МОДЕЛЮВАННЯ ДЕТЕКТОРА ДЛЯ СИСТЕМ РАДІАЦІЙНОГО КОНТРОЛЮ

Анотація

Характеристики детектора визначаються головним чином фізичними властивостями кристала напівпровідника як чутливого елемента первинного перетворювача, а також особливостями процесу реєстрації електричного сигналу.
Процес реєстрації іонізуючого випромінювання (ІВ) полягає у перетворенні неелектричної величини, що характеризує його, електричний сигнал. Інакше висловлюючись, у своїй перетворюється один вид енергії – енергія ІВ – в інший, зручніший для обробки та накопичення інформації. У датчику випромінювання виникає імпульс струму чи напруги у результаті іонізації його активного середовища – напівпровідника, цей імпульс несе велику інформацію. Насамперед, він корелюється з моментом часу ядерного процесу. Крім того, імпульс наголошує на факті випромінювання радіації в межах тілесного кута, під яким датчик видно від джерела. Амплітуда імпульсу часто є мірою енергетичних втрат випромінювання в датчику. Форма імпульсу відрізняється для різних видів випромінювання, а також для різних областей та кутів попадання випромінювання в датчик.
Більшість інформації, передана імпульсами, характеризується безперервним спектром: імпульс може виникнути у час з різною амплітудою. Крім того, електричні сигнали з детектора в загальному випадку надходять на тлі перешкод, що значно знижують достовірність інформації, що передається. Перешкоди можуть бути спричинені паразитними електричними сигналами (шуми елементів схеми, зовнішні наведення) або сторонніми джерелами ІВ. Надійність вимірювань збільшується, якщо сигнали мають властивості, відмінні від перешкоди.
У роботі запропоновано структурну схему та створено багатоканальний цифровий амплітудний аналізатор, що забезпечує селекцію вхідного сигналу за формою імпульсу при великих завантаженнях, що недоступно приладам, що існують. Застосування такого аналізатора дозволило збільшити енергетичну роздільну здатність, стабільність роботи детектора при ще більшому збільшенні вхідного завантаження вимірювального тракту.