Ю.Д. КОТОВ , В.Т. САМОЙЛЕНКО , Е.Э. ЛУПАРЬ

УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
Ю.Д. КОТОВ1, В.Т. САМОЙЛЕНКО1, Е.Э. ЛУПАРЬ1,
С.А. ШУБИН2
1Институт
астрофизики МИФИ, Москва
институт импульсной техники, Москва
2Научно-исследовательский
МЕТОДИКА КОМПЕНСАЦИИ ВЛИЯНИЯ ПЕРЕГРУЗОК
ОТ ЧАСТИЦ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ НА
СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КАНАЛОВ
НИЗКИХ ЭНЕРГИЙ ПРИБОРА
“НАТАЛЬЯ-2М” КНА “ФОТОН”
Описана методика компенсации влияния амплитудных перегрузок каналов регистрации потоков гамма-излучения в диапазоне энергий 0,3÷10 МэВ. Приведены
результаты лабораторных измерений с использованием сигналов от частиц высоких энергий вторичного космического излучения.
При проведении измерений на околоземной орбите скорость счета событий с энерговыделением >10 МэВ может составлять несколько десятков
и сотен импульсов в секунду (в основном, протоны первичного космического излучения), что, несмотря на селекцию системой отбора, может
привести:
1) К модуляции порога регистрации измерительных каналов частицами, множественность которых минимум на порядок меньше частиц, регистрируемых в данном канале (и, следовательно, искажению статистических оценок фона);
2) Ухудшению энергетического разрешения каналов низких энергий
(“размытие” нулевой линии);
3) При неоптимальном выборе разрешающего времени и алгоритма
работы систем регистрации временных профилей – к появлению
необоснованно большого количества имитаций нестационарных
событий.
Оценка влияния перегрузок была проведена путем записи формы сигналов с выходов низких энергий предварительных усилителей одного из
модулей спектрометра, объединенных через сумматор. Для оценки кратности перегрузки использовалась сумма сигналов выходов высоких энергий того же модуля (соотношение по энерговыделению – 25). Калибровка
шкалы высоких энергий проводилась по спектру энерговыделений от мюонов вторичного космического излучения. Выяснено, что при энерговыделении 250 МэВ (25-ти кратная перегрузка) сумматор находится в состояISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 7
37
УДК 521(06) Астрофизика и космофизика
нии насыщения в течение 7÷8 мкс. Однако, из-за большой постоянной
времени медленной компоненты высвечивания сцинтиллятора, выходное
напряжение возвращается к первоначальному значению только через
30÷40 мкс. Грубая оценка по критерию UВЫХ<UПОР дает примерно 35 мкс
для канала L и 40÷45 мкс для канала R. Здесь UВЫХ - выходное напряжение сумматора, UПОР - пороговое напряжение соответствующего канала.
Менее значительные по амплитуде (и значительно большей длительности)
искажения нулевой линии вызываются воздействием отрицательного выброса, следующего за перегружающим сигналом. Это вызвано тем, что в
усилительных каналах спектрометра отсутствует сквозная гальваническая
связь. Амплитуда выбросов для каналов низких энергий составляет от 10
до 40% от максимальной энергии диапазона (5÷25-ти кратная перегрузка)
при длительности ~ 500 мкс (постоянная времени). При скорости счета
частиц высоких энергий в несколько сотен импульсов в секунду это может
привести к значительному (в 2-3) раза ухудшению энергетического разрешения и искажению временных профилей регистрируемых событий.
Для подавления этих эффектов во все измерительные каналы прибора
введены блоки восстановление нулевого уровня (БВНУ), которые выполняют следующие функции:
1) Компенсируют отрицательные выбросы от перегружающих сигналов;
2) Устраняют смещение нулевой линии при изменении загрузки.
Проведенные измерения показали, что принятые меры позволили
полностью устранить отрицательный выброс при перегрузках до 10 ТИ
кратной, а при 20÷25-ти кратной перегрузке его величина уменьшилась
более чем в 5 раз при длительности не более 300 мкс.
385-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 7
ISBN