Практикум по ядерной физике. В.О. Сергеева - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

где C полная емкость цепи, включающая емкость детектора и
монтажа. Например, заряженная частица с энергией 1 МэВ созда-
ет в кремниевом детекторе заряд Q =5·10
14
Кл, что при емкости
системы 50 пФ соответст вует сигналу с амплитудой 1 мВ. Этот
небольшой сигнал усиливается малошумящим предварительным
усилителем (коэффициент усиления 100). Обычно используют-
ся зарядочувствительные предусилители, в которых уровень вы-
ходного сигнала зависит только от величины заряда Q и не за-
висит от емкости цепи C, которая может меняться в проце ссе
регистрации излучения. Выбор конкретного вида предусилителя
для работы с данным детектором зависит от емкости детектора,
времени нарастания сигнала, от требуемой скорости с че та. Преду-
силители с очень низкими шумами требуются в спектрометрах с
Ge(Li)- и Si(Li)-дет екторами, используемых для изучения спек-
тров γ- и рентгеновских лучей и электронов. Во входных цепях
предусилителей обычно используются полевые транзисторы, ра-
ботающие как при комнатной, так и при низкой температурах.
Для уменьшения входной емкости предусилитель размещают в
непосредственной близости от дете ктора.
Спектрометрический (главный) усилитель. Основное
назначение главного усилителя усиление импульсов, приходя-
щих от предусилителя, коэффициент усиления которого невы сок.
Кроме того, главный усилитель обеспечивае т формирование сиг-
нала для получения оптимального отношения сигнал/шум. Цепи
формирования могут быть различными. В спект рометрах с вы-
соким разрешением используют, например, усилители с RC-CR-
цепями. Время диффер е н ц и р о в а н и я и интегрирования подбира-
ют экспериментально для получения максимального отношения
сигнал/шум. Обычно в этих усилителях время нарастания им-
пульса составляет 1 мкс. В условиях большой скорости с чета
импульсы укорачивают путем дво йного дифференциров ания. От
всех узлов радиотехнического тракта требуется высокая стабиль-
ность (при разрешающей способности детектора 10
3
нестабиль-
ность радиотехнических устройств должна быть менее 10
4
).
Коэффициент усиления спектрометрического усилителя вы-
бирается таким образом, что бы амплитуда сигнала на выходе бы-
ла в пределах 1–5 В.
Многоканальные анализаторы. От главного усилителя
сигналы поступают на многоканальный анализатор. Требование
01/09 65