Научно-производственная компания ООО Техноаналитприбор
top-1
105120, г. Москва ул.Нижняя Сыромятническая д.11 корпус Б, 3 этаж

Быстрый и медленный каналы

 

Быстрый и медленный каналы - это две взаимодополняющие возможности обработки сигналов внутри цифрового импульсного процессора детекторов фирмы Amptek. Они оперируют по различным пиковым временам, что оптимизирует информацию, полученную при исследовании различных наборов импульсов.

Медленный канал, который имеет длинное время достижения пика, оптимизирован для устранения электронного шума и «баллистического дефицита» для точной регистрации высоты пика, без посторонних шумов.

Быстрый канал, который имеет короткое время достижения пика, оптимизирован для детектирования  импульсов, зарегистрированных примерно в одно и тоже время (близко расположенных во времени) которые перекрываются (накапливаются, увеличиваются) в медленном канале.

Для большинства детекторов электрический шум устраняется на довольно длинных временах достижения пика. Si-PIN Amptek’s XR100 детектор достигает минимума электронного шума с временем достижения пика порядка  25 мкс, для SDD минимум достигается при 10 мкс. Пользуясь этим детектором можно регулировать время достижения пика для медленного канала в диапазоне 1 – 20 мкс. Его выход подключен к схеме пикового детектирования и используется для измерения энергетического спектра.

Так как радиация в детекторе преодолевает различные расстояния, то возможно, что два взаимодействия произойдут за время меньше чем время действия медленного канала, то есть эти два события зарегистрируются как одно. Такое возможно даже при низкой скорости счета. В большинстве исследований полезнее использовать высокую скорость счета, поэтому перекрытие  (наложение) будет происходить часто. Наблюдаются две проблемы при наложении импульсов во времени:

  1. Вместо двух четко разрешенных сигналов записывается один.
  2. Величина пика искажена и не несет информации о реальном взаимодействии.

На графике ниже приведены следующие результаты:

(А) Это единичный не перекрывающийся сигнал которые зарегистрирован корректно с точной амплитудой.

(В) Два импульса которые имеют небольшое перекрытие, но их амплитуды зарегистрированы верно.

(С) Два импульса, интервал между регистрацией для которых меньше времени достижения пика в медленном канале будет зарегистрировано единичное событие с некорректной амплитудой. Для этого случая мертвое время Tdead ≥ Tpeak + Tflat . Где Tpeak  - время достижения пика в медленном канале. 

imgo-10

 

Для решения этой проблемы DPP имеет быстрый канал с намного меньшим временем достижения пика. В последних DPP это время может быть установлено в программном обеспечении (может быть короче 50 нс).  Красный график на рисунке - график быстрого канала. Многие импульсы, которые накладываются в медленном канале, могут быть разрешены в быстром. Быстрый канал используется для измерения точной скорости счета событий, в котором два импульса разрешены еще до их перекрытия во времени. Это и используется в логике отказа от наложений(pile-up rejection; PUR). Когда эта логика включена, то событие (С) будет отклонено, во избежание регистрации импульсов с неверной амплитудой, которые будут только искажать полученный спектр. Ни одно событие при этом не регистрируется в медленном канале, хоть они и отображаются в быстром. На рисунке выше, показан еще один важный и более деликатный момент: быстрый канал имеет более большой шум,  чем медленный. В быстром и медленном каналах используются различные пороги, поэтому общий порог может быть выставлен выше общих шумов.

Рисунок ниже показывает другое важное различие между быстрым и медленным каналами. Моделирование реакции для трех различных импульсов. Эти импульсы имеют одинаковую энергию, но время нарастания этих импульсов предусилителем 0.2 мкс, 0.8 мкс, 1.6 мк для (А), (В), (С) соответственно. В медленном канале Tflat - 0.8 мкс поэтому амплитуды пиков А и Б равны, а амплитуда пика С меньше на еле заметную величину. Зависимость амплитуды пика от времени нарастания импульса называется «баллистическим дефицитом», и вместе с трапецеидальным формирователем используется в детекторе Amptek, баллистический дефицит проявляется тогда и только тогда когда время нарастания пика больше чем Tflat. В быстром канале амплитуда пика в основном зависит только от времени нарастания пика. Это основа нарастания дискриминации в DPP. Отношение импульсов медленного и быстрого каналов связано со временем нарастания.

imgo-9

 

Техноаналитприбор
top-1
105120, г. Москва ул.Нижняя Сыромятническая д.11 корпус Б, 3 этаж

2012-2024 © ООО "Техноаналитприбор"

top-1
105120, г. Москва ул.Нижняя Сыромятническая д.11 корпус Б, 3 этаж