Analyseur d'amplitude automatique par numération pour chambre d'ionisation à amplificateur proportionnel

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Analyseur d’amplitude automatique par numération

pour chambre d’ionisation à amplificateur proportionnel

T. Kahan, A. Kwartiroff

To cite this version:

ANALYSEUR D’AMPLITUDE

AUTOMATIQUE

PAR

NUMÉRATION

POUR CHAMBRE D’IONISATION A AMPLIFICATEUR PROPORTIONNEL

Par T. KAHAN et A. KWARTIROFF.

Sommaire. 2014

Description d’un _dispositif dont l’objet est de trier et de compter automatiquement

des _impulsions de tension en fonction de leur _énergie.

Une méthode

_classique

_{pour étudier}

_l’énergie

de

particules

ionisantes consiste à leur faire traverser

une chambre d’ionisation ou un

_compteur

Geiger-Müller

_{proportionnels,}

à

_enregistrer

les

_impulsions

produites

sur une bande sensible à l’aide d’un

oscil-lographe

et à dénombrer ces

_impulsions

en fonction de leur

_{amplitude (énergie).}

L’inconvénient

_majeur

du

_système

ci-dessus est la nécessité

_{d’enregistrer}

les

_impulsions

sur une bande

_sensible,

de la

_développer

et de dénombrer les

_{élongations produites}

en les

clas-sant suivant leur

_grandeur.

Un autre inconvénient réside dans le faible

_{pouvoir séparateur}

de ce sys-tème.

Notre

_dispositif

a _pour

_objet

de lever les incon-vénients inhérents aux

_systèmes

existants en substi-tuant à

_{l’enregistrement}

sur bande sensible une

Fig. i. - Générateur d’impulsions.

numération directe et

_automatique

du nombre

d’impulsions produites

en fonction de leur

_énergie.

Il est basé sur le

_principe

suivant :

_Supposons

_que

nous _ayons à

_enregistrer

N

_impulsions

_comprises

dans une certaine bande

_{d’énergie.}

On

_peut

décom-poser cette bande en n bandes

_partielles

r, 2, ..., n,

chacune

_{correspondant}

à une tension

V,, Vh

..., ~’,t.

A

_chaque

bande

_partielle,

nous faisons

_{’correspondre}

un

_{étage analyseur-sélecteur}

ne laissant _passer que

l’impulsion correspondante.

Ainsi,

à la bande

correspondra

l’amplitude

Vk

et

_{l’etage analyseur}

correspondant

ne laissera passer que

l’impulsion

ayant pour

amplitude

V~

it s, s étant aussi

petit

que l’on veut, de l’ordre de

quelques

pour cent

301 de Vg. A

_chaque

_étage

se trouve associé un

numé-rateur

_{mécanique (dans}

notre

_exemple,

_{il y} a n

numé-rateurs).

On voit

_l’avantage

d’un

_dispositif

de ce genre. A

chaque

numérateur

correspond

une

_énergie

définie à s

_près

et l’on n’a

_qu’à

relever le nombre de coups

correspondants

pour connaître à la fois le

nombre

_{d’impulsions}

et leur

énergie.

Nous avons été ainsi amenés à construire d’abord un

générateur

d’essai fournissant des

_impulsions

rectangulaires

de trois

_amplitudes

différentes. Il se compose de trois

étages

d’oscillateurs à relaxation.

Ces trois oscillateurs

I,

II et III

( fig.

i)

sont du

type

à relaxation à

_pentode,

dont les circuits de

plaque

sont le

_siège

d’une tension à dents de scie

et dont les circuits d’écran donnent naissance à des

impulsions rectangulaires.

L’oscillateur

I,

à _{200 p :} s,

synchronise

par

çhaque

seconde

_impulsion

l’oscil-lateur II à _{I oo p : s,}

_qui,

à son

_tour,

_synchronise

par

chaque

seconde

_impulsion

le

_générateur

III

à _{5o p :} s. La marche

_régulière

des trois oscillateurs

est assurée _{par la}

_pentode

IV

qui

stabilise,

dans le

temps,

la

_phase

du

_générateur

1 _par

_rapport

au

Fig. 2. - Séleeteur

d’impulsions

d’amplitudes différentes.

secteur. Chacune des

_{impulsions rectangulaires}

issues des circuits écran des trois oscillateurs est

envoyée

dans la

_{pentode amplificatrice}

correspon-dante

_(V,

VI et VII

_{respectivement).}

Les

_impulsions

ainsi

_amplifiées

sont additionnées en

_amplitude

_par

superposition

dans

_{l’impédance}

commune

Ce

_mélange

est

_appliqué

ensuite à la

_grille

suppres-seuse de la

_pentode

VIII. Cette

_pentode

VIII est

polarisee

par son circuit

cathodique

de manière à être

_bloquée

_{en permanence.}

Elle n’est

_débloquée

que par les

impulsions

rectangulaires

provenant

directement de l’oscillateur 1 et

_appliquées

à la

_grille

de commande de ce même tube. Les

_impulsions

superposées

issues des trois

_{amplificatrices}

modulent

(par

variation de la

_pente

de la

_{grille suppresseuse),}

les

_{impulsions rectangulaires}

_appliquées

à la

_grille

de commande. On obtient

ainsi,

à la

sortie,

la succes-sion

_{d’impulsions négatives représentées}

sur la

figure

1. Ce

_générateur

a _{été conçu} en vue de réaliser

des

_{impulsions rectangulaires}

de même durée. Les

_impulsions

_engendrées

_{par le}

_générateur

d’impulsions

sont

_envoyées

dans le

_dispositif

ana-lyseur-sélecteur

proprement

dit,

afin

d’y

opérer

la

séparation

des

_impulsions

les unes des autres suivant

leurs

_amplitudes.

La

_{figure 2 représente}

le schéma de

_montage

de

l’analyseur-sélecteur

à trois

_étages

discriminateurs.

La fonction de la diode d’entrée Ii est de créer

un niveau de référence stable

(zéro);

elle est .

_ouplée

aux

étages

suivants à l’aide d’un

_étage

cathodique

1

pour obtenir une basse

_impédance.

Grâce à une

polarisation

convenable,

la diode III ne _{laisse passer} que les

grandes impulsions

pour les transmettre à

la

_pentode

_{écrêteuse-amplificatrice}

IV

_qui,

recevant

sur sa

_grille

des

_{impulsions négatives,}

les restitue

amplifiées

sous forme

d’impulsions positives

rectan-gulaires.

Ces

_impulsions

_positives

sont ensuite

appliquées

à la

_pentode

V

_qui

envoie,

d’une

_part,

les

impulsions

sous forme

_positive

à la sortie

_S,

où vient se brancher le circuit de

_comptage

du numé-rateur

_{mécanique enregistrant}

les

_grandes

impul-sions. D’autre

_part,

ces mêmes

_impulsions

issues de la

_plaque

de V mais sous forme

_négative

sont

appliquées

au tube IX où elles

_suppriment

les

302

l’aide de la diode VII

_{(convenablement}

_polarisée

pour ne transmettre _{que les}

_grandes

et _moyennes

impulsions),

de

_{l’écrêteuse-amplificatrice}

_VII,

de la

pentode (inverseuse)

VIII. On saisit ainsi sur le vif

le mécanisme de

_suppression,

dans le tube

IX,

des

grandes

impulsions

au _{moyen des}

_grandes

_impulsions

négatives

issues du circuit

_plaque

de la

_pentode

V. La

_grille

de la

_pentode

X ne sera donc

_attaquée

_que par

l’impulsion

« _{moyenne »}

_négative.

Elle sera ainsi

restituée,

_amplifiée,

mais sous forme

_positive

par le tube X pour être

envoyée

en

S,,

au circuit

numérateur associé aux

_impulsions

_moyennes. Par

un mécanisme tout à fait

_analogue,

la série des

.

grandes,

moyennes et

_{petites impulsions}

sera

trans-mise à la diode XI

_(début

de la voie des

_petites

impulsions).

Ces

_quatre

_{impulsions négatives}

d’ampli-tudes différentes à

l’entrée,

quitteront

la

pentode-amplificatrice

XII sous forme

_positive,

et avec une

égale amplitude,

et seront

_{appliquées, après}

_passage

par la

pentode

XIII,

à la

_grille

du tube

triode-hexode XIV où les

_impulsions

«

_grandes

» et « _moyennes » seront

_supprimées

_grâce

à

l’appli-cation

simultanée,

sur la

_{première grille,}

des

«

_grandes

» et « _moyennes »

impulsions

issues sous forme

_négative

de la

_pentode

VIIJ. On aura

ainsi,

à la sortie de

XIV,

une «

_petite

»

_impulsion

négative qui

sera

restituée,

amplifiée,

sous forme

positive

par la

pentode

XV pour être

acheminée,

en

_S.,

au circuit numérateur

_enregistrant

seulement

les «

petites

»

impulsions.

Nous avons étudié ces

_phénomènes

_à

l’oscillo-graphe cathodique

et avons _pu observer le bon fonc-tionnement du

_dispositif

décrit. Cet

_appareil,

sous sa forme

actuelle,

ne se

_{prête parfaitement qu’à}

la

séparation d’impulsions

de forme

_{rectangulaire.}

Un

_dispositif

_plus

_{perfectionné}

est actuellement à

l’étude

_qui

va

_permettre,

entre

_autres,

de

_séparer

des

_impulsions

de forme

_quelconque.