552脉冲形状分析仪/定时单通道分析仪

ORTEC 552 Pulse Shape Analyzer / Timing Single Channel Analyzer (SCA)
  • 脉冲高度分析、定时信号推导和脉冲形状分析
  • 具有两个独立定时通道的后沿恒定分数定时
  • 在10:1的动态范围内,游动<±250 ps
  • 直流耦合
  • 可分辨200:1动态范围内的形状变化
  • 0.1至1.1 μs的可调延迟
  • 提供外部基线扫描

ORTEC 552型脉冲形状分析仪和定时单通道分析仪是实验者进行脉冲高度分析、定时信号推导和脉冲形状确定的重要工具。单宽NIM模块提供了许多功能,但通常需要与多个独立仪器结合使用。
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    后沿恒定分数(CF)定时专利技术,具有出色的单极或双极信号定时功能,并能提供比传统前沿甄别器更好的结果。两个独立的CF时间推导通道用于评估输入波形的形状。例如,当这些甄别器设置为10和90%分数时,由此产生的两个输出之间的时间间隔可以用来衡量输入信号下降时间。

    552型的多功能性体现在这三个功能上:时间推导、脉冲高度分析和可调输出延迟。

    时间推导是许多实验中的一个重要参数。对于采用前沿定时的SCA,输入脉冲的上升时间由于其幅度变化将导致时间分辨率降低。另一方面,后沿恒定分数定时将补偿变化的幅度,从本质上消除了这种时间偏移,从而可获得始终如一的更好结果。图1显示,当直接分析主放大器的输出时,对于10:1动态范围,552型的游动小于±250 ps。内置输入衰减器可以用来快速、精确地调节前面板游动控件,以实现出色的定时性能。

    552型的脉冲高度分析可以在三种不同的基本操作模式下完成:作为高分辨率、窄(0至10%)窗口、单通道分析仪;作为宽窗口SCA,其中高电平和低电平控件可从0到10 V独立变化,并为在电平之间分析的脉冲产生一个输出;作为宽动态范围积分甄别器,用于通过独立的后面板LL Out和UL Out输出实现前沿定时或脉冲路由。

    多功能552型仪器的另一个特点是连续可调的输出延迟,它可以对齐具有实际时间差的输出信号,而无需额外的延迟设备或模块。或者,可以使用外部选通输入在所需时间产生一个SCA输出。

    如果需要扫描整个谱,后面板连接器可用于提供外部基线扫描输入。当低电平Ref开关在Ext位置上时,窗口所在的基线(低电平阈值)可以扫过能量范围,记录的计数率是能量的函数。

    放大器脉冲形状的分析可用于将检测到的事件与不同类型的辐射分离开来。最著名的例子是在一些闪烁体中中子和伽马射线响应之间的差异。在这些情况下,由于闪烁体的非线性响应是中子能量的函数,因此电子器件受到了严格的限制。例如,对于能量为200 keV至10 MeV的中子,NE-213闪烁体的响应可在500:1的范围内变化。通过将552型与ORTEC 457、566或567型时幅转换器结合使用,可以在这种中子伽马应用中很好地分辨200:1动态范围内的形状变化。

    552型的这一特性也适用于其他应用,例如用于气体探测器,以进行粒子识别,用于大型锗探测器,以帮助优化其能量分辨率,以及用于确定位置敏感正比计数器中相互作用的位置。

    在所有情况下,552型通过评估两个不同分数的定时来测量输入信号形状。

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    性能

    输入动态范围

    200:1

    脉冲对分辨时间

    输出脉冲宽度加上延迟(由前面板延迟电位器选择),加上200 ns用于负NIM输出或加上740 ns用于正NIM输出。负输出最小分辨时间260 ns;正输出最小分辨时间800 ns

    阈值温度不稳定性

    050°C之间,≤±0.005%/°C满量程。

    甄别器的非线性

    ≤±0.25%两个甄别器满量程(积分)。

    延迟温度不稳定性

    050°C之间,≤±0.01%/°C满量程。

    窗口宽度稳定性

    010 V的线性范围内,变化≤±0.1%满量程窗口宽度。

    最小输入阈值

    对于低电平甄别器,40 mV

    时间偏移与脉冲
    高度(游动)

    游动(ns

    动态范围

    系统A

    系统B

    ±0.5
    ±1.5
    ±2.0
    ±2.5

    ±2.0
    ±2.5
    ±3.0
    ±4.0

    10:1
    50:1
    100:1
    200:1


    系统A:使用ORTEC 460型放大器,单延迟线模式,积分≤0.1 μs1 μs延迟线。
    系统B:使用ORTEC 572型放大器,单极输出与0.5μs整形时间。

     



























    控件

    低电平

    前面板10圈电位器在40 mV10 V的范围内可调。当后面板LL Ref模式开关设置为开时,电位器可确定低电平甄别器的阈值设置。当LL Ref模式开关处于Ext位置时,此控件无效。

    窗口或高电平

    当操作模式开关设置为Win时,前面板10圈电位器可确定窗口宽度(0+1 V)或当操作模式开关设置为Norm时,电位器可确定高电平(0+10 V)阈值。当操作模式开关设置为Int时,此控件将被禁用。

    INT/NOR/WIN

    前面板3位锁定拨动开关可在以下三种操作模式之间进行选择:

    • Int 在此位置,可从0+10 V范围内设置低电平阈值,并禁用高电平甄别器。
    • Norm 在此位置,高电平和低电平控件都可从0+10 V独立进行调节。
    • Win 在此位置,低电平控件可定义基线,可从0+10 V进行设置,高电平控件可从0+1 V范围内定义窗口宽度。

    B-分数

    前面板开关可从0.10.20.30.40.50.60.70.80.9之间选择B甄别器分数,用于具有单极或双极输入的后沿恒定分数定时。在BI模式下,对双极性输入执行过零定时。

    A-分数

    印刷线路板(PWB)跳线可选择0.10.20.5A甄别器分数,用于具有单极或双极输入的后沿恒定分数定时;跳线出厂设置为0.1分。

    ATTN X1X10X100

    前面板开关用于选择高质量内置衰减器电路的衰减因子,以实现精确的游动调整设置。注意:标准操作模式是X1位置。

    延迟

    前面板螺丝刀10圈电位器,可在0.11.1 μs的范围内连续调节输出延迟。

    WALK ADJ

    通过两个前面板螺丝刀调整,可精确设置定时通道AB的游动补偿。

    LL REF

    后面板2位锁定拨动开关(Int/Ext)可选择前面板低电平电位器或施加到后面板LL Ref Ext连接器上的电压信号作为低电平甄别器的参考阈值。

    选通

    后面板2位锁定拨动开关(Int/Ext)可选择内部或外部源用于SCA输出信号选通功能。自动复位时间约为10 μs






























    输入端

    输入端

    前面板直流耦合BNC连接器接受正极单极性或双极性信号,0+10 V线性范围,最大±12 V100 ns宽度;1000 Ω输入阻抗。

    LL REF IN

    当后面板LL Ref模式开关在Ext上时,后面板LL Ref In BNC连接器接受低电平偏置(此连接器上的0-10 V输入对应于低电平甄别器设置的0+10 V范围);输入端被保护到±24 V

    选通IN

    当后面板选通锁定拨动开关位于Ext时,后面板Ext Strobe In BNC连接器接受正NIM标准输入,+5 V标称电压,500 ns宽度,以从SCA产生一个输出。外部选通脉冲应在线性输入的10μs内给出。在这段时间结束时,552型将重置其内部逻辑而不产生输出信号。















    输出端

    输出B
    SCA,正)
    /SCA OUT

    前面板和后面板BNC连接器为通道B提供正NIM标准输出,+5 V标称电压;宽度为500 ns;≤10Ω输出阻抗。对于内部选通脉冲,输出发生在线性输入后沿的选定分数点加上由前面板控件选择的输出延迟处。对于外部选通脉冲,输出发生在选通信号之时。

    输出
    SCA,负)

    两个前面板BNC连接器分别为定时通道AB提供负NIM标准输出;标称值为-16 mA50Ω负载时为-800 mV);上升时间≤5 ns;宽度≤20 nsA输出发生在线性输入后沿的选定分数点;B输出发生在线性输入后沿的选定分数点加上由前面板控件选择的输出延迟处。

    LL OUT

    后面板BNC连接器提供正NIM标准输出,+5 V标称电压,500 ns宽;≤10Ω输出阻抗。当线性输入的前沿越过低电平阈值时,将发生输出。

    UL OUT

    后面板BNC连接器提供NIM标准输出,+5 V标称电压,500 ns宽度;≤10Ω输出阻抗。当线性输出的前沿越过高电平阈值时,将发生输出。


















    电气和机械

    所需电源

    +24 V, 90 mA; 24 V, 90 mA; +12 V, 190 mA; 12 V, 190 mA

    重量

    净重 1.1千克(2.5磅)。装运重量 2.25千克(5.0磅)。

    尺寸

    NIM标准单宽模块,3.43 x 22.13厘米(1.35 x 4.714英寸),符合DOE/ER-0457T的要求。










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    型号

    描述

    552

    脉冲形状分析仪/定时SCA