Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Регистрация полного выхода быстрых нейтронов, генерируемых короткоживущей лазерной плазмой, в условиях мощных электрических помех 16
1. Методы регистрации полного выхода быстрых нейтронов, генерируемых плазмой при однократных вспышках лазера 16
1.1 Метод обнаружения нейтронов по протонам отдачи 16
1.2 Метод регистрации нейтронов борными счетчиками, размещенными в парафиновом замедлителе... 18
1.3 Метод определения числа нейтронов, испускаемых плазмой, с помощью замедления в водородосодержащем сцинтилляторе и последующей их регистрации .. 19
2. Теоретическое обоснование метода измерения общего выхода быстрых нейтронов из плазмы путем исследования их замедления и диффузии в сцинтилляторе счетчика 20
3. Экспериментальное изучение вопроса диффузии нейтронов в жидком и твердом водородосодержащих сцинтилляторах счетчиков 23
3.1 Схема опыта. 24
3.2 Результаты исследования спада нейтронной интенсивности в замедлителе счетчика 26
4. Экспериментальное исследование метода регистрации быстрых нейтронов, излучаемых плазмой, получаемой с помощью лазерного луча 28
4.1 Построение электронных схем для регистрации малых потоков нейтронов из плазмы 29
4.2 Исследование параметров схем регистрации с помощью изучения спада интенсивности нейтронов в замедлителе счетчика 33
4.3 Эксперименты по регистрации нейтронов из плазмы 37
Выводы по первой главе... 39
ГЛАВА II. Методы регистрации малых потоков очень холодных и ультрахолодных нейтронов в условиях радиационного фона и электрических помех 40
I. Метод регистрации УХН, вытекающих из кварцевой и бериллиевой ловушек, в экспериментах на стационарном реакторе. 42
1.1 Схема эксперимента... 42
1.2 Фоновые условия... 43
1.3 Эффективность установки... 44
1.4 Метод регистрации малого числа УХН, вытекающих из ловушки, в условиях большого радиационного фона 46
1.5 Результаты экспериментов 49
2. Метод регистрации УХН из медной полированной ловушки ("камера УХН") объемом 50 литров в экспериментах на импульсном реакторе класса ИИН... 50
2.1 Схема метода получения и регистрации УХН на реакторе 51
2.2 Фоновые условия эксперимента. 52
2.3 Эффективность установки... 55
2.4 Метод регистрации сигналов от УХН, вытекающих из ловушки, в условиях фона и электрических помех. 56
2.5 Краткие результаты экспериментов 59
3. Метод регистрации ОХ и УХН в экспериментах на "Гравитационном нейтронном спектрометре"... 60
3.1 Гравитационный время-пролетный нейтронный спектрометр. 61
3.2 Фоновые условия экспериментов на спектрометре 65
3.3 Методика регистрации сигналов от ОХ нейтронов на "Гравитационном нейтронном спектрометре".. 66
3.4 Краткие итоги экспериментов 70
Выводы по второй главе 70
ГЯАВА III. Элементы регистрирущих устройств экспериментальных установок 72
I. Детекторы нейтронов 74
1.1 Конструкция и принцип работы детекторов 75
1.2 Параметры сигналов с детекторов и критерии их обнаружения 79
2. Усилители и их роль в отборе сигналов 87
3. Пороговые элементы 91
4. Каскады логического отбора 96
5. Принципиальная схема обработки информации в условиях сильных электрических помех в экспериментах на установке УХН, использованной на импульсном реакторе 100
Выводы по третьей главе 102
Краткие итоги и выводы по диссертации 103
Заключение 105
Рисунки 106
Литература 129
- Метод определения числа нейтронов, испускаемых плазмой, с помощью замедления в водородосодержащем сцинтилляторе и последующей их регистрации
- Исследование параметров схем регистрации с помощью изучения спада интенсивности нейтронов в замедлителе счетчика
- Метод регистрации малого числа УХН, вытекающих из ловушки, в условиях большого радиационного фона
- Принципиальная схема обработки информации в условиях сильных электрических помех в экспериментах на установке УХН, использованной на импульсном реакторе
Метод определения числа нейтронов, испускаемых плазмой, с помощью замедления в водородосодержащем сцинтилляторе и последующей их регистрации
Одновременное появление на экране осциллографа импульсов от нейтронного счетчика и затвора ячейки Керра- расценивалось как факт регистрации нейтронов, эмитированных горячей плазмой. От фона рентгеновских лучей плазмы счетчик был защищен 5 см свинцовым экраном.
