Описание экспериментальной установки

Экспериментальная установка состоит из двух сцинтилляционных детекторов, высоковольтного блока питания, крейта КАМАК с электронными блоками в соответствующем стандарте и амплитудного анализатора на базе персонального компьютера.

Сцинтилляционные детекторы идентичны, каждый состоит из фотоумножителя ФЭУ-143 и кристалла NaI(Tl) размером ø8х8 см. Питание обоих ФЭУ осуществляется с помощью одного блока высокого напряжения БНВ2-95 и разветвителя.

Спектрометрические усилители (Polon 1101 – Activ filter amplifier) – 2 шт. - используются для усиления сигналов с ФЭУ, коэффициент усиления, который может изменяться ступенчато от 10 до 640 и плавно с коэффициентом 1:3, подбирается с учетом того, чтобы сигналы на выходе не превышали 10 В (это диапазон анализатора импульсов на входе 2) и были примерно равны для обоих ФЭУ. Время интегрирования устанавливается примерно равным сигналу с детектора - 1 мкс.

Универсальный дискриминатор (Polon 1201 Single channel analyzer) – исследуемый электронный модуль. Данный дискриминатор может работать в трёх режимах:

- интегральный дискриминатор (integral);

- дифференциальный дискриминатор с независимыми порогами (independent);

- дифференциальный дискриминатор с окном (window).

Необходимый режим работы может быть выбран с помощью соответствующих клавиш переключателя. Пороги дискриминатора регулируются с помощью многооборотных потенциометров с лимбом: LL – для интегрального дискриминатора и нижнего порога дифференциального дискриминатора, UL – для верхнего порога дифференциального дискриминатора и для ширины окна. Полярность входного и выходных импульсов показана на передней панели возле соответствующих разъёмов.

Данный блок позволяет задерживать выходной импульс (потенциометр delay) и использовать внешний управляющий строб-импульс (эти функции в данной работе не применяются -  кнопка управления строб-импульсом должна быть нажата – режим int).

Формирователь логического импульса с задержкой – (Polon 1401 – Logic shaper and delay) – предназначен для формирования логических импульсов по длительности и их задержки. Входной импульс может быть как TTL – положительный и отрицательный, так и NIM. Выходной импульс с верхнего разъёма в стандарте TTL формируется по длительность верхним потенциометром и соответствующим клавишным переключателем (зона DELAY). Средний выходной импульс задерживается на величину, установленную в зоне DELAY, и формируется по длительности регулировками в зоне WIDTH, нижний импульс в стандарте NIM формируется с задержкой, устанавливаемой в зоне DELAY.

Усилитель с задержкой (ORTEC 427A – Delay amplifier) - исследуемый модуль предназначен для согласования времени поступления импульсов. Задержка изменяется ступенчато с шагом 0,25 мкс.

Линейная схема пропускания (Polon 1105 Linear gate) - исследуемый модуль предназначен для регистрации только тех импульсов, которые выделены схемой отбора. Входной импульс может быть положительным (вход NONINV) или отрицательным (вход INVERT). Модуль может работать в режиме открывания или закрывания на время длительности положительного импульса на входе GATE (соответственно, режимы OPEN или CLOSE задаются двойными переключателями).

Радиоактивный источник – Со-60 - испускает практически одновременно два гамма-кванта с энергией 1,17 и 1,33 МэВ и предназначен для создания спектра амплитуд с детекторов для исследования электронных модулей и детекторной системы.

Амплитудный анализатор на базе персонального компьютера    АА-ПК предназначен для измерения амплитудных спектров импульсов. Подробное описание и инструкция по работе с данным устройством прилагается к описанию лабораторной работы “Спектрометрический усилитель”.

Осциллограф предназначен для измерения параметров импульсов.

РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ

Ознакомление с установкой

3.1.1. Включить осциллограф, компьютер и питание крейта КАМАК. Проверить, что на блоке высоковольтного питания установлено напряжение не выше 1400 В, включить этот блок – питание подаётся сразу на два детектора. Установить радиоактивный источник Со-60 между детекторами.

3.1.2. Подсоединить кабели, идущие  от ФЭУ к входам усилителей. Выходы усилителей соединить с входами двух-лучевого осциллографа. Наблюдать выходные импульсы с усилителей на осциллографе. Двух-лучевой осциллограф позволяет одновременно наблюдать сигналы с обоих детекторов. При наблюдении используйте запуск развёртки по обоим каналам, потренируйтесь в запуске, меняя канал и порог запуска.

3.1.3. Подключить выход первого детектора одновременно к осциллографу и к анализатору импульсов, используя разветвитель. Запустить программу ADC. Наблюдать набор спектра. Подобрать коэффициент усиления в усилителе, чтобы в диапазон шкалы анализатора помещался спектр от источника Со-60 включая пик полного поглощения обоих гамма-квантов.

3.1.4. Повторить предыдущий пункт для второго детектора.