IT8422651A1

IT8422651A1 - Dispositivo per la misura di radiazioni nucleari e camera a scintillazione o a raggi gamma, comprendente tale dispositivo'

Info

Publication number: IT8422651A1
Application number: ITMI1984A022651A
Authority: IT
Original assignee: Nv Philips Gloeilampenfabrieken
Priority date: 1983-09-16
Filing date: 1984-09-13
Publication date: 1986-03-13
Also published as: NL8402776A; DK437484D0; DE3432711C2; CA1225755A; GB8423068D0; IT8422651A0; JPH0533355B2; FR2552233A1; SE453226B; BE900584A; GB2148494B; SE8404588D0; JPS6088383A; DK437484A; IL72933A; IL72933A0; FR2552233B1; GB2148494A; IT1175724B; US4629894A

Description

"Dispositivo per la misura di radiazioni nucleari r e camera a scintillazione, o a raggi gamma, compreni dente tale dispositivo"

RIAS SUNTO

ft

Un dispositivo per la misura di radiazioni nucleari comprendente uno scintillatore(10) per la rivelazione dei quanti di radiazione, otticamente accoppiato ad una finestra di entrata di un fotorivelatore (20) per convertire le scintillazioni prodotte dalla radiazione in impulsi elettrici. Il dispositivo comprende un circuito digitale, o numerico, collegato ad un circuito di campionamento e di conversione da analogico a digitale (40), ed utilizzato per la determinazione dell'energia di ogni quanto di radiazione non sovrapposto; quanto i quanti di radiazione producono impulsi di corrente parzialmente sovrapposti, questo circuito determina il contenuto energetico del quanto individuale di radiazione mediante estrapolazioni e correzioni, prevalentemente per mezzo di una memoria (170 e/o 180]t nella quale vengono memorizsti i coefficienti di correzione per lo svolgimento delle estrapolazioni e delle correzioni sotto il controllo di un sequenziatore(200), secondo quanto iniziato da un rivelatore del fronte degli impulsi (80) in grado di rivelare l'incidenza di un quanto di radiazione,

DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo per la misura di radiazioni nucleari e riguar_ da pure una camera a scintillazione, o a raggi gamma, comprendente un dispositivo di questo tipo.

Il brevetto statunitense no.3.525.047 descrive un dispositivo di misura di radiazioni, comprendente, principalmente, uno scintillatone per la rivelazione delle radiazioni nucleari, detto scintillatone essendo otticamente accoppiato alla finestra di entrata di un fotorivelatore (costituito, ad esempio, da un tubo fotomoltiplicatore), allo scopo di convertire le scintillazioni prodotte dalla radiazione nucleare in ima corrente. Il dispositivo comprende pure un amplificatore di corrente, per amplificare la corrente e un circuito di discriminazione degli impulsi. Questo circuito di discriminazione degli impulsi comprende, intrinsecamente, mezzi per formare,utilizzando un parametro misurato, rappresentativo del segnale in uscita dall'amplificatore di corrente, un segnale che viene considerato come un segnale facsimile e che corrisponde alla rivelazione di un singolo quanto di radiazione, mezzi per sincronizzare il segnale reale di uscita dell'amplificatore di corrente con il segraLe facsimile e per sottrarre detti due segnali e, infine, mezzi per analizzare il segnale residuo derivante da detta operazione di sottrazione, allo scopo di dedurre la composizione del segnale reale di uscita dell'amplificatore di corrente. Quando l'analisi in tal modo condotta indica che questo segnale di uscita ? composto da piu* di due segnali sovrapposti, ognuno dei quali corrisponde alla rivelazione di un singolo quanto di radiazione, l'uso di un simile circuito di discriminazione degli impulsi pu? garantire (formazione di un segnale facsimile, sincronizzazione di questo segnale con il segnale in uscita dall?amplificatore di corrente, sottrazione, e cos? via) che verr? raggiunta una rivelazione migliorata e verr? raggiunta una miglior precisione di conteggio, a titolo di esempio applicando il segnale residuo ad ?un ulteriore circuito di discriminazione degli impulsi che risulta identico al circuito utilizzato per condurre la prima discriminazione.

Tuttavia, il dispositivo proposto, per la misura delle radiazioni nucleari, presenta parecchi svantaggi i quali

a) inerenti al principio di funzionamento dello stesso prima di qualsiasi operazione di discriminazione sui segnali rivelati, il segnale facsimile deve venire generato come un riferimento per l'operazione di sottrazione;

b) l'analisi del segnale residuo implicante, generalmente, l'uso di un circuito di soglia, pu? risultare sensibile a rumori interferenti e pu? risultare inaccurata.