Амплитуда импульса, возникающего в счетчике, пропорциональна &,а , где а -средняя амплитуда импульса от одного нейтрона при данном энергетическом распределении. Величина &о может быть найдена, если определить значение ОІ , для чего необходимо знать спектр нейтронного излучения. Для дейтериевой плазмы спектр вылетающих нейтронов известен и такой счетчик может быть использован для определения (ко Счетчик был прокалиброван на импульсном генераторе d-d нейтронов ИНГ-І и радиоактивном Ро-Ве источнике, спектр которого также известен.
В плазме, состоящей из дейтерия и трития, спектр будет состоять из двух линий х =2,5 МэВ и д = 4 МэВ, соответствующих ЮЮ иЮТнейтронам. Распределение нейтронов по энергии будет зависеть от концентрации трития и дейтерия.
Таким образом, счетчик может быть использован для определения числа нейтронов (Хо , излучаемых плазмой только в случае, когда известен спектр её нейтронного излучения. При использовании такого счетчика следует учитывать его не всеволновость. При малых интенсивностях нейтронов возможны также заметные флуктуации амплитуды импульса, связанные с неоднородностью светосбора в пластмассовом сцинтилляторе больших размеров, В процессе работы нет твердой уверенности вызван ли импульс нейтронами или электрической помехой.
Из других методов сравнения мощностей нейтронных источников некоторый интерес представляет высокоэффективный 4#"нейтронный счетчик, в котором для регистрации замедлившихся нейтронов применяется 8 Рз счетчики. Например, в ЬЗГ счетчике Мариона /34/ для регистрации нейтронов использовались двенадцать пропорциональных счетчиков, расположенных в виде двух концентрических колец по 6 штук в каждом кольце внутри парафинового цилиндра, рис, I.I.
Отверстие в центре парафинового замедлителя предназначено для источника быстрых нейтронов. Счетчики в каждом кольце соединены параллельно. Эффективность установки 10$ и постоянна в пределах Ъ% своего значения в диапазоне энергии нейтронов от 0,1 до 2,5 МэВ.
Основное преимущество такого счетчика в отсутствии регистрации ft -фона, от которого можно полностью избавиться подбором уровней дискриминации. Недостатком является громоздкость счетчика, относительно небольшая его чувствительность по сравнению со сцин-тилляционными, а также неудобство его конструкции для таких измерений.
Хорошие перспективы для определения do-числа нейтронов, излучаемых плазмой, может обеспечить высокоэффективный всеволновый нейтронный счетчик, содержащий жидкий или пластмассовый водо-родосодержащий замедлитель, который одновременно является сцинтил-лятором при регистрации термализовавшихся нейтронов. На рис, 3.3 и 3,4 показаны эти счетчики, а описание конструкции дано в главе 3. Данный метод определения количества излучаемых лазерной плазмой нейтронов был разработан автором под руководством А.В.Антоно -ва, Б.В.Гранаткина, А.И.Исакова /7-9/.
Для проверки принципа метода был использован счетчик мюонов космического излучения /35/ со сцинтиллятором на основе уайт-спирита /36/. В счетчике использовался жидкий сцинтиллятор, состоящий из уайт-спирита, органического активатора типа ІШ0 (I г на литр растворителя) и специальной добавки сместителя спектров типа ПОПОП (0,3 г на л), которая обеспечивает согласование спектральных характеристик светового выхода сцинтиллятора и чувствительности ФЭУ. В раствор можно было ввести гадолиний, который имеет сечение поглощения тепловых нейтронов 44000 барн.
