относится к области ядерного приборостроения и может быть использовано для устранения потерь счета в прецизионных спектрометрах ядерных излучений. Целью изобретения является повышение точности амплитудного анализа путем снижения погрешности измерений спектрометра за счет исключения записи следующего импульса в элементы памяти пока не обработана амплитуда предыдущих импульсов при определенной разнице между поступившими и обработанными импульсами, увеличение помехозащищенности путем исключения элементов, в которых помеха могщищенности устроиства. Устройство содержит линейный ключ, формирователь, два (и+1)-разрядных счетчика, демультиплексор и мультиплексор с управляющими входами, элементы памяти, амплитудно-цифровой преобразователь (АЦП), две (и+1)-разрядные схемы сравнения, три инвертора, Логика устройства построена таким образом, что амплитуды входных импульсов последовательно запоминаются на элементах памяти, одновременно последовательно обрабатываются АЦП, причем обработка последующего импульса запрещена пока не обработаны предыдущие, При определенной разнице между числами пришедших и обработанных импульсов, зависящей от разрядности счетчиков, входная схема линейного ключа блокируется и ждет конца обработки анализируемого в данный момент импульса. 1 ил,ла заниматься, а также увеличение надеж ности путем упрощения устройства.На чертеже представлена функциональ ная схема устройства.Устройство содержит формирователь 1 первый (и+1) - разрядный счетчик 2 импуль сов, демультиплексор 3 с и управляющими входами, )т) элементов 4 запоминания амп литуды импульсов, мультиплексор 5 с в вхо дами и и управляющими входами аналого-цифровой преобразователь (АЦП 6, первую схему 7 сравнения чисел с п+1) входами в первой и второй группах входов второй (и+1)-разрядный счетчик 8 импульсов, вторую схему 9 сравнения чисел с (и+1) входами в первой и второй группах входовпервый 10, второй 1 и третий 12 инверторы и линейный ключ 13.Линейный ключ 13, информационный вход которого является входом устройства, подсоединен выходом к информационному входу демультиплексора 3 и к счетному входу счетчика 2 импульсов через формирователь 1, разрядные выходы которого, кроме старшего, соединены с соответствующими управляющими входами демультиплексорэ 3, подключенного выходами через соответствующие элементы 4 памяти к информационным входам мультиплексора 5. Выход последнего соединен с информационным входом АЦП 6, цифровые выходы которого являются выходами устройства, а выход готовности которого, являющийся выходом окончания преобразования устройства, подключен к счетному входу второго счетчика 8, подсоединенного разрядными выхода 5 10 15 20 ми, кроме старшего, к соответствующим управляющим входам мультиплексора 5, а входом обнуления, являющимся входом сброса устройства, с входом обнуления счетчика 2, первые входы схем 7 и 9 сравне ния соединены с выходами разрядов счетчика 8, а вторые входы - с выходами разрядов счетчика 2, при этом вход старшего разряда схемь 9 сравнения через лнвертор 11 соединен с выходом старшего разр, да счетчика 30 2, выход схемы 7 через инвертор 10 подсоединен к управляющему входу АЦП 6, а ин"ерсный выход схемы 9 сравнения (проинвертиоованный на инверторе 12) содиен с входом управлени линейного 35 ключа 13, В качестве выходов схем 7 и 9 сравнения используются выходы "Равно".Устройство для устранения потерь счет;. в спек грометре работает следующим образом. 40Вход устройства подклю"ают к измерительному преобразователю, а выход - к запоминающему блоку спектрометра (не показаны). Перед началом работы по входу "Сброс" устройства обнуляют счетчики 2 и 45 8, При этом пока на вход устройства не поступит первый входной импульс на проинвертированном выходе схемы 7 сравнения имеется сигнал (логический ноль), запрещающий работу АЦП 6. Вход устройства через 50 ключ 13 и демультиплексор 3 соединен с первым элементом 4 памяти, выход которого через мультиплексор 5 подключен к входу АЦП 6, При поступлении первого импульса на вход устройства он проходит через ключ 55 13, демультиплексор 3 и по амплитуде запоминается в первом элементе 4 памяти. В качестве элементов памяти используются устройства выборки и хранения (УВХ), сигнал строба для которых получается из входного сигнала путем дифференцирования и формирования по длительности, равной переднему фронту импульса (1-1,5 мкс), с помощью формирователя на компараторе. Этот же входной импульс проходит через формирователь 1, который из импульсов разной амплитуды формирует импульсы с амплитудой, равной логической единице, и с длительностью, равной длительности входного импульса. При переходе входного импульса с единицы на ноль счетчик 2 переходит в первое состояние и через демультиплексор 3 подключает к входу устройства второй элемент 4 памяти. Одновременно на инверсном выходе схемы 7 сравнения появляется единичный сигнал, приложенный к управляющему входу АЦП 6, который запускается И преобразует амплитуду первого импульса в цифровой код. В конце цикла преобразования АЦП 6 выдает сигнал готовности на выходе "Конец преобразования". который одновременно с цифровым кодом соответствующим амплитуде преобразуемого импульса, подается на запоминающий блок спектрометра. В блоке памяти спектрометра по адресу, соответствующему цифроволу коду преобразуемого входного импульса, присчитывается единица, Одновременно этот же сигнал проходит на счетный вход счетчика 8, переводит его в первое состояние, т.е. через мультиплексор 5 подключает вход АЦП 6 к второму элементу 4 памяти, Если за время преобразования первого импульса на вход устройства поступит второй импульс, то он аналогично запоминается на втором элементе 4 памяти и по его спаду счетчик 2 переходит во второе состояние, т.