JPH0557549B2 - - Google Patents
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- JPH0557549B2 JPH0557549B2 JP1108484A JP1108484A JPH0557549B2 JP H0557549 B2 JPH0557549 B2 JP H0557549B2 JP 1108484 A JP1108484 A JP 1108484A JP 1108484 A JP1108484 A JP 1108484A JP H0557549 B2 JPH0557549 B2 JP H0557549B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- signal
- output
- waveform
- preamplifier
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- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 8
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 6
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/18—Measuring radiation intensity with counting-tube arrangements, e.g. with Geiger counters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
比例計数管あるいはシンチレータ付フオトマル
チプライヤのように放射線のエネルギに対応した
波高のパルスを送出する放射線検出器の出力は一
般に前置増幅器で増幅されたのち、遅延線および
微分回路等で波形の整形を行い、更にこれを増幅
したのち波高弁別して計数回路に加えられる。す
なわち前置増幅器の出力は浮遊容量等のために積
分波形となつているからこれを微分することによ
り波高値との比例性を損うことなく幅の狭いパル
スに変換して、信号の重合による不感時間を短く
するものである。しかし従来の装置は整形された
パルスの時間幅を検出器の出力パルス幅以下にす
ることは不可能で、1μ秒程度が限界であつた。
かつ微分回路の時定数によつて出力パルスの波高
値が変化する等の難点もあつた。本発明はこのよ
うな欠点を除去して、波高弁別回路に加えられる
パルスの幅を従来の10分の１程度まで短縮し、信
号の重合により不感時間を除去しようとするもの
である。以下これについて詳細に説明する。
チプライヤのように放射線のエネルギに対応した
波高のパルスを送出する放射線検出器の出力は一
般に前置増幅器で増幅されたのち、遅延線および
微分回路等で波形の整形を行い、更にこれを増幅
したのち波高弁別して計数回路に加えられる。す
なわち前置増幅器の出力は浮遊容量等のために積
分波形となつているからこれを微分することによ
り波高値との比例性を損うことなく幅の狭いパル
スに変換して、信号の重合による不感時間を短く
するものである。しかし従来の装置は整形された
パルスの時間幅を検出器の出力パルス幅以下にす
ることは不可能で、1μ秒程度が限界であつた。
かつ微分回路の時定数によつて出力パルスの波高
値が変化する等の難点もあつた。本発明はこのよ
うな欠点を除去して、波高弁別回路に加えられる
パルスの幅を従来の10分の１程度まで短縮し、信
号の重合により不感時間を除去しようとするもの
である。以下これについて詳細に説明する。
本発明は、検出器の出力信号を実質的に積分し
た波形となつている前置増幅器の出力に種々の立
上り成分が含まれていることを利用して、その各
成分を抽出すること共に各成分の振幅を調整して
再び合成することにより先端部に急峻な立上りを
有する階段状の波形に変換し、これを整形回路に
加えて充分狭い幅のパルスを得るものである。す
なわち第１図のように例えば比例計数管PCの芯
線は前置増幅器AOに接続されて端子TOから高
電圧を加えられると共に出力パルスの増幅が行わ
れる。本発明はこの前置増幅器AOの出力を微分
回路群DCに加えたのち、その出力を順次整形回
路FC、主増幅器Al、波高分析回路PHAおよびス
ケーラＳに加える。第２図は比例計数管PCの芯
線から得られる電流波形の一例で、縦軸が振幅
ｙ、横軸が時間ｔであるが、このようなパルスが
前置増幅器AOに加えられるとその積分作用で第