Нейтроны, попавшие в счетчик, соударяются с атомами водорода и быстро теряют свою энергию. После окончания процессов замедления и термализации энергия нейтронов близка к энергии теплового движения атомов замедлителя. Начинается процесс диффузии с неизменной средней скоростью, продолжающийся несколько сотен микросекунд. В процессе диффузии нейтроны захватываются атомами водорода и гадолиния (если он растворен) с испусканием у -квантов, возбуждающих молекулы сцинтиллятора. Световые импульсы регистрируются фотоумножителями.
Такие счетчики являются всеволновыми, то есть эффективность счетчика в широком диапазоне не зависит от энергии нейтронов. Интервал времени, в течение которого производится регистрация нейтронов, сдвинут относительно интервала времени жизни плазмы и по -этому 7 -фон, эмитируемый плазмой, не вносит искажений в результаты измерения. В последующих параграфах дано описание метода регистрации нейтронов с помощью таких счетчиков и их использование для определения количества нейтронов, эмитируемых плазмой,
Исследование параметров схем регистрации с помощью изучения спада интенсивности нейтронов в замедлителе счетчика
Блок-схема произвольной оптимальной структуры с коррелятором представлена на рис. 1.6. Для работы коррелятора необходим синхронизатор, в который должна быть заложена информация о моменте прихода сигнала.
Для вычисления корреляционного интеграла 3: с помощью согласованного фильтра необходимо иметь такой фильтр, амплитудная характеристика которого совпадает с амплитудным спектром сигнала, а фазовая характеристика пртивоположна фазовому спектру сигнала.
Это означает, что при прохождении сигнала через фильтр фазовые сдвиги его частотных составляющих компенсируются фильтром. Поэтому в определенный момент времени все частотные составляющие будут в фазе и суммируясь дадут максимальное напряжение на выходе фильтра. Причем максимум наступит в момент t = Т , что приводит к максимизации отношения сигнал/помеха. Для построения согласованного фильтра необходимо знать форму сигнала U (ij или его спектр.
Общим между коррелятором и согласованным фильтром является равенство (с точностью до постоянной) выходного эффекта і в обоих устройствах в один и тот же момент времени t = T . Именно это и определяет их взаимную эквивалентность с точки зрения обнаружения сигнала. Различие между ними состоит в том, что коррелятор начинает работу в момент t - Q , когда ожидается приход сигнала и заканчивается, когда оканчивается сигнал в момент "t . Согласованный фильтр является устройством с постоянными во времени параметрами. Если x(t) действует непрерывно на фильтр, то на выходе его также существует какое-то напряжение. В момент =Т напряжение на выходе равно а, 3 (где си -постоянная величина), причем это значение мгновенное.
Полностью использовать данный метод обработки сигналов не всегда целесообразно и возможно, так как структура схем получается слишком громоздкой. В методиках обработки информации, описываемых как в данном параграфе, так и в последующих главах сделаны попытки построения структур по изложенному методу хотя бы частично, то есть для нахождения решения корреляционного интеграла перемножаются не полностью функции x(t) gL If ft) , а некоторые выборки из них.
функциональная схема при регистрации быстрых нейтронов, излучаемых плазмой, показана на рис. 1.7. Каждая световая вспышка в свднтилляторе счетчика, возникающая под действием у -кванта, регистрируется двумя ФЭУ. Электрические сигналы с ФЭУ можно считать коррелированными с точностью временных флуктуации ФЭУ, усилителей, дискриминаторов. Один из сигналов можно считать сигналом V ft) , а другой сигналом X(t) Если исходить из оптимальной структуры обработки информации, то эти сигналы должны быть перемножены (I.I3) для нахождения корреляционного интеграла. В нашем случае в качестве умножительного устройства служит схема совпадений (СС), которая работает по принципу нелинейного сложения. Коэффициент отбора схемы совпадений, показывает во сколько раз амплитуда выходного сигнала при одновременном наличии двух сигналов на входе больше амплитуды в случае наличия лишь одного сигнала на входе р =10.
