Презентация на тему "Лекция №5Метод совпадений и антисовпадений"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Лекция №5Метод совпадений и антисовпадений

  НИЯУ МИФИ Специальность:140302 – физика атомного ядра и частиц Специализация: микро- и космофизика Дисциплина: Ядерная электроника Группа T07-07 2012/2013 Кафедра №7 «Экспериментальной ядерной физики и космофизики»

• 
  Слайд 2

  План лекции

  Ядерная электроника. Лекция№5 2/25 - Схема совпадений - Разновидности и характеристики - Схема антисовпадений - Примеры экспериментов

• 
  Слайд 3

  Схема совпадений. Определение

  Схема совпадений (СС) – устройство с двумя или более входами и одним выходом. Сигнал на выходе возникает когда сигналы на входе полностью, либо частично перекрываются. Ядерная электроника. Лекция№5 3/25

• 
  Слайд 4

  Кратность СС

  2-входовые схемы совпадений M -входовые (многовходовые) СС (M>2) Мажоритарные (M>>2), срабатывают когда на K из M входов есть сигнал;M - кратность Ядерная электроника. Лекция№5 4/25

• 
  Слайд 5

  Пример использования схемы совпадений

  Выделение частиц, пришедших с определенного направления (телескоп) Ядерная электроника. Лекция№5 5/25

• 
  Слайд 6

  Линия задержки

  Линия задержки (ЛЗ) – устройство для задержки электрических сигналов на определенное время.Простейшая линия задержки – моток длинного проводника, по которому сигнал будет распространяться определенное время. Ядерная электроника. Лекция№5 6/25

• 
  Слайд 7

  Линии задержки в СС

  Различные длины проводов от детекторов до СС Различные типы детекторов «в одной связке» Ядерная электроника. Лекция№5 7/25

• 
  Слайд 8

  Пример использования мажоритарной CC

  Регистрация ШАЛ на площади порядка километров множеством детекторов.Срабатывание значительной их части (но не обязательно всех!) говорит о регистрации ШАЛ. Ядерная электроника. Лекция№5 8/25

• 
  Слайд 9

  Схема антисовпадений

  Если схема совпадений позволяет выделить сигналы от коррелированных в пространстве и/или времени частиц, то схема антисовпадений (СА) позволяет отбросить случайные (некоррелированные) события.Все, сказанное про СС, распространяется и на АС Ядерная электроника. Лекция№5 9/25

• 
  Слайд 10

  Параметры СС

  Разрешающее время СС T=2τ – максимальный интервал времени между парой входных сигналов, при котором схема еще регистрирует их как совпадающие. Сигнал на выходе появится если Δt

• 
  Слайд 11
  

  Эффективность СС – доля зарегистрированных событий от полного числа истинных совпадений на выходе Мертвое время – время нечувствительности СС к совпадающим событиям (это не разрешающее время!) Ядерная электроника. Лекция№5 11/25

• 
  Слайд 12
  

  Коэффициент отбора ρ=UM/UM-1 Определен как отношение выходного сигнала при наличии входного на M входах и при наличии входного сигнала на M-1 входах. С ростом Mρ падает, что ограничивает M. Ядерная электроника. Лекция№5 12/25

• 
  Слайд 13

  Разрешающее время СС

  Сигналы от одновременных событий приходят на СС с разной задержкой. Существуют флуктуации:σдетектораσформирователяσсс Вероятность регистрации двух событий как одновременных – нормальное распределение p(t)=exp(-t2/2σ2)/(2π)1/2σ Ядерная электроника. Лекция№5 13/25

• 
  Слайд 14
  

  Существует конечное разрешающее время,первый сигнал может отставать отвторого на τили обгонятьего на τ Ядерная электроника. Лекция№5 14/25

• 
  Слайд 15

  Эффективность регистрации

  Эффективность регистрации η определяется как интеграл ошибок: При τ=σ эффективность η=0,68 При τ=2σ эффективность η=0,95 При τ=3σ эффективность η=0,997 Эффективность η зависит от τ, зависящего от σ Ядерная электроника. Лекция№5 15/25

• 
  Слайд 16

  Случайные совпадения

  Даже если истинных совпадений нет, на выходе сс регистрируется nслуч импульсов.nслуч(Гц) = 2τn1n2nслуч(M входов, Гц) = MτM-1n1...nMгде ni – число входных импульсов на i-м входе сс Если niτ

• 
  Слайд 17

  Кривая задержанных совпадений

  Зависимость скорости счета N на выходе СС от величины задержки tзв одном из каналов Рабочему участку отвечает область с наибольшим N Ядерная электроника. Лекция№5 17/25

• 
  Слайд 18

  Оптимизация параметров

  Оптимально τ = 3σ(при τ 3σ – лишний фон) Ядерная электроника. Лекция№5 18/25

• 
  Слайд 19

  Классификация СС

  Схема линейного сложения.При Т1≠Т2кривая зад. совп. несимметрична Ядерная электроника. Лекция№5 19/25

• 
  Слайд 20
  

  Схема нелинейного сложения (Росси)Выходной сигнал нарастает с τ~RкCк Ядерная электроника. Лекция№5 20/25

• 
  Слайд 21
  

  Интегральная схемаТ1..Т5 и Т6 –дифф. каскад. Ядерная электроника. Лекция№5 21/25

• 
  Слайд 22
  

  Схема умножения Три перечисленные схемы работают по принципу переноса входных сигналов, поэтому разрешающее время равно длительности входных импульсов. Ядерная электроника. Лекция№5 22/25

• 
  Слайд 23
  

  Дифференциальная СС Ядерная электроника. Лекция№5 23/25

• 
  Слайд 24

  Дифференциальная СС

  Ядерная электроника. Лекция№5 24/25

• 
  Слайд 25

  Кривая антисовпадений

  Кривая антисовпадений повторяет по форме кривую (задержанных) совпадений В отличие от СС, при использовании СА не идет речи об оптимизации разрешающего времени: оно должно быть достаточно велико для повышения эффективности СА Ядерная электроника. Лекция№5 25/25