Lo scopo dell'invenzione ? quello di proporre un dispositivo per la misura di radiazioni nucleari, il cui funzionamento non richiede l'impiego di un segnale facsimile e non comportante tali svantaggi. Per questo scopo, l'invenzione si riferisce ad un dispositivo per la misura di radiazioni nucleari, comprendente uno scintillatore per la rivelazione di quanti di radiazione, otticamente accoppiato ad

*

un fotorivelatore, per convertire le scintillazioni prodotte dai quanti di radiazione in impulsi elettrici e comprendente pure un circuito di discriminazlode1 fronte

natigli impulsi per l?elaborazione degli impulsi di corrente, caratterizzato dal fatto che il circuito di discriminazione degli impulsi comprende mezzi di rivelazione dei fronti degli impulsi, per la ri _ velazione del fronte anteriore di un impulso di corrente, mezzi integratori per integrare gli impulsi di corrente , in funzione del tempo, mezzi di misura del tempo per la misura di un periodo di tempo fra il fronte anteriore e un successivo fronte anteriore, di un impulso successivo, detti mezzi di integrazione e di misura del tempo ricevendo segnali di controllo derivati almeno dalla rivelazione di un fronte anteriore, di un impulso di corrente, mezzi di memorizzazione per memorizzare fattori di correzione che possono venire selezionati per mezzo del valore della misura del periodo di integrazione _t , mezzi aritmetici per determinare, dal fattore di correzione e dall?impulso di corrente integrato entro il periodo t

a) un valore estrapolato dell'impulso di corrente integrato entro il periodo t: , detto valore estrapolato rappresentando una misura dell'integrale, nel tempo^dell'intero impulso di corrente; b) un valore di correzione che corrisponde al valore integrato del1* impulso di corrente dopo il periodo t ; e anche mezzi di memorizzazione per la memorizzazione del valore di correzione, i mezzi aritmetici determinando la differenza fra il valore di correzione e un impulso di corrente direttamente successivo, integrato nel tempo, allo scopo di determinare un valore estrapolato e un valore di correzione dalla differenza in tal modo ottenuta e dal periodo di integrazione utilizato per detto impulso di corrente direttamente successivo.

La presente invenzione risulter? piu? evidente dall?analisi della seguente descrizione dettagliata relativa ad un forma pratica realizzativa della stessa, tale trattazione essendo considerata in unione ai disegni allegati, nei quali:

la figura 1, costituita dalle figure 1A e 1B, illustra una forma pratica realizzativa del dispositivo per la misura di radiazioni, in conformit? con i principi della presente invenzione;

le figure 2a - 2f illustrano la sovrapposizione parziale dei segnali elettrici corrispondenti a due radiazioni successive situate l?una in prossimit? dell?altra ed illustra pure le fasi intermedie dello operazione aritmetica condotta con l?ausilio del dispositivo realizzato in conformit? con i principi della presente invenzione;

le figure 3a -3h illustrano diagrammi dei tempi indicanti la sequenza cronologica dell?operazione che deve venire condotta, da parte del dispositivo conforme con l1invenzione, dipendentemente dalle > varie situazioni che possono verificarsi;

la figura 4, costituisce una rappresentazione dettagliata di una forma pratica realizzativa di un sequenziatore di impulsi di un dispositivo conforme con 1'invenzione;

le figure 5a e 5b illustrano ulteriori forme pratiche realizzative di una parte del dispositivo costruito in conformit? con i principi della presente invenzione.

Il dispositivo per la misura delle radiazioni, del tipo schematizzato nelle figure 1A e 1B, comprende uno scintillatone 10 per la rivelazione delle radiazioni gamme, detto scintillatone convertendo ogni fotone ric?vuto in scintillazioni ed essendo otticamente accoppiato ad una finestra di entrata di un fotorive latore che si presenta sotto forma di un tubo fotomoltiplicatore 20. Questo rivelatore converte ogni scintillazione in una corrente elettrica la quale viene amplificata dal circuito pre-amplifi-*

catore e filtro 30. Il circuito 30 consente quindi di adattare il livello del segnale ricevuto mentre viene pure condotta una operazione secondaria di filtraggio allo scopo di livellare il segnale.

Il circuito 30 ? collegato in serie ad un circuito di campionamento e di conversione da analogico a digitale 40 e in serie ad un sommatore 50 collegato ad un primo registro di memorizzazione 60. L'uscita del registro di memorizzazione 60 viene ritornata ad un secondo ingresso del sommatore 50. Un secondo registro di memorizzazione 70 ? collegato all?uscita del sommatore 50.11 convertitore analogico/digitale 40 e il sommatore 50 ricevono i segnali di orologio da un generatore di impulsi di orologio 90.