Усилители (У) /53/ собраны на транзисторах в виде двух двоек, с гальваническими связями для уменьшения влияния перегрузок. Работают в токовом режиме. Полоса пропускания 18 МГц, что позволяет пропускать сигнал с ФЭУ без искажений. Коэффициент усиления К=100. Интегральные дискриминаторы (ВД) служат для обрезания низкоэнергетических фракций фона для каждого из каналов сигнала. После перемножения результат поступает для записи через временной дифференциальный дискриминатор (БДД). На выходе ДЦЦ сигнал будет лишь в том случае, если на втором входе имеется сигнал с управляющего устройства (УУ).
Управляющее устройство после прихода стартового импульса, синхронного с работой электрооптического затвора, вырабатывает на выходе импульс, длительность которого можно устанавливать от 50 до 200 мкс. Начало этого импульса относительно стартового можно устанавливать фиксированно: 20, 80, 200, 400, 800, 1000 мкс. В качестве счетчика импульсов (Сч) служит стандартное пересчетное устройство типа ІШ-9.
Информация с детектора поступает крайне неравномерно, В начальный момент нейтронной вспышки на выходах ФЭУ возникает мощь-ный электрический импульс вследствие практически одновременного образования протонов отдачи от нейтронов, попавших в счетчик. Величина этого импульса на несколько порядков {в зависимости от числа попавших в счетчик нейтронов) может превышать амплитуду одиночного сигнала. В этот же момент идет сильная электрическая помеха, обусловленная работой электрооптического затвора. Для борьбы с амплитудной перегрузкой на выходах ФЭУ были поставлены диодные ограничители, впоследствии было осуществлено запирание ФЭУ в течение 15 20 мкс после стартового сигнала. Для борьбы с наводками аппаратура помещалась в экранирующий шкаф. Использование всех этих мер позволило создать надежный метод регистрации сигналов. Ниже будут рассмотрены некоторые параметры данного прибора, необходимые для определения числа нейтронов.
Исследование спада нейтронной интенсивности помимо определения времени жизни нейтронов в замедлителе и рабочего интервала регистрации дает возможность оценить работоспособность схем регистрации и определить их параметры при различных загрузках. Выше было опсано определение рабочего интервала регистрации с помощью стандартной аппаратуры. Этот интервал составил от 40 до 440 мкс. Окончание его зависит от фона и от способности аппаратуры выделять сигналы из этого фона и в какой-то мере позволяет оценить работу схем отбора сигналов. Ниже будет показано определение этого интервала с помощью разработанной электронной аппаратуры.
На рис, 1.8, 1.9, 1.10 изображены в полулогарифмическом масштабе графики спада нейтронной интенсивности, полученные в условиях, близких к рабочим, то есть счетчик располагался на возможно близком расстоянии от мишени. Графики получены с помощью нейтронного генератора, работающего с частотой 60 1ц. Время регистрации каждого цикла было 50 мкс. Начало регистрации (дистанция) устанавливалось последовательно 20, 80, 200, 400, 800, 1000 мкс. Неизменность числа нейтронов, попавших в счетчик контролировалось с помощью монитора.
Метод регистрации малого числа УХН, вытекающих из ловушки, в условиях большого радиационного фона
Установка размещена на тележке, которая может перемещаться по рельсовому пути из реакторного бокса в измерительный зал (6-7 м). Установка вместе с тележкой располагается под днищем реактора. Реактор срабатывает. Быстрые нейтроны входят в замедлитель, где они замедляются и термализуются. Выйдя из замедлителя нейтроны попадают в конвертор. В конверторе часть нейтронов в результате неупругого рассеяния теряет энергию и переходит в область энергии УХН. Вышедшие из конвертора УХН попадают в объем нейтронной ловушки. По окончании процесса накопления УХН закрывается быстрый затвор ловушки. Время закрывания должно быть меньше, чем среднее время пролета УХН от затвора до отражающих стенок ловушки и обратно. Нейтроны со скоростями большими Vzp либо поглощаются в стенках ловушки, либо проходят через них. Время накопления УХН в ловушке Ьнлксп слага-ется из длительности вспышки реактора ti = (2-5)«10 с, времени предварительного замедления Ьг - 5# 10 с, времени, необходимого для термализации и диффузии нейтронов t$ = (2-3) «Ю""5 с, а также времени движения УХН в конверторе и прохождения УХН от конвертора до ловушки 4 . Последнее, в основном, зависит от расстояния между конвертором и ловушкой (среднее расстояние 2 см) и минимальной скорости накапливаемых нейтронов (I м/с), то t/,= 20 мс. Отсюда tHaKOn- 25 мс. Через 25 мс после срабатывания реактора закрывается быстрый затвор, затем медленный. Включается привод транспортного устройства и тележка с установкой откатывается в измерительный зал. Реакторное помещение закрывается защитной дверью (время движения установки 30 с, время закрывания двери 20 с). После закрывания защитной двери открываются отверстия над детекторами и начинаеся регистрация УХН.
После срабатывания реактора в течение некоторого времени существует нейтронный фон, который обусловлен в основном запаздывающими нейтронами. Запаздывающие нейтроны, сопровождающие деление V, распадаются на несколько групп. Убывание интенсивности нейтронов в каждой группе по своей природе экспоненциально. Каждая группа имеет определенный период полураспада 0,2 с, 0,6 с, 2,3 с, 6,2 с, 22,7 с, 55,7 с. Выход запаздывающих нейтронов с эти и периодами составляет соответственно: 0,027$; 0,074$; 0,253$; 0,125$; 0,140$; 0,021$ от полного числа вторичных нейтронов. Продолжительность экспериментов с УХН составляет время порядка нескольких минут, поэтому запаздывающие нейтроны с перодами 22,7 с и 55,7 с при регистрации УХН являются мощным источником нейтронного фона.
Для определения этого фона было проведено измерение интенсивности запаздывающих нейтронов в измерительном зале. Детектором служил счетчик тепловых нейтронов СНМ-20 с В Гз наполнением. Результаты измерений представлены на рис. 2.5. Кривая I показывает спад интенсивности в зависимости от времени. К моменту начала региетравди (через 60 с после импульса) интенсивность счета составляет 6 10 имп./с.
Для защиты от фона запаздывающих нейтронов был использован карбид бора толщиной 5 см и кадмий. Это привело к резкому спаду интенсивности (кривая 2). Через 60 с после срабатывания реактора интенсивность составила 3 имп./с. Для полного подавления фона запаздывающих нейтронов была использована дополнительно парафиновая защита толщиной 10 см, что дало возможность полностью ликвидировать счет запаздывающих нейтронов к 35 секунде после импульса реактора.
Другим источником фона является сама установка вместе с транспортной тележкой, которая сильно активируется и является источником JJ и у фона. Был проведен эксперимент, в котором детектор в парафиновой защите облучался под реактором, затем с помощью транспортной тележки вывозился в измерительный зал. После чего закрывалась защитная бетонная дверь в бокс с реактором. Время откатки и закрытия защитной двери составляет 50 с. Регистрация оказалась возможной лишь через несколько минут. Активация была настолько сильной, что вызвала перегрузку усилительной схемы. Для того, чтобы регистрировать сигналы от УХН при такой активации пошли по пути выбора детектора УХН, нечувствительного к $ и т фону.
А.В.Антоновым и В.И.Микеровым был предложен и изготовлен детектор, нечувствительный к р и у излучению /27, 28/. Регистрация УХН осуществляется на основе реакции деления Ц медленными нейтронами. Высокая энергия осколков деления 60 и 100 МэВ позволяет построить устройство, регистрирующее нейтроны при чрезвычайно высоком уровне jb и у излучений. Несколько подробнее детектор описан в I гл. Ш. С помощью данного детектора были проведены эксперименты по определению фонового поля в различных точках относительно реактора в момент его срабатывания. Была создана модель установки, максимально приближенная к эксперименту. Модель содержала транспортное устройство, блок парафинового замедлителя, детектор и защитную стенку из борированного парафина, установленную на транспортном устройстве. Модель располагалась под днищем реактора, на наклонном участке пути, соединяющего реакторное и измерительное помещения, в центре измерительного зала. Фон от запаздывающих нейтронов в различных точках помещения, измеренный с помощью данной модели, изображен на рис. 2.6. Кривая I позволяет выделить периоды Tj = 56,6 с; Т2 = 22,8 с; Т3 = 6 с, которые хорошо согласуются со значениями периодов полураспада запаздывающих нейтронов при делении 235U тепловыми нейтронами: 55,6 с; 22,7 с; 6,2 с. Из анализа кривых 2-4 видно, что удаление модели от реактора не позволяет в необходимой мере понизить фон. Для ликвидации последнего необходимо после откатки модели в измерительный зал закрыть защитную дверь в бокс с реактором (кривая 5). Проведенный эксперимент выявил фоновые условия в различных точках помещения и показал, что наилучшие условия для измерений создаются в центре измерительной комнаты после полного закрывания защитной двери реакторного помещения, то есть примерно через 50 с после срабатывания реактора.
Принципиальная схема обработки информации в условиях сильных электрических помех в экспериментах на установке УХН, использованной на импульсном реакторе
Формировка сигналов в данном дискриминаторе осуществлена с помощью туннельного диода V 5. Его вольт-амперная характеристика показана на рис. 3.14. На участках характеристики I и 3 дифференциальное сопротивление туннельного диода положительно. На участке 2 дифференциальное сопротивление диода отрицательно. Диод у 5 имеет пиковый ток 2 мА. Максимальная чувствительность его в данной схеме около 100 мВ, поэтому для получения более высокой чувствительности формирователя использован дифференциальный усилитель на транзисторах V 4 и V 6. Благодаря этому получена чувствительность 10 мВ. Нестабильность ее определяется зависимостью от температуры уровней напряжения на базах V4 и V6, разности напряжений между эмиттером и базой этих транзисторов, нестабильностью коэффициента усиления и нестабильностью порога V 5. Исходя из литературных данных /63/ можно оценить величины этих нестабильностей. Температурный дрейф разности напряжений между базой и эмиттером транзисторов V4 и 1/6 составляет (10-20) мкВ/С.Температурный дрейф базовых напряжений в данной схеме при токе 4 мА составляет 25 мкВ/С. Нестабильность коэффициента усиления дифференциального усилителя определяется нестабильностью эмиттерного сопротивления транзисторов и составляет 0,3$/С. Нестабильность порога туннельного диода (ЗИ306Ж) составляет І мкА/С в диапазоне температур ±100 С. Исходная раборая точка диода находится на туннельной ветви на уровне 0,8Г/т. При «7j = 2 мА порог составляет 0,4 мА. Все перечисленные нестабильности намного меньше величины этого порога. Величина сигнала на выходе туннельного диода У 5 около 0,8 В. Этот сигнал в дальнейшем поступает на интегральные микросхемы. Для работы логических ИС ТТЛ требуется амплитуда около 2,4 В. для согласования уровней сигнала с V5 с уровнями ТТЛ использована ИС К2УС284, (Э2) рис. 3.13. Суть согласования состоит в том, что с появлением сигнала амплитудой +0,8 В на туннельном диоде, транзисторы У 7 и у8 открываются, что соответствует нулевому уровню на входе ЭЗ. В отсутствии сигнала с V5 сопротивление транзисторовV7 и У8 велико, что равносильно наличию на входе ЭЗ логической единицы (для ИС ТТЛ существует диапазон входных сопротивлений, при подключении которых ко входу будет либо логическая единица R -2,4 кОм, либо логический ноль R вх 1,8 кОм).
