нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Ядерна електроніка

   
 

Ядерна електроніка, сукупність методів ядерної фізики, в яких використовуються електронні прилади для одержання, перетворення і обробки інформації, що надходить від детекторів ядерних випромінювань . Ці методи застосовуються крім ядерної фізики і фізики елементарних частинок усюди, де доводиться мати справу з іонізуючими випромінюваннями (хімія, медицина, космічні дослідження і т. д.). Мала тривалість процесів і, як правило, висока їх частота, а також наявність фону вимагають від приладів Я. е.. високого тимчасового дозволу (~ 10 -9 сек ). Необхідність одночасного вимірювання великого числа параметрів (амплітуди сигналу, часу його приходу, координати точки його детектування та ін) призвела до того, що саме в Я. е.. вперше були розроблені схеми аналого-цифрового перетворення, застосовані цифрові методи накопичення інформації, багатоканальний і багатовимірний аналіз і використані ЕОМ (див. Електронна обчислювальна машина ).

При реєстрації часток (або квантів) завдання Я. е.. зводиться до рахунку імпульсів від детектора; при ідентифікації типу випромінювання або при дослідженні його спектру аналізується форма імпульсу, його амплітуда або відносна затримка між імпульсами. У випадку дослідження просторів, розподілу випромінювання реєструються номери "спрацювали" детекторів або безпосередньо визначається координата точки детектування.

Головними елементами пристроїв Я. е.. є: збігів схеми , антизбігів схеми , амплітудні дискримінатори, лінійні схеми пропускання і суматори, багатоканальні тимчасові і амплітудні аналізатори, різні пристрої для знімання інформації з координатних детекторів ( іскрових камер і пропорційних камер) і т. д. Повний перелік налічує сотні найменувань.

Пристрій для реєстрації часток містить детектор, підсилювач, перетворювач сигналу і реєструючий пристрій. Перетворювач переводить сигнал детектора в стандартний імпульс або перетворить амплітуду або час приходу сигналу в цифровий код. Для реєстрації результатів вимірювання застосовуються лічильники імпульсів, що запам'ятовують пристрої або ЕОМ, рідше самописні прилади або фотоапаратура.

На рис. 1 зображена спрощена система для дослідження спектрів випромінювання. Заряджена частка перетинає детектори Д 1, Д 2, Д 3 і зупиняється в детекторі Д 4. Сигнали з Д 1, Д 2, Д 3 через формувачі Ф 1, Ф 2, Ф 3 надходять на схему збігів СС, яка відбирає події, при яких сигнали на її входи приходять одночасно. Одночасність приходу імпульсів забезпечується узгоджуються лініями затримки ЛЗ. Схема збігу виробляє сигнал, який "дозволяє" перетворення досліджуваного імпульсу від детектора Д 4. Результат перетворення з аналого-цифрового перетворювача АЦП у вигляді цифрового коду заноситься в оперативний пристрій або ЕОМ. Обмірюваний амплітудний спектр виводиться на екран електронно трубки ЕЛТ. Ця частина системи, обмежена пунктиром, являє собою багатоканальний амплітудний аналізатор. Швидкість рахунку на виході схеми збігів, що фіксується лічильником СЧ, показує число зареєстрованих подій. Тимчасової відбір сигналів здійснюється схемами збігів, які спрацьовують від імпульсів з певною тривалістю і амплітудою. Схеми збігу реалізують логічну функцію "І" (логічне множення), тобто на її виході сигнал з'являється лише тоді, коли імпульси на всіх входах мають певний рівень, називаються "одиничним". Якщо на один з входів схеми збігу подати сигнал з інвертованою полярністю, вона перетворюється на схему антизбігів. У сучасних схемах збігів і антизбігів використовуються стандартні інтегральні схеми ( рис. 2 ).

Амплітудний відбір здійснюється дискримінаторів, які виконуються за схемою тригера Шмідта або на тунельних діодах (ТД) і формують стандартний вихідний імпульс лише у випадку, якщо напруга (або струм) на вході перевищить заданий поріг. Для амплітудної дискримінації часто використовуються схеми порівняння (компаратори). Еволюція схем збігів і амплітудних дискримінаторів типова і для ін приладів Я. е.. Замість блоків, що реалізують одну логічну функцію ("І", "АБО" і т. д.), розробляються універсальні багатофункціональні пристрої, логічну функцію яких можна задавати ззовні. Цьому сприяло впровадження ЕОМ в Я. е.. Обчислювальна техніка дозволила створити автоматизовану апаратуру з програмно регульованими параметрами: ЕОМ управляє порогами спрацьовування схем, тимчасовим дозволом, затримкою сигналів, логікою відбору подій, режимом роботи вимірювальні системи і т. д. Впроваджуються в практику фізичного експерименту також мікропроцесори і спеціалізовані процесори для розпізнавання образів, для накопичення і передуватиме, обробки результатів вимірювань ( рис. 3 ). Накопичення експериментальних даних відбувається в ЕОМ з подальшою переписом на магнітну стрічку. Результати попередньої обробки виводяться на екран електронно трубки, що дозволяє оператору втручатися в хід вимірювань. ЕОМ управляє різними виконавчими пристроями: моторами, що переміщають детектори або мішені, реле, комутаторами сигналів і т. д.

Літ.: Ковальський Е., Ядерна електроніка, пер. з англ., М., 1972; Електронні методи ядерної фізики, М., 1973; Колпаков І. Ф., Електронна апаратура на лінії з ЕОМ у фізичному експерименті, М., 1974; Сучасна ядерна електроніка, т. 1-2, М., 1974.

© Ю. А. Семенов.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка