Методы цифровой спектрометрии ядерных излучений

• Автор: Хрячков, Виталий Алексеевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 271 с. : ил.

Глава 1. Основные принципы цифровой обработки сигналов

1.1 История развития цифровых методов обработки сигналов

1.2 Общая схема спектрометрического тракта с оцифровщиком

1.3 Критерии выбора оцифровщика формы сигнала

1.4 Программное обеспечение, используемое в цифровой спектрометрии излучений

1.5 Базовые алгоритмы, используемые для цифровой

обработки сигналов

1.5.1 Разработка модели спектрометра

1.5.2 Алгоритмы, основанные на Фурье анализе и синтезе

1.6 Алгоритмы для моделирования работы электронных модулей

1.6.1 Задержка импульсов

1.6.2 Быстрый и спектрометрический усилители
1.6.3 Сумматор сигналов
1.6.4 Дискриминаторы импульсов
1.6.5 Время-код преобразование
1.6.6 Схемы отбора совпадений и антисовпадений
1.6.7 Амплитудно-цифровой преобразователь
1.6.8 Одноканальный анализатор
1.6.9 Преобразователь заряд-код
Основные выводы к главе 1
Глава 2. Спектрометр осколков деления на базе двойной
ионизационной камеры с сетками Фриша
2.1 Генерация сигналов в импульсной ионизационной камере
2.2 Конструкция спектрометра
2.3 Неэффективность сетки Фриша
2.4 Измерение параметров рабочего газа ИИК

2.5 Амплитудный дефект
2.6 Выделение наложенных сигналов
2.7 Алгоритмы определения энергии, массы и угла
вылета осколков деления
2.8 Измерение удельных ионизационных потерь
осколков деления и учет потерь энергии в слое - источнике
2.9 Апробация метода
2.9.1 Изучение выходов осколков деления 237Np
нейтронами с энергиями 1 и 5 МэВ
2.9.2 Изучение выходов осколков деления 232Th
быстрыми нейтронами
2.9.3 Изучение выходов осколков деления 238U быстрыми нейтронами
Основные выводы к главе 2
Глава 3. Спектрометр для прецизионного изучения (п,а) реакции
3.1 Методы разделения ос-частиц по месту рождения и направлению
вылета
3.2 Блок схема прототипа спектрометра
3.3 Отработка метода на примере 222Rn
3.4 Блок схема спектрометра для изучения (п,а) реакции
на легких ядрах
3.5 Особенности функции отклика детектора при изучении
(п,а) реакции на легких ядрах
3.6 Апробация метода
Основные выводы к главе 3
Глава 4. Спектрометрия излучений сцинтилляционным детектором
на основе кристалла CsI(Tl)
4.1 Основные свойства CsI(Tl) и особенности формирования
сигналов в сцинтилляционном детекторе

4.2 Схема спектрометра для изучения люминесцентных
свойств кристалла СзІ(ТІ)
4.3 Спектрометр для изучения тройного деления
4.4 Тестирование спектрометра на спонтанном делении 252С£
4.5 Апробация метода
Основные выводы к главе 4
Глава 5. Спектрометр нейтронов при помощи органических
сцинтилляторов и оцифровщика формы импульса
5.1 Схема установки для отработки алгоритмов получения амплитудных распределений и п-у разделения
5.2 Изучение функции отклика спектрометра
5.3 Методы обработки сигналов от органического сцинтилляторд
5.4 Установка для проведения измерений по времени пролета. 230 Основные выводы к главе 5
Глава 6. Некоторые другие применения методов цифровой
спектрометрия ядерных излучений
6.1 Спектрометрия у квантов при помощи германиевого детектора
6.2 Измерение энергетических и угловых распределений заряженных частиц камерой без сетки Фриша
6.3 Спектрометрия нейтронов цилиндрическим пропорциональным счетчиком
Основные выводы к главе 6
Заключение
Литература

дальнейшем изложении мы ограничимся только подробным описанием алгоритма.
1.6.1 Задержка импульсов.
Схемы задержки импульсов можно разделить на два класса в зависимости от типа сигналов, которые необходимо задержать, логические или аналоговые. Задержка логических импульсов связана с необходимостью синхронизировать во времени некоторые управляющие сигналы. Такие задержки часто используются перед АЦП или в одном из каналов время-цифрового преобразователя. При аналоговой обработке сигналов такие схемы задержки реализуются при помощи коаксиального кабеля (5 не на 1 м 50 Ом кабеля), прецизионных одновибраторов, или при помощи генераторов высокой частоты и счетчиков импульсов. Методами ЦОС задержка импульсов может быть выполнена путем сдвига сигнала по временной оси на заданное расстояние. Отметим, что такое перемещение может быть выполнено не только на целое число выборок, но используя интерполяцию сигнала, на любой заданный временной интервал.
Задержка аналоговых импульсов бывает необходима для того, чтобы получить информацию, которая может поступить позднее и в зависимости от нее проводить обработку появившегося события. Простейший пример такой ситуации обсуждался ранее, когда для того, чтобы оптимальным образом сформировать импульс, необходимо знать время его нарастания. Гипотетически можно организовать измерение фронта импульса и в зависимости от полученной величины изменить формирующее время спектрометрического усилителя. Однако необходимая информация появится не ранее прохождения переднего фронта входного импульса. Т. о. необходимо задержать копию входного сигнала на время, необходимое для получения временной информации и только после этого начинать ее обработку.