юється зліва направо від нуля до одиниці, а коефіцієнт а - навпаки - від одиниці до нуля. Це означає, що лівий крайній ФЕУ (3) не вносить ніякого вкладу в координатний сигнал Х + , а правий крайній (4) - у Х - . Ваговий коефіцієнт ФЕУ, розташованого в центрі (1), дорівнює 0,12 Тому його вклади в сигнали Х + і Х - будуть однаковими і при їх відніманні вони компенсуються. <В
В В
Малюнок 5 До розрахунку вагових коефіцієнтів координатної матриці.
br/>
Опору резисторів і визначаються за формулами (3). На рис. 5 їх графіки мають вигляд гіпербол, дзеркально відображених щодо осі симетрії. При цьому опору для ФЕУ 13 і для ФЕУ 19 будуть рівні R 0 , а для центрального ФЕУ всі чотири вагових резистора будуть мати однакові опору 2R 0 . Опору і відповідно для ФЕУ 19 і 13 рівні нескінченності, тобто просто відсутні. Вагові опору для ФЕУ 4 і 7 будуть рівні відповідно 4R 0 і 4/3R 0 , або 1,333 R 0 . З цього простого прикладу видно, що для координатної матриці потрібно брати високоточні спротівленіе (НЕ менше 0,1%).
Для оптимізації опорів резисторной матриці можна скористатися критеріями мінімуму нелінійності просторової залежності координатних сигналів або мінімуму неоднорідності зображення. Сутність першого методу полягає в мінімізації суми квадратів відхилень координатних сигналів від істинних координат сцинтилляций, обчислених в декількох тестових точках, рівномірно покривають площу детектора. Графік коефіцієнтів а + , знайдених цим методом, показаний на рис.5 тонкою лінією. p> Резисторні матриці підключаються до входів суматорів, які виконуються на швидкодіючих операційних підсилювачах. Особливість роботи суматорів полягає в великій частоті і відносно малою шпаруватості імпульсів. Це призводить до появи істотної постійної складової на розділових і паразитних ємностях, яка викликає зсув нуля вхідного операційного підсилювача суматора. br/>
В
Малюнок 6. Суматор координатних сигналів
Крім того, необхідно враховувати, що для досліджень можуть застосовуватися РН з різними енергіями g-квантів. При цьому вихідний сигнал суматора потрібно змінювати відповідним чином, тобто нормувати. Схема суматора, що враховує ці особливості, наведена на рис.6.
На резисторную матрицю через розділові конденсатори надходять позитивні імпульси від попередніх підсилювачів ФЕП. Ці імпульси заряджають конденсатори, і на них з'являється негативне (по відношенню до загальної точки) зміщення. Воно буде тим більше, ніж вище частота імпульсів. У результаті може сильно зрости (аж до насичення ОУ) постійна складова вихідного напруги суматора. Щоб компенсувати зсув, суматор охоплюють нелінійної негативною ОС. Для цього його вихідний сигнал ще раз інвертують і подають на вхід прецизійного випрямляча (DA2, VD1, VD2). Він пропускає тільки позитивні імпульси і при цьому їх інвертує. Ланцюжок R3, C1 виділяє з них постійну складову U CР , яка і компенсує зміщення, що викликається середнім рівнем вхідних імпульсів (Базовий рівень). Для нормування вихідного сигналу по енергії застосовуваного ізотопу застосований Перемножуючий ЦАП, який грає роль атенюатора. На вхід опорної напруги (Ref) подають аналоговий сигнал, а на цифрові входи - код ізотопу. Він залежить від енергії ізотопу: чим більше енергія, тим менше код. p> Вихідні імпульси суматорів ще не можна безпосередньо використовувати для подальшої обробки, так як їх інформаційні параметри недостатньо визначені. Більш об'єктивну інформацію дає інтегрування цих імпульсів: площа імпульсу пропорційна енергії. Крім того, при цьому вихідні імпульси складної форми можна перетворити в імпульси стандартної прямокутної форми. Принцип інтегрування координатних і енергетичних імпульсів пояснює рис.7.
В
Малюнок 7. Інтегратор координатних та енергетичних сигналів
Оскільки сцинтиляції мають випадковий характер (пуассонівської розподіл), то інтервали між імпульсами мають великий розкид. Вони можуть бути настільки малими, що інтегратор може виявитися не готовим до інтегрування чергового імпульсу. У схемі рис.7 ця проблема вирішується застосуванням двох інтеграторів, включених паралельно. Якщо до приходу чергового імпульсу один з інтеграторів виявляється зайнятим, то функція інтегрування передається іншому. Вихідні сигнали інтеграторів об'єднуються сумматором. p> Робота кожного інтегратора складається з трьох стадій. Припустимо, що працює перший інтегратор. На стадії I замкнутий ключ S1, а S2 і S3 розімкнуті - виробляється інтегрування вхідного сигналу. На стадії II замкнутий...