Impiegando il convertitore analogico/digitale 40, il sommatore 50 e il registro di memorizzazione 60 , viene condotta una determinazione progressiva della eneigLa correlata ad ogni quanto di radiazione, per mezzo della somma cumulativa dei campioni dei segnali digitalizzati, vale a dire convertiti in forma numerica. Il generatore di impulsi di orologio 90, operante indipendentemente, in questo caso, pu? pure venire attivato, ad esonpio, per mezzo di un impulso di controllo proveniente dal rivelatore dei fronti degli,impulsi 80 (la connessione indicata con linee tratteggiate fra i circuiti 80 e 9? indica questa seconda possibilit?). Il rivelatore dei fronti degli impulsi 80 ? collegato, in questo caso, alla uscita del circuito preamplificatore e filtro 30. Il generatore degli impulsi di orologio 90 forma i segnali periodici di orologio che devono venire alimentati al convertitore analogico/digitale 40 e provvede purealla sincronizzazione del convertitore analogico/digitale 40 e del primo registro 60. I segnali di orologio del generatore di impulsi di orologio 90 vengono pure applicati ad un contatore 10C,il cui conteggio viene applicato ad un circuito di prova, o comparatore 110 la cui uscita viene alimentata ad un cosiddetto sequenziatore 200. Quando il conteggio del contatore

100 (rappresentante il numero di campioni dei segnali prelevati) assume un valore uguale ad un numero di riferimento preselezionato, il circuito di prova 110, che pu? essere costituito da un semplice comparatore, applica un impulso di controllo al sequenziatore degli impulsi 200.

Il numero dei campioni dei segnali corrispondente al numero di riferimento selezionato, viene preferibilmente scelto in modo tale che l?ampiezza dell'ultimo campione dei segnali presi non debba superare una data frazione (molto piccola) dell'ampiezza massima dell'impulso corrente. Il sequenziatore degli impulsi 200 applica un impulso di controllo al registro 70 e ad un registro del contatore 190 nel quale vengono memorizzati i contenuti del sommatore 50 e

? quelli del contatore 100, rispettivamente, mentre successivamente, un ulteriore impulso di controllo proveniente dal sequenziatore degli impulsi 200 ripristina il registro 60 e il contatore 100 a zero, in modo tale da rendere il dispositivo disponibile per la misura di un quanto di radiazione che deve venire successivamente intercettato dal cristallo a scintillazione 10.

Il contenuto del registro 70 viene applicato ad un primo ingresso del circuito di sottrazione 120 il quale, in questo caso riceve un segnale di valore pari a zero sul proprio secondo ingresso, in conformit? con quanto verr? in seguito descritto con maggiori dettagli. Il segnale in uscita dal registro 70 viene applicato al primo ingresso di un moltiplicatore 130 il cui segnale di uscita viene applicato ad un registro di estrapolazione 140; un segnale di moltiplicazione presente sul secondo ingresso di questo moltiplicatore ? uguale a 1 nel caso 'attualmente considerato (questo verr? descritto in dettaglio al procedere della descrizione).Dopo moltiplicazione del contenuto del registro 70, da parte del segnale di moltiplicazione, il registro 40 (controllato dal sequenziatore degli impulsi 200) trasferisce la moltiplicazione memorizzata nello stesso all'uscita del dispositivo il quale trasferisce quindi un segnale che risulta proporzionale all'energia di un singolo quanto di radiazione rivelato. Il risultato viene trasferito all?uscita 145 solo dopo un ritardo di tempo ?1 rispetto alla attivazione dei registri 70 e190, in modo tale da tenere in considerazione i tempi di transito e di calcolo dei circuiti che precedono i1/iegistro dei valori di estrapolazione 140.

Tuttavia, quando un secondo quanto di radiazione incide sul cristallo a scintillazione 10 prima che il numero di campioni dei segnali tenuto in considerazione, abbia raggiunto il numero di riferimento, l'energia misurata non risulta sostanzialmente uguale all'energia del quanto di radiazione rivelato, e si verifica quindi una sovrapposizione parziale dei segnali elettrici generati dal primo e dal secondo quanto di radiazione, secondo quanto rappresentato nella figura 2a . Il principio di funzionamento del ?

dispositivo risulta quindi il seguente:

(a) il rivelatore del fronte degli impulsi 80 formato, ad esempio, da una connessione serie di un circuito differenziatore e di un circuito di soglia, rivela l'incidenza del primo quanto di radiazione sullo scintillatore 10 e anche l'incidenza di un secondo quanto di radiazione in corrispondenza dell'istante tj. L'impulso di corrente prodotto dal secondo quanto di radiazione, risulta parzialmente sovrapposto al primo impulso di corrente ma il fronte impulsivo del secondo impulso di corrente viene rivelato da parte del rim atore del fronte degli impulsi 80, Appena il fronte anteriore del secondo impulso viene rivelato, i contenuti del contatore 100 e il segnale in uscita dal sommatore 50, vengono memorizzati nel registro ' contatore 190 e nel secondo registro 70, rispettivamente, in modo tale da poter venire applicati alle uscite dei registri 190 e 170 (il numero del segnale campionato sommato sino allo istante t. risulta uguale a n.)? Successivamente, il registro 60 e il contatore 100 vengono immediatamente ripristinati a zero e, pertanto, a partir^dallo istante t. gli stessi risultano ancora disponibili J

per la somma dei campioni dei segnali in cooperazio? ne con il sommatore 50 e il conteggio del numero

*

successivo di campioni dei segnali che devono venire sommati, rispettivamente.

(b) Il contenuto del registro 70 rappresenta una misura dell'energia del primo quanto di radiazione(area tratteggiata nella figura 2b ). Sulla base di questo contenuto che risulta presente sull'uscita del regi- . stro 70, la quantit? di energia del primo quanto di radiazione viene determinata mediante estrapolazione;questo ? poss?bile poich? la curva di risposta del cristallo a scintillazione dopo l'incidenza di un quanto di radiazione, risulta nota. L'estrapolazione pu? venire condotta per mezzo di una singola moltiplicazione. Nel moltiplicatore 130, il segnale in uscita dal registro 70 (area tratteggiata riportata nella figura 2c) viene moltiplicato per un coefficiente di estrapolazione che risulta maggiore di uno. I coefficienti di estrapolazione vengono memorizzati in una memoria 170 e vengono indirizzati per mezzo del valore nj, in modo tale che la memoria possa venire indirizzata (il circuito di sottrazione 120 non influenza questa estrapolazione poich? il secondo ingresso negativo dello stesso riceve, in questo caso, un segnale di valore pari a zero).

(c) Il risultato dell'estrapolazione viene memorizzato nel registro dei valori di estrapolazione 140

e lo stesso si rende disponibile in corrispondenza del terminale di uscita 145. Deve essere rilevato

che trascorre un periodo di tempo fra la memorizzazione dei dati nei registra 70 e 190 e l?istante in corrispondenza del quale il risultato dell'estrapolazione diventa disponibile sull'uscita T45.

(d) Durante questo,estrapolazione una memoria 180, i cui ingressi di indirizzo sono collegati alla uscita del registro 190, in parallelo con quelli della memoria 170, alimenta un coefficiente di correzione

C * che viene moltiplicato, per mezzo di un moltiplicatore 150, per il contenuto del registro 70 (area tratteggiata nella figura 2c), in modo tale da determi-, re la quantit? di energia che corrisponde con l'area tratteggiata nella figura 2d , la quale viene campionata e sommata con l'energia del secondo impulso di corrente e che risulta associata con il primo impulso di corrente.

(e) Il valore di correzione corrispondente a questa energia viene memorizzato in un registro dei valori di correzione 160 il quale viene attivato soltanto dopo un intervallo di tempo dall'istante in cui si

? verificata la memorizzazione dei dati nel registro 140. Il segnale in uscita dal registro 140 viene applicato,al secondo ingresso negativo del circuito di sottrazione 120.

(f) L'energia corrispondente al secondo quanto di radiazione (area tratteggiata nella figura 2e), viene determinata per mezzo del circuito di sottrazione 120, mediante sottrazione del segnale memorizz o nel registro dei valori di correzione 160 e> corrispondente all'area tratteggiata riportata nella figura 2d dal segnale in uscita del secondo registro 70 (in corrispondenza dell'istante t^ -area tratteggiata nella figura 2f). Questo ? dovuto al fatto che il segnale campionato e sommato fra gli istanti t . e J

t ? rappresentato da un segnale prodotto dalla sovrapposizione di due impulsi di corrente, essendo possibile derivare la quantit? residua di energia del primo impulso di corrente(fra gli istanti t . e t ) dalla quan-J ^

tit? di energia sino all?istante t.. Il segnale in iD

tal modo ottenuto viene moltiplicato per il segnale in uscita dalla memoria 170 la quale, in questo caso, alimenta un coefficiente di estrapolazione che risulta uguale a 1 poich?-nessun nuovo quanto di radiazione pu? disturbare la misura del quanto precedente.

