РАЗРАБОТКА МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ РЕГИСТРАЦИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ УДАРНО-ВОЛНОВЫХ И ДЕТОНАЦИОННЫХ

ПРОЦЕССОВ НА ПУЧКАХ СИ С ПРИМЕНЕНИЕМ

ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ДЕТЕКТОРОВ

 

М.В.Колмаков¹, С.М.Пищенюк², М.Г.Федотов²

 

1) Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия

2) Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН, Новосибирск, Россия

 

 

Разработана структура и начато изготовление новой версии многоканальной системы регистрации для исследования на пучках СИ различных быстропротекающих процессов (в том числе ударно-волновых и детонационных) с высоким временным и пространственным разрешением при использовании быстродействующих многоэлементных рентгеновских детекторов. Аналогично ранней версии, данная система также является КАМАК-прототипом, но отличается большей функциональной законченностью, расширенными возможностями и сниженной стоимостью одного канала. Система включает блок предварительных усилителей (индивидуальный для каждого детектора) и набор 12-канальных специализированных АЦП, выполненных в виде КАМАК-модулей 2М (что позволит при необходимости разместить в одном крейте более 100 каналов регистрации).

Снижение стоимости канала при увеличении динамического диапазона регистрации (до 10⁴ для однократного процесса) и 60-кратной перестройке чувствительности обеспечивается использованием в модулях АЦП микросхем 3-х-канальных 16-разрядных аналого-цифровых преобразователей AD9826. Объем памяти модулей достаточен для записи информации от примерно 5300 вспышек СИ (время регистрации процесса на источнике СИ накопителя ВЭПП-3 до 1,3мс).

Особенности системы - применение двухкаскадной аналоговой двойной коррелированной выборки (ДКВ) и фильтров-формирователей с импульсным откликом, аппроксимирующим прямоугольный. Ожидается, что такая форма отклика позволит устранить компоненту шума, связанную с разбросом глубины поглощения рентгеновских квантов в детекторе, и  ослабить межэлементные емкостные помехи, возникающие при значительных загрузках. Каскады ДКВ обеспечивают подавление низкочастотных шумов и медленных постоянных времени как детекторов, так и предварительных усилителей.

Также предложены некоторые схемы построения эксперимента по исследованию ударно-волновых и детонационных процессов с применением подобных систем.

 

 

 

 

 

 

Федотов Михаил Геннадьевич, fedotov@inp.nsk.su

ИЯФ им. Будкера СО РАН, пр. Лаврентьева 11, 630090, Новосибирск