е. подключит к входу устройства через демультиплексор 3 третий элемент 4 памяти, В этом случае после окончания преобразования амплитуды первого импульса в цифровой код и перехода счетчика 8 в первое положение сигнал на выходе схемы 7 сравнения сохраняется, чем запускается следующий цикл преобразования АЦП 6, так как во втором элементе 4 памяти уже имеется амплитуда второго импульса, После окончания второго цикла преобразования, если за это время не пришел третий входной импульс, сигнал с выхода готовности АЦП 6 переводит счетчик 8 во второе состояние, при этом, так как счетчики 2 и 8 находятся в одинаковых состояниях, на выходе схемы 7 сравнения появляется сигнал нулевого уровня, запрещающий АЦП 6 начинать новый цикл преобразования до момента, когда на вход устройства по;тупит третий входной импульс, который после запоминания в третьем элементе 4 паля ги переведет счетчик 2 в третье состояние и через схему 750 55 сравнения снимет запрещающий сигнал с управляющего входа АЦП б,Если счетчик 2 и 8 имеет коэффициент пересчета 2", где и - разрядность демультиплексора 3 и мультиплексора 5, то после прихода 2"-го входного импульса будут заполнены все элементы 4 памяти, счетчик 2 переходит в состояние, при котором его старший разряд находится в единичном состоянии, а все младшие разряды, подключенные к входам управления демультиплексора 3, находятся в нулевом состоянии, После этого (2 "+1)-й входной импульс будет запоминаться в первом элементе 4 памяти.Таким образом, если разность между количеством приходящих и обработанных импульсов не превышает 2", исключаются потери импульсов. пришедших в течение времени преобразования АЦП б, чта позволяет устранить потери счета при регистрации статистических последовательностей импульсов, Однако, если разность приходящих на вход устройства и обработанных импульсов составит 2", то после запоминания амплитуды импульса в последнем свободном элел 1 енте 4 памяти счетчик 2 переходит в состояние, в котором все младшие разряды, подключенные , входам управления демультиплексора 3, находятся в состоянии, . равном состоянию л 1 лддших разрядов счетчика 8, подключенных к мультиплексору 5, а старшие разряды счетчиков 2 и 8 находятся в разных состояниях, Бла одаря тому, чго старший разряд счетчика 2 подключен к входу старшего разряда схемы 7 сравнения непосредственно. а к входу старшего разряда схемы 9 сравнения через инвертор 11, на инверсном выходе схемы 9 сравнения появится нулевой сигнал, который заблокирует ключ 13 до момента, пока закончится обработка очередного входного импульса, чем устраняется возможность повторной записи амплитуды следующего входного импульса в элемент 4 памяти, амплитуда предыдущего запомненного входного импульса которого еще не обработана, чта снижает погрешность измерения спектра,В известном техническом решении для достижения этого необходимо в 4.8 раз увеличить количество элементов памяти, что приводит к увеличению разрядности мультиплексора и демультиплексора, необходимости использования их ступенчатага включения, а также увеличению разрядности счетчиков импульсов и сравнивающего устройства,Таким образом, в предлагаемом устройстве повышается надежность эа счет умень 5 10 15 20 25 30 35 40 45 шения калачеввдгмн 1 11 ал",ен 1 ав ул 1 еньнениц соедин: нии и пд к нд пе дтн.1 йплате,Формула изобретения Устройство для устранения потерь счета в спектраметре ядерньх излучений, содержащее формирователь, выход когараго соединен с входом первого счетчика ил 1- пульсов, а вход - с вкодол 1 демул ьти пл ексора, и входов управления которого соединены с первыми и выходами перваг счетчика ил 1 пульсав, т выходов демультиплексора через п 1 соответствующих элементов запоминания амплитуды импульсов соединены с входал 1 и мульгиплексора, выход которого соединен с входам аналогоцифрового преобразователя, выходы которого являются выходами устройства, а также второй счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом "Конец преобразования аналого-цифрового преобразователя, и первы вь,хадов второго счетчика импульсов соединены с входами управления мультипле ссора и и - первыми входами из группы первых входов первой схемы сравнения ч, и первых входов из группы в 1 орык в.кадоеотарой соединены с и первыми выхода"ч первого с етчикд импульсов, установань-, входы обоик гч;гчикас импульсов соединены с шиной "Сброс, отличающееся тем,что,сцелью повышения т,.чн,ст амплитуднога анализа, увеличения ндежносги и помехазащищ,;нности, в нсго введены вторая схема сравнения чисел, тр., инвертард и линейный ключ, причем абд счгпчикд импульсов и обе схемы сравнения чи ел выполнены с числом разрядов, равным пт 1 входом усгройства является информационный вход линейного ключа, выход котора а соединен с входом формирователя, (и+1)-е входы из группы первых и вторых входов первой схемы сравнения чисел соединены соответственно с (и)-ми выходами второго и первого счетчиков импульсов, выход первой схемы сравнения чисел через первый инвертор соединен с входам "Начало преобразования" аналога-цифрового преобразователя, все (и+1) входов из первой группы входов и и первых входов из втарои группы входов второй схемы сравнения чисел соединены параллельно соответствующим входам первой схемы сравнения чисел, (п)-й вход иэ группы вторых входов первой схемы сравнения чисел соединен через второй инвертор с соагветствующим входом второй схемы сравни;ния чисел, выход которой через третий инвертор соединен с входом управления линейного ключа,1492952 Составитель М.ДаниловТехред М. Моргентал Коррек Редактор Н.Суханова унь Заказ 545 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035. Москва, Ж. Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10