Il coefficiente di estrapolazione risulta maggiore di 1 se si verifica un terzo quanto di radiazione prima che il contatore 100 raggiungala posizione memorizzata nel comparatore 110. Quando viene raggiunta

*

questa posizione del contatore, ? stata completata la determinazione del contenuto energetico di un impulso di corrente. Il risultato della moltiplicazione svolta dal moltiplicatore 130 viene immagazzinato nel registro 140, nelle condizioni precedentemente descritto. Inoltre, deve essere rilevato che, come precedentemente citato;, gli impulsi di corrente elettrica che sono stati generati da ogni quanto di radiazione e che sono stati parzialment sovrapposti, vengono ora discriminati, tenendo in considerazione la velocit? della successione dd quanti di radiazione incidenti. Quando si verifica un nuovo quanto di radiazione, viene nuovamente svolto, in modo sistematico, il processo di determinazione, operando in modo identico.

Le figure 3a - 3h illustrano la sequenza cronologia delle operazioni che vengono svolte dal dispositivo descritto.

La figura 3a illustra il segnale di orologio che viene alimentato da parte del circuito generatore di segnali di orologio 90 determinante la frequenza di campionamento del convertitore analogico/digitale 40.

La figura 3b illustra la situazione che si verifica quando viene rivelato un singolo quanto di radiazione.

Appena un cosiddetto segnale finale di somma appare sull?uscita del comparatore 110, indicando che ? stato preso in considerazione e sommato un numero sufficiente di campioni dei segnali, il contenuto del sommatore

50 (i campioni dei segnali accumulati), pu? venire memorizzato nel secondo registro 70 in virt?' della presenza del segnale (1) nella figura 3a (in modo analogo al contenuto del contatore 100 nel registro contatore 190). Il segnale rappresentato nella figura 3b produce il segnale (1) nella figura 3c il quale, di per s? stesso, produce il segnale (1) della figura 3f , in modo tale che il registro 60 e il coniatore 100 possano venire riportati a zero.

La figura 3c illustra ?il caso in cui due quanti di radiazione risultino incidenti in una successione cos? rapida per cui gli impulsi di corrente prodotti dagli stessi risultino parzialmente sovrapposti.

I segnali successivi rappresentati nella figura 3c e che indicano la rivelazione, da parte del rivelatore 30, dei quanti di radiazione, sono stati riportati su di un asse tratteggiato dei tempi _t . Il primo segnale 2-1 provoca il termine del segnale (1) nella figura 3f e, pertanto, il registro 60 e il contatore 100 risultino ripristinati a, e mantenuti nella posizione di zero. Il segnale (1) riportato nella figura 3f risulta sempre presente dopo che il cortatore 110 ha fornito una indicazione del fatto che un impulso di corrente ? stato completamente campionato ed integrato. Dopo il segnale (2-1) riportato nella figura 3c , un primo impulso di corrente viene campionato ed integrato finch? un secondo quanto di radiazione risulta incidente (segnale 2-2), con conseguente generazione di un impulso di corrente che risulta parzialment^sovrapposto al primo impulso di corrente. Congiuntamente al segnale (2) riportato nella figura 3e , il segnale (2-2) garantisce la memorizzazione del contenuto del sommatore 50 nel registro 70, mentre, successivamente, il registro 60 e il contatore 100 vengono riportati a zero dal segnale (2) riportato nella figura 3f ? Poich? il segnale (2) della figura 3? diminuisce direttamente sino a zero, l'energia degli impulsi di corrente sovrapposti pu? venire campionata ed integrata. Questa operazione di campionamento e di integrazione viene interrotta dall'incidenza di un terzo quanto di radiazione (provocante una sovrapposizione parziale sul secondo impulso di corrente), in modo tale che il segnale di controllo (e) venga nuovanente applicato ai registri 70 e 190 , mentre il registro 60 e il contatore 100 vengono nuovamente riportati a zero per mezzo del segnale f , oppure quando ? stato raggiunto un numero sufficiente di campioni dei segnali del secondo impulso di corrente generato dal secondo quanto di radiazione.

La figura 3d illustra lo stato logico di un segnale d nel circuito della figura 4 che verr? in seguito descritto in dettaglio.

Le figure 3e e 3? illustrano gli impulsi di control- ? lo che controllano i registri 70 e 190, rispettivamente e gli impulsi di controllo che controllano il ripristino a zero del registro 60 e del contatore 100 nel caso (1) di un singolo quanto di radiazione e nel caso (2) in cui due quanti di radiazione risultino incidenti in rapida successione.

La figura 3? illustra il segnale che controlla il registro dei valori di estrapolazione 140 all'uscita del dispositivo, in accordo con l'invenzione e che appare dopo un intervallo di tempo dai segnali rappresentati nella figura 3e .

La figura 3h illustra il segnale che controlla il registro dei valori di correzione 160; questo segnale appare soltanto dopo un intervallo di tempo dal segnale schematizzato nella figura 3<? .

Nella versione rappresentata nella figura 4, il se? quenziatore degli impulsi 200, generante i vari segnali di controllo descritti con riferimento alle figure 3a e 3h^ comprende tre flip-flop di tipo monostabile 401, 402 e 407, un flip-flop 403 del tipo RS, due porte logiche AND 404 e 408, due porte logiche OR 405, 406 e due linee di ritardo 409 e 410. Pu? essere rilevato che questo circuito opera in conformit? con quanto indicato: il flip-flop monostabile 401 riceve il segnale in uscita dal comparatore 110. Il flip-flop monostabile 402 riceve il segnale in uscita dal rivelatore dei fronti degli impulsi 80. L'uscita b del flip-flop monostabile 401 assume il valore logico 1 quando un segnale finale di somma risulta presente, come ottenuto dall'uscita, dopo la commutazione del circuito di prova 110. Quando il valore logico dell'uscita c del flip-flop monostabile 402 risulta uguale a 0, si verifica un valore logico 1 in corrispondenza di d, uno 0 si verifica in corrispondenza di k un 1 si verifica in corrispondenza di e (segnale della figura 3e) mentre un 1 si verifica in corrispondenza di m . Appena e assume nuovamente il valore logico 0, f varia a 1 (ripristino a zero del contatore 100 e del registro 60) e rimane ad un livello di 1 finch? d assume un livello 1, mentre cje h seguono il valore logico di e con ritardi di tempo di e , rispettivamente Quando l'uscita b del flip-flop monostabile 401 ha assunto il valore logico 0, c presentando il valore logico 1 (arriv? di un primo quanto di radiazione) d diventa pari a 0 appena c assume il valore logico 0, k rimane a 0, mentre e , , h assumono un valore pari a 0.

Appena e assume nuovamente il valore logico 1

(arrivo di un secondo quanto di radiazione, b non

ha ancora assunto il valore 1 poich? il contatore * 100 non ha ancora raggiunto la posizione memorizzata nel comparatore 110), k assume un valore pari 1 mentre anche e , m, cj, h assumono un valore pari a 1, f assumendo un valore di 1 (ripristino del registro 60

e del contatore 100 ad un valore pari a zero) soltanto quando e assume nuovamente un valore di 0. Il valore logico di ? diventa pari a 0, quando m vale a dire k e conseguentemente, c ritornano a 0,

Il dispositivo rappresentato nelle figure 1A e 1B

pu? venire modificato in vari modi, entro lo scopo

della presente invenzione. Ad esempio, i mezzi digitali di integrazione 40, 50, 60 possono venire sostituiti da un integratore analogico collegato in serie ad un convertitoneanalogico/digitale la cui uscita

deve venire collegata all'ingresso del registro 70.

Il convertitore analogico/digitale deve ricevere un segnale di controllo(ad esempio il segnale di controllo sulla linea 201, il registro 70 venendo attivato

in un modo ritardato rispetto all'attivazione del convertitore analogico/digitale. Poich? un integratore analogico presenta un tempo di scaricae poich? gli impulsi di corrente sono suscettibili alla sovrapposizione, in modo tale da non rendere disponibile alcun tempo per la scarica, ? utile collegare due integratori analogici in parallelo. Come risultato della connessione in parallelo, un integratore pu? operare 1'integrazione (carica), mentre l'altro pu? operare la scarica (dopo essere stato campionato dal convertitore analog?co/digitale che dovrebbe sempre venire commutato da un integratore all'altro integratore ad esempio sotto il controllo del segnale presente sulla linea 201.

Inoltre, come illustrato nella figura 5a, ? possibile usare soltanto una memoria(180) e un moltiplicatore (150). La memoria 170 e il moltiplicatore

130 (figura 1B) possono venire omessi quando l'uscita del circuito di sottrazione 120 ? collegata allo ingresso del registro 140 e un primo ingresso del circuito seminatore 135 ? collegato all'uscita 145.

Un secondo ingresso del circuito sommatore ? collegato all'uscita del registro 160, in modo tale che la quantit? decrescente di energia (figura 2d ) immagazzinata nel registro 160,venga sommata alla quantit? di energia gi? presente nel registro 140.

Il risultato di una misura viene in tal modo ottenuto dopo un periodo di tempo (tempo calcolato d,el sommatore) dall'istante in corrispondenza del quale si ? reso disponibile il cortenuto del registro 160 (segnale h sulla linea 204, vedasi la figura 3h e la figura 4). Il risultato del sommatore pu? venire memorizzato in un registro 155 collegato allo stesso e in grado di ricevere un segnale di controllo 205, per questo scopo, detto segnale di controllo venendo derivato, ad esempio, dal segnale (h) presente sulla linea 204 (ad esempio attraverso un elemento di ritardo rappresentato dagli elementi 409 e 410 nella figura 4), dopo un ritardo di tempo ?^.

La figura 5b illustra un'altra possibilit? di impiego di una sola memoria (170) e di un moltiplicatore (130); questo pu? essere ottenuto omettendo la memoria 180 e il moltiplicatore 150 (vedasi la figura 1B) e mediante collegamento delle uscite del registro 140 e del circuito di sottrazione 120 ad un ingresso di un circuito supplementare di sottrazione 125. La uscita del circuito di sottrazione 125 alimenta un valore di correzione secondo quanto rappresentato nella figura 2d , il quale viene applicato allo ingresso del registro 160, allo scopo di correggere il valore integrato dei successivi impulsi di corrente(sovrapposti). Nei confronti dell'esempio precedente, l?esempio attualmente considerato offre il vantaggio che non vengono richiesti segnali di controllo diversi dai segnali di controllo descritti con riferimento alle figure 3a - 3h e alla figura 4. Quantunque le versioni descritte e il sequenziatore degli impulsi 200.(figura 4) vengano realizzati sotto forma di circuiti discreti, deve essere rilevato che gli stessi possono venire alternativamente realizzati, in modo compie^ o parziale, per mezzo di un microprocessore (in particolare il sequenziatore degli impulsi), a condizione che questo microprocessore sia sufficientemente veloce (capace di svolgere moltiplicazioni entro 100 ns).

Risulter? del tutto evidente che l'invenzione in oggetto non ? limitate alle forme pratiche realizzative descritte con riferimento alle figure; sulla base di quanto indicato, sono possibili varie alternative entro lo scopo della presente invenzione? Ad esempio pu? essere rilevato che quando il rivelatore del fronte degli impulsi 80 ? collegato fra i circuiti 20 e 30, in accordo con quanto rappresentato ne*lla figura 1, lo stesso pu? venire dotato di un elemento filtrante, quantunque debba essere sottolineato il fatto che questo elemento filtrante non

RIVENDICAZIONI

1.Dispositivo per la misura di radiazioni nucleari, comprendente uno scintillatore per rivelare i quanti di radiazione, otticamente accoppiato ad un fotorivelatore, per convertire le scintillazioni prodotte dai quanti di radiazione in impulsi di corrente, e comprendente pure un circuito di discriminazione degli impulsi per l'elaborazione degli impulsi di corrente, caraterizzato dal fatto che il circuito di discriminazione degli impulsi comprende un mezzo di rivelazione del fronte degli impulsi, per la rivelazione di un fronte anteriore di un impulso di corrente, mezzi integratori per integrare gli impulsi di corrente in funzione del tempo, mezzi di misura del tempo per la misura di un periodo di tempo t fra un fronte anteriore e un successivo fronte anteriore di un impulso successivo, detti mezzi di integrazione e di misura del tempo ricevendo segnali di controllo derivati almeno dalla rivelazione di un fronte anteriore di un impulso di corrente, mezzi di memorizzazione per la memorizzazione dei fattori di conversione che possono venire selezionati per mezzo del valore di misura del periodo di integrazione t , mezzi aritmetici per determinare, dal f?ttore di correzione e dall'impulso di corrente integro nel periodo t:

a) un valore estrapolato dell'impulso di corrente integrato entro il periodo t , detto valore estrapolato rappresentando una misura dell'integrale temporale dell'intero impulso di corrente;

b) un valore di correzione che corrisponde al valore integrato dell'impulso di corrente dopo il periodo t ; e anche mezzi di memorizzazione per la memorizzazione del valore di correzione, i mezzi aritmetici determinando la differenza fra il valore di correzione e un impulso di corrente direttamente successivo, integrato nel tempo, allo scopo di determinare un valore extrapolato e un valore di correzione dalla differenza in tal modo ottenuta e dal periodo di integrazione usato per detto impulso di corrente direttamente successivo.

2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di misura del tempo comprendono un generatore di impulsi di orologio, un sommatore, un comparatore e un registro contatore, il comparatore generando un impulso di arresto quando il contatore raggiunge una posizione che corrisponde alla posizione del contatore pre-impostata nel com-. paratore, o la posizione del contatore venendo memorizzata nel registro contatore quando i mezzi di rivelazione del fronte degli impulsi rivelano un fronte anteriore di un impulso di corrente, il contatore venendo ripristinato a zero in entrambi i casi.

3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi di integrazione comprendono: un convertitore analogico/digitale, un sommatore e un primo registro, l?uscita del convertitore analogico /digitale essendo collegata ad un primo ingresso di un circuito sommatore, l'uscita del quale ? collegata all'ingresso del primo registro, la cui uscita ? collega ad un secondo ingresso del circuito sommatore, l'uscita del sommatore essendo collegato,ad un ingresso di un secondo registro per la memorizzazione dell'impulso di corrente integrato, al termine del periodo di tempo t .

4 .Dispositivo secondo la rivendicazione 2, o 3, caratterizzato dal fatto che i mezzi aritmetici comprendono mezzi di sottrazione per sottrarre il valore di correzione dall'impulso corrente integrato en tro il periodo di tempo t e mezzi moltiplicatori per moltiplicare la differenza alimentata dai mezzi di sottrazione per un fattore di correzione alimentato dai mezzi di memorizzazione .

5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratte? rizzato dal fatto che i mezzi di sottrazione comprendono un circuito di sottrazione, un primo ingresso del quale ? collegato all'uscita dei mezzi di integrazione, i mezzi moltiplicatori comprendendo un

i circuito moltiplicatore, un primo ingresso del quale ? collegato all'uscita del circuito di sottrazione e un secondo ingresso del quale ? collegato ad una uscita dei mezzi di memorizzazione, il cui ingresso di indirizzo ? collegato all'uscita del registro contatore, il secondo ingresso del circuito di sottrazione ricevendo il valore di correzione,

6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il circuito moltiplicatore alimenta il valore di correzione, una uscita del circuito moltiplicatore essendo collegata ad un ingresso di un registro del valore di correzione la cui uscita ? collegata al secondo ingresso del circuito di sottrazione.

7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che i mezzi aritmetici comprendono un circuito sommatore, un primo ingresso del quale ? collegato all'uscita del registro dei valori di correzione e un secondo ingresso del quale ? collegato ad una uscita di un registro intermedio, il cui ingresso ? collegato all'uscita del circuito di sottrazione, l'uscita di detto circuito sommatore alimentando il valore estrapolato.

8. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l?uscita del circuito di,sottrazione ? 'collegata ad un primo ingresso di un secondo circuito moltiplicatore, formante parte dei mezzi aritmetici ed un secondo ingresso del quale ? collegato ad una uscita di una memoria per i coefficienti di estrapolazione formante parte dei mezzi di memoria e un ingresso di indirizzo della quale ? collegata al registro contatore, l'uscita di detto secondo circuito moltiplicatore alimentando il valore estrapolato.

9. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il circuito moltiplicatore alimenta il valore estrapolato, l'uscita del circuito moltiplicatore essendo collegata all'ingresso di un registro per i valori di estrapolazione, una uscita del quale ? collegata ad un ingresso di un secondo circuito di sottrazione, un secondo ingresso del quale ? collegato all'uscita del primo circuito di sottrazione,l 'uscita del secondo circuito di sottrazione essendo collegata ad un ingresso di un registro dei valori di correzione, la cui uscita ? collegata al secondo ingresso del primo circuito di sottrazione.

10. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, 8 o 9, caratterizzato dal fatto che il circuito di discriminazione degli impulsi comprende un sequenziatore degli impulsi, un primo ingresso del quale ? . collegato all'uscita del comparatore e un seoondo ingresso del quale ? collegato all'uscita dei mezzi di rivelazione dei fronti degli impulsi, detto sequenziatore di impulsi generando, in successione, quattro impulsi di controllo su quattro uscite differenti, in risposta ad un segnale di ingresso su uno dei due ingressi, un primo segnale di controllo venendo applicato ad un ingresso di controllo del registro contatore e del secondo registro, in modo tale da memorizzare la posizione del contatore e lo integrale temporale dell'impulso di corrente rivelato, rispettivamente, in detti registri, un secondo impulso di controllo venendo applicato ad un ingresso di ripristino del contatore e del primo registro, un terzo impulso di controllo venendo applicato ad un ingresso di controllo del registro intermedio o del registro dei valori di estrapolazione,mentre un quarto impulso di controllo viene applica?to al registro dei valori di correzione.

11. Camera a raggi gamma comprendente un dispo

Claims

sitivo del tipo rivendicato nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che comprende parecchi rivelatori delle radiazioni, ognuno dei quali comprende un dispositivo del tipo rivendicato in una -qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.