３図に実線で示したような電圧波形に変換されて
送り出される。上記電流波形ｙは、ah、bhを定数
またｔを時間とすると一般的に ｙ＝l 〓h=1 ahexp（−ｔ／bh ……(1) で表わされ、前置増幅器の出力波形Ｙは比例定数
を１とし、かつ放電の時定数を充分大きいものと
すると、 Ｙ＝l 〓h=1 ｛−ah・bhexp（−ｔ／bh）｝ ……(2) となる。従つて第２図の曲線には80 ｘ secか
ら／μsecの立上り成分が含まれているとみられる
が、この成分は第３図ａに実線Ｌで示した積分曲
線にも含まれている。
た波形となつている前置増幅器の出力に種々の立
上り成分が含まれていることを利用して、その各
成分を抽出すること共に各成分の振幅を調整して
再び合成することにより先端部に急峻な立上りを
有する階段状の波形に変換し、これを整形回路に
加えて充分狭い幅のパルスを得るものである。す
なわち第１図のように例えば比例計数管PCの芯
線は前置増幅器AOに接続されて端子TOから高
電圧を加えられると共に出力パルスの増幅が行わ
れる。本発明はこの前置増幅器AOの出力を微分
回路群DCに加えたのち、その出力を順次整形回
路FC、主増幅器Al、波高分析回路PHAおよびス
ケーラＳに加える。第２図は比例計数管PCの芯
線から得られる電流波形の一例で、縦軸が振幅
ｙ、横軸が時間ｔであるが、このようなパルスが
前置増幅器AOに加えられるとその積分作用で第
３図に実線で示したような電圧波形に変換されて
送り出される。上記電流波形ｙは、ah、bhを定数
またｔを時間とすると一般的に ｙ＝l 〓h=1 ahexp（−ｔ／bh ……(1) で表わされ、前置増幅器の出力波形Ｙは比例定数
を１とし、かつ放電の時定数を充分大きいものと
すると、 Ｙ＝l 〓h=1 ｛−ah・bhexp（−ｔ／bh）｝ ……(2) となる。従つて第２図の曲線には80 ｘ secか
ら／μsecの立上り成分が含まれているとみられる
が、この成分は第３図ａに実線Ｌで示した積分曲
線にも含まれている。
上記式(2)を順次微分してその微分関数をY′、
Y″……Ymとすると、 Y′＝l 〓h=1 ｛ahexp（−ｔ／bh）｝ Y″＝l 〓h=1 ｛ah（−１／bh）exp（−ｔ／bh）｝ 〓 Ym＝l 〓h=1 ｛ah（−１／bh m-1exp（−ｔ／bh）｝ である。上記微分関数Ｙ、Ｙ、Ｙの波形を第３図
ｂ〜ｄに示す。同図から明らかなように、微分次
数が上がるに従つてより速い立上がり成分を先端
部に含んだ波形となる。このＹおよびY′、Y″…
…Ymにそれぞれ適当な係数a0、a1……anを掛け
て合成した関数はＺは Ｚ＝ｍ 〓i=0 diYi ＝｛a1n 〓 ｉ＝０di（−１／bh）2-1｝exp（−ｔ／bh）｝ ＋｛a2n 〓i=0 αi（−１／bh）i-1｝exp（−ｔ／bh）〓 ＋｛alｍ 〓i=0 αi（−１／bh）i-1｝exp（−ｔ／bh） ＝l 〓h=1 〔ah｛n 〓i=0 αi（−１／bh）i-1｝exp（−ｔ／bh）〕 ……(3) となる。従つて適当な微分関数Ymを選び出して
aiを適当に調節することにより、波形成分bhのい
くつかに対してはn 〓i=0 αi（−１／bh）-1 を０をとし、また他のいくつかに対しては、これ
を所望の値にすることができる。このことは第３
図に実線で示した曲線の立上り成分のうち
0.1μsec以上のものを減衰させ、それ以下の成分
を強調して加算合成することにより第３図ａに破
線Ｍで示したような先端部に急峻な立上がりを有
する階段波形の信号が得られることを示してい
る。この階段波形Ｍは先端部が急峻に立ち上がる
波形なので、この先端部に第３図ａの二点鎖線Ｎ
で示すようなアンダーシユートを有しない。この
ようなアンダーシユートＮは、上記所定係計数αi
の選択の仕方によつては生じる場合がある（実開
昭58−135136号公報参照）。このようにアンダー
シユートＮを有しながら、隣接する階段波形と若
干重合しても、隣接する階段波形の波高値を減少
させるおそれがない。従つて、階段波形の波高値
と比較計数管（放射線検出器）PCの出力の波高
値との比例性が損なわれない。
Y″……Ymとすると、 Y′＝l 〓h=1 ｛ahexp（−ｔ／bh）｝ Y″＝l 〓h=1 ｛ah（−１／bh）exp（−ｔ／bh）｝ 〓 Ym＝l 〓h=1 ｛ah（−１／bh m-1exp（−ｔ／bh）｝ である。上記微分関数Ｙ、Ｙ、Ｙの波形を第３図
ｂ〜ｄに示す。同図から明らかなように、微分次
数が上がるに従つてより速い立上がり成分を先端
部に含んだ波形となる。このＹおよびY′、Y″…
…Ymにそれぞれ適当な係数a0、a1……anを掛け
て合成した関数はＺは Ｚ＝ｍ 〓i=0 diYi ＝｛a1n 〓 ｉ＝０di（−１／bh）2-1｝exp（−ｔ／bh）｝ ＋｛a2n 〓i=0 αi（−１／bh）i-1｝exp（−ｔ／bh）〓 ＋｛alｍ 〓i=0 αi（−１／bh）i-1｝exp（−ｔ／bh） ＝l 〓h=1 〔ah｛n 〓i=0 αi（−１／bh）i-1｝exp（−ｔ／bh）〕 ……(3) となる。従つて適当な微分関数Ymを選び出して
aiを適当に調節することにより、波形成分bhのい
くつかに対してはn 〓i=0 αi（−１／bh）-1 を０をとし、また他のいくつかに対しては、これ
を所望の値にすることができる。このことは第３
図に実線で示した曲線の立上り成分のうち
0.1μsec以上のものを減衰させ、それ以下の成分
を強調して加算合成することにより第３図ａに破
線Ｍで示したような先端部に急峻な立上がりを有
する階段波形の信号が得られることを示してい
る。この階段波形Ｍは先端部が急峻に立ち上がる
波形なので、この先端部に第３図ａの二点鎖線Ｎ
で示すようなアンダーシユートを有しない。この
ようなアンダーシユートＮは、上記所定係計数αi
の選択の仕方によつては生じる場合がある（実開
昭58−135136号公報参照）。このようにアンダー
シユートＮを有しながら、隣接する階段波形と若
干重合しても、隣接する階段波形の波高値を減少
させるおそれがない。従つて、階段波形の波高値
と比較計数管（放射線検出器）PCの出力の波高
値との比例性が損なわれない。
第４図は上述のようにして階段状の急峻な立上
り波形の信号を得るための第１図における微分回
路群DCの一例である。すなわち端子Ｔ１に第１
図の前置増幅器AOから得られる信号を加えて、
これを入力コンデンサＣ１と増幅回路Ａ２および
その帰還抵抗Ｒ１よりなる微分回路を複数段直列
に接続した回路で順次微分するようにしてある。
また増幅回路Ａ３とその複数個の入力抵抗Ｒ２，
Ｒ３……および帰還抵抗Ｒ３はそれぞれ加算回路
を構成しているが、その入力抵抗Ｒ２を上述のよ
うな微分回路の各段に接続し、更にこのような加
算回路を複数段縦続してある。従つて各段の加算
回路における抵抗Ｒ２をそれぞれ適当に設定する
ことにより、前述のように端子Ｔ１に第３図ａの
実線Ｌの信号を加えて出力端子Ｔ２から破線Ｍの
ような信号を得ることができる。
り波形の信号を得るための第１図における微分回
路群DCの一例である。すなわち端子Ｔ１に第１
図の前置増幅器AOから得られる信号を加えて、
これを入力コンデンサＣ１と増幅回路Ａ２および
その帰還抵抗Ｒ１よりなる微分回路を複数段直列
に接続した回路で順次微分するようにしてある。
また増幅回路Ａ３とその複数個の入力抵抗Ｒ２，
Ｒ３……および帰還抵抗Ｒ３はそれぞれ加算回路
を構成しているが、その入力抵抗Ｒ２を上述のよ
うな微分回路の各段に接続し、更にこのような加
算回路を複数段縦続してある。従つて各段の加算
回路における抵抗Ｒ２をそれぞれ適当に設定する
ことにより、前述のように端子Ｔ１に第３図ａの
実線Ｌの信号を加えて出力端子Ｔ２から破線Ｍの
ような信号を得ることができる。
第５図は第４図と同様の動作を行う他の回路例
で、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とをＬ形に接続し
て微分回路を形成しその微分出力を増幅回路Ａ２
で増幅して、更に次段の微分回路に加えるように
したもので、これらは何れも微分回路を直列に接
続してある。
で、コンデンサＣ１と抵抗Ｒ１とをＬ形に接続し
て微分回路を形成しその微分出力を増幅回路Ａ２
で増幅して、更に次段の微分回路に加えるように
したもので、これらは何れも微分回路を直列に接
続してある。
以上上記したように前置増幅器の出力信号を複
数個の微分回路で微分すると、低次の微分出力に
は遅い立上り成分が含まれ、微分次数が上るに従
つて速い立上り成分を多く含んだ信号が得られ
る。従つて本発明はこれらの信号およびもとの信
号をそれぞれ適当な割合で合成することにより、
不要な立上り成分を除去して、第３図に破線で示
したような極めて速い立上り成分のみを有し、か
つ、比例係数管PCの出力の波高値と比例した波
高値の階段波形の信号を得るものである。従つて
この信号を第１図の整形回路FCに加えることに
よつて、第３図ｅに示すように、その出力パルス
の時間幅を従来の10分の１以下、従つて0.1μsec
以下に短縮した整形信号Ｕが得られる。このため
波高分析回路等の不感時間が著しく短縮されて、
高計数率においても正確な放射線強度が測定され
る。
数個の微分回路で微分すると、低次の微分出力に
は遅い立上り成分が含まれ、微分次数が上るに従
つて速い立上り成分を多く含んだ信号が得られ
る。従つて本発明はこれらの信号およびもとの信
号をそれぞれ適当な割合で合成することにより、
不要な立上り成分を除去して、第３図に破線で示
したような極めて速い立上り成分のみを有し、か
つ、比例係数管PCの出力の波高値と比例した波
高値の階段波形の信号を得るものである。従つて
この信号を第１図の整形回路FCに加えることに
よつて、第３図ｅに示すように、その出力パルス
の時間幅を従来の10分の１以下、従つて0.1μsec
以下に短縮した整形信号Ｕが得られる。このため
波高分析回路等の不感時間が著しく短縮されて、
高計数率においても正確な放射線強度が測定され
る。
第１図は本発明実施例の構成を示した図、第２
図および第３図は本発明の原理を説明するための
波形図、第４図および第５図は何れも第１図にお
ける一部の回路例である。なお図において、PC
は比例計数管、AOは前置増幅器、DCは微分回
路群、FCは整形回路、Alは主増幅器、PHAは波
高分析回路、Ｓはスケーラである。
図および第３図は本発明の原理を説明するための
波形図、第４図および第５図は何れも第１図にお
ける一部の回路例である。なお図において、PC
は比例計数管、AOは前置増幅器、DCは微分回
路群、FCは整形回路、Alは主増幅器、PHAは波
高分析回路、Ｓはスケーラである。
Claims (1)
- １ 放射線のエネルギに対応した波高のパルスを
送出する放射線検出器と、この放射線検出器の出
力端に接続された前置増幅器と、この前置増幅器
の出力を微分する微分回路が複数個直列に接続さ
れてなり、各微分回路の出力を適宜の割合で合成
することにより、先端部が急峻に立ち上がる階段
波形の信号を生成する微分回路群と、上記階段波
形の信号を整形して時間幅の小さい出力パルスを
得る整形回路とを備えてなる放射線検出器の出力
パルス整形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108484A JPS60155989A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 放射線検出器の出力パルス整形装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1108484A JPS60155989A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 放射線検出器の出力パルス整形装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60155989A JPS60155989A (ja) | 1985-08-16 |
| JPH0557549B2 true JPH0557549B2 (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=11768104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1108484A Granted JPS60155989A (ja) | 1984-01-26 | 1984-01-26 | 放射線検出器の出力パルス整形装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60155989A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5935978B2 (ja) * | 2012-03-13 | 2016-06-15 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | パルス生成回路 |
| JP6124750B2 (ja) * | 2013-09-25 | 2017-05-10 | 日本電子株式会社 | 放射線検出装置、および試料分析装置 |
-
1984
- 1984-01-26 JP JP1108484A patent/JPS60155989A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60155989A (ja) | 1985-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |