Приборы и техника эксперимента, 2021, № 1, стр. 153-154

Для контроля процессов, использующих источники γ-излучения, иногда необходимо проводить спектрометрию несколькими детектирующими устройствами. Это, как правило, требует использования нескольких анализаторов амплитуд импульсов.

Ниже описаны метод измерений и принципиальная схема устройства, предназначенного для одновременной регистрации сигналов от нескольких детекторов одним анализатором. Приведены результаты измерений спектров предложенным способом от источников γ-излучения тремя детекторами типа твердотельный фотоэлектронный умножитель + CsI(Tl) [1].

Разработанное нами устройство позволяет одновременно регистрировать сигналы от нескольких детекторов одним анализатором амплитуд импульсов при следующих условиях:

– детекторы генерируют импульсы с экспоненциальным спадом;

– общее число каналов анализатора делится на m участков, где m – число детекторов.

На рис. 1 представлены результаты практической реализации разработанного метода для трех детекторов и одного анализатора ESBS-7X (http://www.greenstar.ru/), имеющего 4000 каналов.

Рис. 1.

Спектры от трех детекторов, полученные описанным методом.

Общее решение вышеупомянутой задачи состоит в следующем.

К каждому импульсу с экспоненциальным спадом (с постоянной времени τ_m), генерируемому детектором m, добавляется импульс с экспоненциальным спадом определенной амплитуды А_m и с постоянной времени τ_n, при этом τ_n ~ τ_m. Величина амплитуды А_m добавочного импульса определяет точку m начала спектра на шкале амплитуд анализатора импульсов.

Аналогичным образом на шкале анализатора размещаются остальные спектры, полученные от других детекторов путем соответствующего выбора значения амплитуды А (т.е. выбором сопротивлений r₁ и r₂, см. схему на рис. 2в).

Рис. 2.

Принцип и логика размещения спектра от отдельного детектора на выбранном участке шкалы анализатора (источник γ-излучения ²²Na). ОУ – операционный усилитель.

На рис. 2 показаны принцип и логика размещения спектра от отдельного детектора на выбранном участке шкалы анализатора.

Этот процесс состоит из следующих шагов:

1) выбор масштаба спектра (отношение r₃ и r₄, см. схему на рис. 2а);

2) конструирование формы и амплитуды импульса, суммируемого с каждым импульсом спектра (см. п. 1) и определяющего начало области данного спектра (рис. 2б);

3) определение окончательного положения и геометрии спектра (рис. 2в).

Таким образом, предложенный метод позволяет реализовать возможность одновременной регистрации спектров, генерируемых несколькими детекторами, одним анализатором амплитуд импульсов.