Saluran cepat dan lambat

Saluran cepat dan lambat merupakan dua kemampuan pemrosesan sinyal yang saling melengkapi dalam prosesor pulsa digital detektor Amptek. Keduanya beroperasi pada waktu puncak yang berbeda, yang mengoptimalkan informasi yang diperoleh dari pemeriksaan berbagai rangkaian pulsa.

Saluran lambat, yang memiliki waktu puncak panjang, dioptimalkan untuk menghilangkan gangguan elektronik dan "defisit balistik" untuk perekaman tinggi puncak yang akurat, bebas dari gangguan asing.

Saluran cepat, yang memiliki waktu puncak-ke-puncak yang pendek, dioptimalkan untuk mendeteksi pulsa yang direkam pada waktu yang hampir bersamaan (berjarak waktu yang dekat) yang tumpang tindih (terakumulasi, meningkat) di saluran lambat.

Untuk sebagian besar detektor, derau listrik dihilangkan pada waktu puncak yang cukup lama. Detektor Si-PIN XR100 dari Amptek mencapai derau elektronik minimum dengan waktu puncak sekitar 25 µs, untuk SDD minimum dicapai pada 10 µs. Dengan menggunakan detektor ini, waktu puncak untuk saluran lambat dapat disesuaikan dalam kisaran 1 - 20 µs. Outputnya dihubungkan ke sirkuit deteksi puncak dan digunakan untuk mengukur spektrum energi.

Karena radiasi dalam detektor menempuh jarak yang berbeda, dua interaksi dapat terjadi dalam waktu yang lebih singkat daripada waktu saluran yang lambat, sehingga kedua peristiwa tersebut tercatat sebagai satu. Hal ini mungkin terjadi bahkan pada laju hitungan yang rendah. Dalam sebagian besar penelitian, akan lebih baik jika menggunakan laju hitungan yang tinggi, sehingga tumpang tindih akan sering terjadi. Ada dua masalah dengan tumpang tindih pulsa dalam waktu:

1. Alih-alih dua sinyal yang terselesaikan dengan jelas, satu sinyal terekam.
2. Besarnya puncak terdistorsi dan tidak membawa informasi tentang interaksi sebenarnya.

Grafik di bawah menunjukkan hasil sebagai berikut:

(A) Ini adalah sinyal tunggal yang tidak tumpang tindih yang didaftarkan dengan benar dengan amplitudo yang benar.

(B) Dua pulsa yang sedikit tumpang tindih, tetapi amplitudonya terekam dengan benar.

(C) Dua pulsa, yang interval antar registrasinya kurang dari waktu pencapaian puncak di saluran lambat, akan mencatat satu kejadian dengan amplitudo yang salah. Untuk kasus ini, waktu mati Tdead ≥ Tpeak + Tflat. Di mana Tpeak adalah waktu pencapaian puncak di saluran lambat.

Untuk mengatasi masalah ini, DPP memiliki saluran cepat dengan waktu puncak-ke-puncak yang jauh lebih singkat. Pada DPP terbaru, waktu ini dapat diatur dalam perangkat lunak (mungkin lebih pendek dari 50 ns). Jejak merah pada gambar adalah jejak saluran cepat. Banyak pulsa yang tumpang tindih di saluran lambat dapat diatasi di saluran cepat. Saluran cepat digunakan untuk mengukur laju hitungan kejadian yang tepat, di mana dua pulsa diatasi sebelum keduanya tumpang tindih dalam waktu. Ini digunakan dalam logika penolakan tumpukan (PUR). Ketika logika ini diaktifkan, kejadian (C) akan ditolak untuk menghindari pencatatan pulsa dengan amplitudo yang salah, yang hanya akan mendistorsi spektrum yang diperoleh. Tidak ada kejadian yang terdaftar di saluran lambat, meskipun ditampilkan di saluran cepat. Gambar di atas menunjukkan poin penting dan lebih rumit lainnya: saluran cepat memiliki lebih banyak derau daripada saluran lambat. Ambang batas yang berbeda digunakan di saluran cepat dan lambat, sehingga ambang batas umum dapat diatur lebih tinggi daripada derau umum.

Gambar di bawah ini menunjukkan perbedaan penting lainnya antara saluran cepat dan lambat. Respons simulasi untuk tiga pulsa berbeda. Pulsa-pulsa ini memiliki energi yang sama, tetapi waktu naik pulsa-pulsa ini oleh preamplifier adalah 0,2 µs, 0,8 µs, 1,6 µs untuk (A), (B), (C) berturut-turut. Dalam saluran lambat Tflat adalah 0,8 µs, sehingga amplitudo puncak A dan B sama, dan amplitudo puncak C lebih kecil dengan jumlah yang hampir tidak terlihat. Ketergantungan amplitudo puncak pada waktu naik pulsa disebut "defisit balistik", dan bersama dengan pembentuk trapesium yang digunakan dalam detektor Amptek, defisit balistik muncul jika dan hanya jika waktu naik puncak lebih besar dari Tflat. Dalam saluran cepat, amplitudo puncak terutama hanya bergantung pada waktu naik puncak. Ini adalah dasar dari ramp diskriminasi dalam DPP. Rasio pulsa saluran lambat dan cepat terkait dengan waktu naik.