В экспериментах при регистрации быстрых нейтронов, излучаемых плазмой, и при регистрации УХН, вытекающих из бериллиевой ловушки, в качестве дискриминирующего элемента также служил туннельный диод. Принципиальная схема дискриминатора изображена на рис. 3.14 а. Нагрузочная линия 4, рис. 3.14 б, пересекает вольт-амперную характеристику лишь в одной точке "а", которая называется рабочей. При таком режиме диод имеет одно устойчивое состояние, то есть после окончания входного импульса диод возвращается в начальное состояние. Индуктивность L осуществляет формирование длительности сигнала на выходе туннелного диода, при условии, что длительность входного импульса превышает период колебательного процесса в контуре, образованном L и емкостями туннельного диода и монтажа. В дискриминаторе была использована индуктивность 25 мкГн, при этом получена длительность сигнала 30 не. Пердний и задний фронт сформированного импульса были 4 не и 6нс соответственно, дискриминатор на туннельном диоде является токовым элементом, поэтому подключая последовательно резисторы R j,Rg,R3 можно менять порог дискриминации для входного тока при сохранении положения рабочей точки "а" вблизи пикового тока. Величину порога дискриминации можно изменять и с помощью смещения рабочей точки в область отрицательных токов. Таким способом можно получить большой диапазон значений порога от долей мА до нескольких мА. К недостаткам такого дискриминатора следует отнести малое входное сопротивление, распространение сформированного сигнала в оба направления, что требует специального элемента развязки.
В экспериментах на импульсном реакторе при регистрации УШ для отделения сигналов от фона использован дискриминатор на основе туннельного диода VI, включенного между коллекторами дифференциального усилителя рис. 3.16. Выше был описан формирователь, построенный по такому же принципу. В данной схеме усилитель построен на ИС ЭСЛ Э1. Транзисторы ЭСЛ обладают высоким быстродействием, а идентичность их параметров позволяет получить в дифференциальном усилителе сравнительно небольшой температурный дрейф порога. Величина порога регулируется с помощью потенциометра Я 2 подачей смещения на одну из баз дифференциального усилителя, что вызывает передачу этого смещения на туннельный диод. Сигнал с туннельного диода
VI при его срабатывании поступает на ИС Э2-1 (КІЛП383) через разделительную цепочку CI,RI2, с помощью которой осуществляется переход с уровней сигнала туннельного диода ( 0 - +0,8) В к уровням, необходимым ЭСЛ -0,8 В и -1,8 В. Окончательно сигнал формируется как по амплитуде, так и по длительности на ИС Э2. С помощью интегрирувдей цепочки Я15,СЗ и собственной задержки Э2-2 можно получить длительность импульса от единиц наносекунд до нескольких миллисекунд. В данном случае длительность импульса на выходе Э2-3 составляет 15 не.
К дискриминирующему устройству следует отнести схему, осуществляющую разделение сигнала U(t), поступающего со счетчика нейтронов, в экспериментах на импульсном реакторе класса ИИН, выполненную на основе компаратора ИС K579CAI, Э5(рис. 3.18). Для пояснения работы компаратора на рис. 3.15 представлена временная диаграмма его работы. Компаратор работает не в обычном режиме. На входах этой микросхемы подобраны одинаковые уровни смещения таким образом, что на ее выходах вместо обычных логического нуля или единицы, соответствующих -0,8 Ь и -1,6 В установлен промежуточный уровень -1,2 В, что по зволяет использовать данный компаратор для дискриминации биполярных сигналов. Поэтому биполярный сигнал (рис. 3.15), поступающий с усилителей Э1, Э2(рис. 3.18J вызывает срабатывание компаратора сначала от отрицательной части сигнала, а затем и от положительной. Возвращение компаратора в начальное состояние происходит в момент достижения входным сигналом уровня, близкого к нулю. Пороги компаратора в данной схеме не регулируются и составляют 100 мВ как для положительного, так и отрицательного импульсов. Компаратор отличается высоким быстродействием и обеспечивает привязку сигнала по переднему фронту поступающих импульсов.
