Способ измерения параметров периодического процесса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3/О Е руемыми кв времен, бол ратуры. Пр ность пото настолько, менее двух особенност го процессаСущнос ю ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21 4361513/2522 11.01,8846 30.11,91. Бюл, %4472 В. П. Терентьев, Н. С, Пронкин, А. С, Дубовенко, Е. И. Яковлев и В. В. Хахалин 53) 621.386(088.8)56) Патент СШАМ 4605859, кл. 6 01 Т 1/18, 1986.Машинин В. А, и др, Измерение фазового сдвига вращающихся тел с помощью радиационного метода. - В сб. Радиационная техника. Труды ВНИИРТ, вып, 7. - М,: Атомиздат, 1972, с. 103-114.а 54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВЕРИОДИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА(57) Изобретение относится к способам измерения параметров процессов с помощью ионизирующего излучения, Цель изобретения - повь 1 шение разрешающей способноИзобретение относится к способам из- . мерения параметров процессов с помощью ионизирующего излучения.Цель изобретения - повышение разрешающей способности при определении частоты процесса и других временных параметров.На фиг. 1 - 4 приведены примеры периодических процессов; на фиг, 5 - 8 - спектры длительностей интервалов между импульсами от квантов ионизирующего излучения, по которым определяются параметры. этих процессов; на фиг. 9 - схема устройства для осуществления способа.Способ осуществляется следующим образом,Лучок кщего излучемеряемогодетектором.стей интерв вантов или частиц ионизируюния модулируют с помощью изпроцесса и регистрируют Измеряют спектр длительно- алов времени между регистристи при определении частоты процесса и д;.угих временных параметров, Способ включает модуляцию исследуемым процессом пучка квантов или частиц ионизирующего излуче ния и регистрацию этого излучения. Проводят измерение спектра длительностей интервалов между регистрируемыми квантами или частицами в области времен, достаточно больших, чтобы не сказывалось влияние "мертвого" времени регистрирующей апаратуры, Осуществляют подбор достаточно малой интенсивности потока регистрируемых импульсов, чтобы на спектре проявилось не менее двух периодически повторяющихся особенностей, О параметрах исследуемого процесса судят по форме спектра. 9 ил,антами или частицами в области ьших "мертвого" времени аппаи этом регулируют интенсивка регистрируемых импульсов цтобы в спектре появилось не периодически повторяющихся ей. О параметрах периодическосудят по форме спектра.ть способа заключается в следуРассмотрение нач ского примера, в кото исследуемым процес соответствует период муся резкому всплеск стрирующая аппара"мертвое" время, При уации могут служи е диска с узкой про пропускается поток ио ния, или, наоборот, враинают с гипотетичером модулированный сом пучок излучения ически повторяющеу (функции), а регитура имеет нулевое ближениями в такой ть, например, вращерезью, через который низирующего излучещение узкой планки, периодически пересекаОшей п,цак излучения и образуоДай короткие на времени г 1 р)- О РДССЕЯГ. О ИЗЛУЧЕНИЯ, В Эт)э СЛУЧДЕ спектр длительностей интер)залов между импульсами от отдельных каантан ипи частиц будет состоять по крайней мере из двух пикон-особенностей: расс-п)ения между импульсами будут равны либо нуп)о, л.ба периоду повторения всплесков Т, Если зд Врея ОднОГО Всплеска детектарак реистРъРУЕТСЯ О СРЕДНЕМ МНОГЭ ЯОНЯЗИРУОГДэь)Х частиц, то этими двумя пиками сгектр и ограничивается. Прицем е пик г;ри т =. Т попадает всего Одно событие на кдждь й интеавал ь ех- ДУ В С П Л Е С К Д М И, Д а П И К П э 2 И== О а СЕ ИГ УЛ Ь сы, пришедшие ва время каждого всплеска, Таким образом, соотношение пикав характеризует число импульсое зд всплеск, 20Если зд врем) одного всплеска приходит в среднем малое количество импульсов (порядка ипи меньша 1), та вследствие стахастическай природы излучения появляется конечная вероятность того, чтоекоторыевсплески воабще будут пропущены, т.е. ндспектре интерналоа появятся пики при 1 = 2 Т,ЗТ и т,д. Причем ин.гансивнасть пикон будетумеь аться с ростаЯ т, так кдк вероятность 30 пропуска 1+ 1 Всплеска меньше вероятности пропускавсплесков;Такой спектр будет набираться и В слу:де, когда число импульсов, рдгистрируемьх за ОДин пеаиОД, будет мнаГО Яанэше 1, т,е,детектор будет регистрировать Ямпульс не каждый период, чта соответствует случаю, когда среднее расстояние между импульсам;о- апрабывд)ацега излу-ения больше, чем период исследуемого процесса.Если вместе д-фукции лме)атся узкие,на конечные временные интеаеалы, в тече.НИЕ КОТООЫХ ИЗЛУЧЕНИЕ РЕГИСТРЯРУГэтся ДЕ- тектаром, то пики, сост:"етствун. щие приходу импульсов ео время всплесков. также будут иметь конечную Г)иряну, здеисящую ат ширины исплесков. Вследста)етога, что пики соответствуют случаям пропу ска 1, 2, 3 и т.д. Осппескон. ,формы пиков будет повторять друг друга. Но па абсолютной величине они будут уменьшаться с ростом т. Из фиг, 1-8 видно, чга изменениг а фоаме модуляций исхаднага апробыадющега пучка отражаются Определенным функциональным образом д форме спектра длительностей Ин Га)Вдлан между импутэ" сами, котарьй )зоб цем слуцда предстдаляе 1 собой псриодицеси меняОщуася функциО, нд катаруо наложено общее затухание с ростом 1,Особое положение здним тат пик Гри т О.Он является самым крупным, но нд нем скд" зындется влияние "),рта)го" г ремени регистрирующей аппаратуоы, вследствие чего он мает быть существенно искажен (область От к А на фиг. 8), Поэтому его можно не рассматривать и о параметрах процесса судить по второму, третьему и т.д, пикам. Если уже гторай пик слишком мал для удаб)о 1) Оарабатки, то можно УВеличить Относительный вклад этих пиков, уменьшив интенсивность патока импульсов от опробыадющего излучения и тем самым повысив вероятность пропуска отдельных вспле- СКОВТаким образам, измерение спектра длительностей интервалов в области, где не сказывается "мертвого" времени аппаратуры, и подбор достаточна малой интенсивности импульсае позвОляют выяВлять и измерять параметры периодического процесса, более кори кие во времени, чем среднее расстояние между импульсами, в частности "мертвое" время аппаратуры, т.е. улучшают временну)о разрешающук) способность.Фиг, 1-8 иплюстрируютсвязьмеждупараметрами периодического процесса, выраженными е модуляции средней интенсивности импульсов и формоЙ спектра длительностей интервалов между им.:.ульсами. На фиг, 1 - 4 1 лзабра)каны за висиОсти интенсивности потока импульсов от времени; на фиг. 5-8 - с,.ОтнетстуОщие им сгектры длительно"Тсэй:ЯКЕРеапае,Экспериментально получены спектры длительностей интереапоа для периодов 100, 10 и 1 мкс. В)Яди), что изменения периода, отасительной ширины и вьсоты ступенек модуляции сказываются функциональным образом нд спактре длительностей интервалае, и при необходимости по этому спектру кюжно восстановить параметры модулированного сигнала, 8 действительности, с помощью саответству)ощих математических Операций можно строго Определенно перейти от спектра длительностей интервалов к форме модулированного потока импуль- СОВ,-)а фиг. 9 показана функционалльная схема устройства, на котором получены спектры длительностей интервалов, изображенные на фиг. 1-4. Устройство содержит блок источника 1 ионизирующего излучения, поглотитель 2, исследуемый периодический процесс 3, блок датектиаованЯя 4, преобразователь 5 Временных интерВалов В амплитуду, амплитудный анализатор 6, коммутатор 7 и тактовый генератор 8.Предлагаемый способ осуществлен экспериментально следующим образом, Иониз,.;рующее излучение истоцника 1 на основе дмериция - 241, интенсивность потока которого может меняться при помощи поглотителя 2 из алюминия, образует поток опробывающего излучения. Проходя через областьпериодического процесса 3, оно модулируется и попадает на блок детектеривания 4, изкоторого выходит поток импульсов с модулированной интенсивностью. Длительности интервалов времени между импульсамипреобразуется в амплитуды при помощи преобразователя 5, в амплитудный анализатор 6окончательно регистрирует спектр длительностей временных интервалов.В эксперименте использована модуляция электронным путем потока импульсов,приходящих с детектора. Пучок после поглотителя 2 без модуляции попадает на блокдетектирования 4, а поток импульсов с детектора модулируется заданным образом и 20подается на преобразователь 5.Модулирование потока импульсов осуществляется следующим образом. От блокадетектирования 4 отбираются два потокаэлектрическихимпульсов с разными интенсивностями п 1 и п 2 при помощи двух дискриминаторов с различными порогамидискриминации. С помощью коммутатора 7,управляемого тактовым генератором 8, эти 30два потока преобразуются в единый потокимпульсов с интенсивностью, модулированной в виде повторяющихся двух ступенек п 2может быть равно О),Изменение интенсивности потока регистрируемых импульсов от опробывающегоизлучения может осуществляться не толькоизменением интенсивности самого излучения, но и другими способами, например изменением эффективности регистрациипутем механических (коллиматоры, изменение геометрических расстояний) или электрических (изменение порога амплитуды регистрируемых импульсов) изменений свойств датчика.Если исследуемый процесс сам является источником модулированного ионизирующего излучения, то можно обойтись без дополнительного внешнего источника.Способ может быть реализован как с помощью набора стандартной аппаратуры, так и с помощью специально разработанных приборов,Предлагаемый способ позволяет измерять параметры процессов, периоды которых значительно меньше среднего расстояния между импульсами, соответствующего максимальной пропускной спас:.- ности детектора и электронного тракта. Формула изобретения Способ измерения параметров периодического процесса, заключающийся в том, что с помощью этого процесса модулируют пучок квантов или частиц ионизирующего излучения и регистрируют это излучение, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения разоешающей способности при определении частоты процесса и других временных параметров, измеряют спектр длительностей интервалов между регистрируемыми квантами или частицами в области времен, больших "мертвого" времени аппаратуры, при этом регулируют и .тенсивность потока регистрируемых импул, сов из условия получения на указанном спектре не менее двух периодически повторяющихся особенностей и по форме спектра судят о параметрах процесса.ставитель В,Простаковхред М,Моргентал Редактор Т,Ивано ктор О,Кундри ГКНТ СССР издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 зводствен Заказ 4645 . Тираж Подг 1 исное ЧНИИПИ Государственноо комитета по изобретениям и открцти 113035, Аосква, Ж, Раушскал наб., 4/5