Функцию разделения выполняет дискриминатор, подключенный к выходу усилителя. Для правильной работы дискриминатора необходимо оптимально относительно сигнала выбрать три параметра : усиление усилителя, порог и окно дискриминатора. Дискриминатор пропускает на выход сигналы, амплитуда которых превышает заданный порог (т.е. превышает допустимый уровень шумов и , кроме того, лежит в “окне”, отведенном для аналитического сигнала.
Для упрощения этого процесса выбора
параметров предназначен режим контроля амплитудного распределения, позволяющий
наглядно просмотреть влияние каждого параметра на отбор аналитического сигнала.
Для получения амплитудного распределения производятся последовательно измерения
интенсивности в “узком” (типично - 100 мВ) окне при нижнем пороге от 200 мВ до
максимума 5000 мВ через 100 мВ. Полученные 50 измерений представляются на
экране компьютера в виде гистограммы (см.рис.2, правый рисунок ). Для рабочего
значения нижнего порога выбирается точка минимума между аналитическим сигналом
и шумами электроники. Окно выбирается от значения порога симметрично максимуму
сигнала. Усиление должно быть установлено так, чтобы максимум сигнала был на
уровне 2500..3000 мВ. Еще раз напомним, что все три параметра связаны между
собой: увеличение усиления расширяет сигнал и пропорционально увеличивает шумы,
т.е требует увеличения порога и окна и т.п. Во избежание существенной
зависимости результатов измерений от параметров очевидно не следует выбирать
границы окна на крутых склонах пика сигнала.
На рис.3 представлена упрощенная структурная схема УД, на которой показаны: усилитель, выход которого соединен со входами двух дискриминаторов - нижнего и верхнего порогов. Верхний порог получен как сумма нижнего порога и окна. Первый дискриминатор пропускает на выход только и импульсы, превышающие нижний порог, а второй - превышающие сумму порога и окна. Схема антисовпадений пропускает на выход импульсы первого дискриминатора, только если они не превышают верхнего порога, т.е. их амплитуды лежат в заданном окне.
Усиление, порог и окно задаются цифро-аналоговыми преобразователями (Цап1..Цап3). Управление Цап осуществляется от цифровой шины управления (она связана с модулем интерфейса) через регистры (Рг1..Рг3), что позволяет управлять любым из этих параметров от компьютера.
Регистрация - счет импульсов, удовлетворяющих условиям отбора, заданным в УД, осуществляется счетчиком-таймером, помещенным в модуле интерфейса и имеющем выход в компьютер.
Скажем еще несколько слов о частотных характеристиках измерительного канала. Известно, что распределение интервалов между импульсами на выходе рентгеновского детектора соответствует пуассоновскому, что в принимаемой измерительным каналом последовательности импульсов велика доля таких, у которых интервал следования значительно меньше среднего периода. Это вместе с конечной длительностью самих импульсов приводит к потерям счета или, как говорят, нелинейности измерительной характеристики (зависимости между интенсивностью регистрируемого излучения и частотой (числом) сосчитанных на выходе канала импульсов. Эта характеристика, линейная при малой средней частоте импульсов, отклоняется при повышении частоты “вниз” и может даже стать падающей (см.рис.4)
Для измерительного канала СПАРК-1-2М область нарастающей измерительной характеристики соответствует примерно 300 тыс., что реально обеспечивает практически любые измерения на приборе.
Измерительно-регистрирующий канал сканирующего спектрометра СПАРК-1УМ отличается использованием пропорционального детектора и режимом автоматического управления напряжением питания детектора. Последнее необходимо потому, что спектрометр работает с переменной длиной волны характеристического излучения, вследствие чего энергия и, соответственно, амплитуда сигналов изменяются в пределах рабочего диапазона в несколько раз. Это изменение амплитуды автоматически отслеживается по программе компьютером .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.