دي بي 5
1. المقدمة
DP5 هو معالج نبضات رقمي عالي الأداء. DP5 هو أحد مكونات نظام التحليل الطيفي النووي الكامل والذي يتضمن أيضًا:
- كاشف ومضخم مسبق؛
- مزود الطاقة.
يمكن تجميع نظام كامل من خلال الجمع بين DP5 وأحد أجهزة الكشف Amptek ومضخم الصوت المسبق (يمكن استخدام العديد من الخيارات والتكوينات) ومصدر طاقة Amptek PC5. يمكن للمستخدم أيضًا توفير جهاز الكشف الخاص به ومضخم الصوت المسبق و/أو مصدر الطاقة. تم تصميم DP5 للاستخدام مع أجهزة الكشف عن الحالة الصلبة عالية الدقة، ولكن يمكن استخدامه أيضًا مع أنظمة الومضات/PMT والعدادات التناسبية وأجهزة الكشف الأخرى. DP5 عبارة عن لوحة دوائر مطبوعة مع إلكترونيات مناسبة بشكل أساسي لتطبيقات OEM كجزء من نظام كامل.
DP5 هو الجيل الثاني من معالجات النبضات الرقمية (DPP) التي تحل محل مكبر الصوت ومحلل القنوات المتعددة المستخدمين في الأنظمة التناظرية. تعمل التقنيات الرقمية على تحسين العديد من المعلمات الرئيسية: 1) أداء أعلى، وخاصة الدقة العالية ومعدلات العد الأعلى؛ 2) مرونة كبيرة للنظام بسبب العدد الكبير من الإعدادات الممكنة المحددة باستخدام البرامج؛ 3) تحسين الاستقرار وإمكانية التكرار. يقوم DPP برقمنة إشارة خرج مكبر الصوت المسبق، وتطبيق معالجة الإشارة الرقمية في الوقت الفعلي، واكتشاف ذروات السعة ووضعها في ذاكرة الهيستوجرام. ثم يتم نقل الطيف إلى كمبيوتر المستخدم.
في التكوين القياسي، هناك ثلاثة اتصالات فقط مطلوبة: الطاقة (+5 فولت تيار مستمر)، والاتصالات (USB أو RS232 أو Ethernet)، ومدخل تناظري من مكبر الصوت المسبق. يوفر موصل مساعد العديد من المدخلات والمخرجات الإضافية المستخدمة عند دمج DP5 مع معدات أخرى. وهذا يشمل بوابة MCA ومخرجات التوقيت وثمانية مخرجات SCA. يتضمن DP5 أيضًا "وصلة" مصممة في المقام الأول للتفاعل مع لوحات إمداد الطاقة Amptek، ولكنها متاحة لمصنعي المعدات الأصلية. يأتي DP5 مع برنامج ADMCA للحصول على البيانات والتحكم في إعدادات الكاشف، بالإضافة إلى مكتبات DLL لدمج الأجهزة مع برامج العملاء. تشمل الأجهزة الإضافية الاختيارية برنامج تحليل طيف الأشعة السينية، والعديد من أجهزة التجميع وأجهزة التثبيت، وأنابيب الأشعة السينية لإنشاء نظام تحليل فلوري مدمج كامل للأشعة السينية.
الشكل 1-1. صورة فوتوغرافية لـ DP5 (على اليسار) والطيف المميز لـ 55Fe تم الحصول عليه باستخدام كاشف XR-100SDD.
2. وصف DP5
يتضمن نظام التحليل الطيفي النووي القياسي الكامل العديد من المكونات الرئيسية:
- كاشف
- مكبر الصوت المسبق
- لوحة تحويل النبضات (بما في ذلك مُشكِّل النبضات، ودائرة اختيار النبضات، وعداد النبضات، ومحلل متعدد القنوات، وواجهة التحكم واكتساب البيانات)
- مزود الطاقة
- التغليف أو العلبة
- برنامج لإعداد جهاز الكشف وجمع البيانات المستلمة وتحليلها.
DP5 هو معالج نبضات رقمي ينفذ الوظائف الموضحة في (3) وهو أحد مكونات نظام قياس الطيف الكامل. تم تصميم DP5 لتوفير أقصى قدر من التنوع ويمكن تكييفه للاستخدام في مجموعة متنوعة من الأنظمة. تم تصميم DP5 كلوحة صغيرة واحدة، وهو الحل الأكثر ملاءمة للتكامل مع حلول OEM. توفر هذه المقالة مواصفات مفصلة وأمثلة تطبيقية للوحة DP5.
2.1 وظائف الكتل الرئيسية
يوضح الشكل 2.1 كيف يتم استخدام معالج النبضات الرقمي (DPP) لمعالجة الإشارات في السلسلة الكاملة لنظام الأجهزة النووية وكتلها الوظيفية الرئيسية. يقوم معالج النبضات الرقمي برقمنة إشارة خرج مكبر الصوت المسبق، وتطبيق المعالجة الرقمية على الإشارة في الوقت الفعلي، وتحديد الحد الأقصى للسعة (في شكل رقمي) ووضعها في مخزن مؤقت للذاكرة، مما يؤدي إلى إنشاء طيف طاقة. يمكن لدائرة اختيار النبضات استبعاد النبضات من الطيف باستخدام معايير مختلفة. ثم يتم نقل الطيف عبر واجهة معالج النبضات الرقمي إلى كمبيوتر المستخدم.
يقوم Dpp برقمنة خرج مكبر الصوت المسبق، ويقوم بمعالجة الإشارة الرقمية في الوقت الفعلي، ويكتشف سعة الذروة ويخزنها في مخزن الذاكرة، ويمكن رفض هذه السعة بواسطة الإلكترونيات اعتمادًا على المعيار المستخدم.
مكبر الصوت المسبق التناظري (مرشح مسبق) : مدخل Dpp هو مخرج مكبر الصوت المسبق الحساس للشحنة التناظري. تقوم شريحة مرشح مسبق التناظري بإعداد الإشارة للمعالجة الرقمية. الوظائف الرئيسية لهذه الدائرة هي (1) تطبيق المكسب والخلط المناسبين لـ "ضرب" الإشارة في نطاق المحول التناظري الرقمي المناسب (2) ترشيح الإشارة وتشكيلها لتحسين الرقمنة.
المحول التناظري الرقمي : يقوم المحول التناظري الرقمي المكون من 12 بت بتحويل خرج مكبر الصوت المسبق التناظري إلى صيغة رقمية بتردد يتراوح بين 20 و80 ميجاهرتز. يتم نقل تدفق القيم الرقمية إلى مُشكِّل النبضات الرقمي (تشكيل النبضات الرقمي) في الوقت الفعلي.
تشكيل النبضات الرقمية : تتم معالجة خرج المحول التناظري الرقمي باستمرار باستخدام بنية خط أنابيب لتوليد نبضة في شكل مناسب للمعالجة اللاحقة في الوقت الفعلي. تشكيل النبضات هو أمر قياسي، على غرار أي جهاز تشكيل مكبر صوت آخر. النبضة المشكلة هي وحدة رقمية بحتة . يمكن إعادة توجيه الخرج إلى المحول التناظري الرقمي لأغراض التشخيص، ولكن هذا ليس شرطًا إلزاميًا.
يوجد داخل مشكل النبضة مكونان لمعالجة الإشارة - وهما قنوات سريعة وبطيئة، والتي تم تحسينها لمعالجة المعلومات المختلفة لسلسلة النبضة الحالية.
تتمتع القناة البطيئة بوقت طويل لتكوين النبضات، وهو أمر ضروري للحصول على سعة نبضات دقيقة. قيمة ذروة الارتفاع لكل نبضة في القناة البطيئة هي قيمة إشارة الخرج لمكون النبضات.
تم تحسين القناة السريعة للحصول على معلومات الوقت، أي لاكتشاف النبضات المتداخلة في القناة البطيئة، وقياس معدل العد، ووقت ارتفاع النبضات، وما إلى ذلك.
منطق اختيار النبضات: يزيل النبضات التي لا يمكن قياسها بدقة. يتضمن منطق رفض التراكم، والتمييز الزمني، وما إلى ذلك.
2.2 مكبر الصوت التناظري
تم تصميم Dp5 لمعالجة الإشارات القادمة من مكبر صوت مسبق حساس للشحنة يستخدم مع أجهزة الكشف عن الإشعاع في الحالة الصلبة. تتمتع هذه الإشارات (1) بسعة صغيرة في نطاق بضعة مللي فولت (2) ووقت صعود سريع (10 نانوثانية (أو ميكروثانية)) (3) وسعة صغيرة. يمكن رؤية هذه الإشارات (الخطوات) في الأجزاء العلوية من الشكل 2.2. هذه الإشارات غير مناسبة للرقمنة بسبب سعتها الصغيرة. يقوم مكبر الصوت المسبق التناظري بإعداد هذه الإشارات لمزيد من الرقمنة (المنحنى الأزرق).
يؤدي مكبر الصوت التناظري الوظائف التالية: (1) مرشح تمرير عالي بثابت زمني 3.2 ميكروثانية بحيث لا تتداخل النبضات بعد الآن، (2) إشارة مكبرة بحيث تكون النبضات الأكبر سعة 1 فولت تقريبًا، (3) إشارة محولة لتقع ضمن نطاق المحول التناظري الرقمي. يظهر خرج مكبر الصوت التناظري في الشكل بالخط الأزرق.
بشكل افتراضي، يتم تكوين مكبر الصوت التناظري للاستخدام مع مجموعة XR100CR من أجهزة الكشف من Amptek (أجهزة الكشف عن الحالة الصلبة مع مكبر صوت مسبق قابل لإعادة الضبط).
نظام الكسب
يتم قياس مكسب النظام بوحدات القنوات/كيلو فولت: وهذا يعطي رقم القناة التي ستظهر فيها ذروة طاقة معينة. وهو حاصل ضرب ثلاثة مصطلحات: (1) مكسب مكبر استشعار الشحنة (بوحدات ملي فولت/كيلو فولت)، (2) المكسب الكلي لمكبر الجهد (هذا هو حاصل ضرب المكسب الخشن والمكسب الدقيق)، (3) مكسب محلل MCA (القنوات لكل ملي فولت).
بالنسبة لكاشفات XR100CR من Amptek، يكون الكسب عادةً 1 مللي فولت/كيلو فولت. يتم تحديد ربح MCA للمحلل من خلال قيمة عدد القنوات المحدد (على سبيل المثال 1024) مقسومًا على الجهد المقابل للقناة التي يوجد بها الذروة. في معالجات Amptek الرقمية، تكون هذه القيمة عادةً 950 مللي فولت. يكون ربح DP5 هو حاصل ضرب الكسب الخشن والكسب الدقيق. على سبيل المثال، إذا كان الكسب الدقيق 1.00 والكسب الخشن 66.3، فإن ربح النظام يكون (1 مللي فولت/كيلو فولت)(66.3)(1.00)(1024 قناة / 950 مللي فولت) = 71.5 قناة/كيلو فولت. 1/71.5 قناة/كيلو فولت = 14 إلكترون فولت/قناة هو عامل معايرة MCA. ستكون الطاقة الكاملة 1024 قناة / 71.5 قناة لكل كيلو فولت = 14.3 كيلو فولت. ومع ذلك، فإن هذه القيم تقريبية بسبب تحمّلات تصنيع مكثفات التغذية الراجعة والمقاومات وما إلى ذلك (تصل الأخطاء إلى بضعة في المائة).
إعادة الضبط والمضخمات المستمرة
ينتج مكبر استشعار الشحنة جهدًا يتناسب مع التكامل الزمني للتيار. يصل المُدمِج في النهاية إلى مرحلة التشبع لأن التيار المار عبر الصمام الثنائي يزداد باستمرار. هناك طريقتان للحفاظ على خرج مكبر الصوت المسبق في النطاق المطلوب: إعادة الضبط والتغذية الراجعة المستمرة. يوضح الشكل 2-4 (على اليسار) خرج مكبر الصوت المسبق لإعادة الضبط على مدى فترة طويلة من الزمن: العديد من الخطوات الصغيرة (بضعة مللي فولت) تجبر إشارة الخرج على الاقتراب من الحد السالب (- 5 فولت) خطيًا على مدى فترة زمنية تبلغ عدة ثوانٍ. ثم يتم تشغيل نبضة إعادة الضبط بحيث يتم ضبط إشارة الخرج على + 5 فولت على مدى فترة زمنية تبلغ عدة ميكروثانية. يوفر مكبر إعادة الضبط الحد الأدنى من الضوضاء الإلكترونية وبالتالي يتم استخدامه في أجهزة الكشف. يمكن أن يؤثر الانتقال الكبير جدًا أثناء إعادة الضبط على معالجة الإشارة، لذلك يتضمن مكبر الصوت المسبق لإعادة الضبط منطق "الإغلاق" المصمم للقضاء على التأثيرات غير المرغوب فيها.
الحل التقليدي الآخر هو إنشاء حلقة تغذية مرتدة صغيرة تعيد إشارة الإدخال إلى قيمة قريبة من الأرض. في أبسط الحالات، يتم وضع مقاومة التغذية الراجعة Rf بالتوازي مع مكثف التغذية الراجعة Cf، حيث يتم دمج التيار عبره. بعد خطوة الجهد ΔV بسبب الإشارات المتفاعلة، تنجرف إشارة الخرج تدريجيًا إلى القيمة الأولية، مع ثابت زمني للتغذية الراجعة، كما هو موضح في الشكل 2-4 على اليمين. في الشكل، يعادل هذا الثابت الزمني 500 ميكروثانية، مما يسمح بالحساب الدقيق (التكامل) للشحنة الإجمالية، ولكنه يتسبب في تراكم النبضات. تزيد مقاومة التغذية الراجعة من الضوضاء الإلكترونية، لذلك لا تُستخدم هذه الدائرة في أجهزة الكشف amptek.
2.3 تشكيل النبض.
قناة بطيئة.
تم تحسين قناة DPP البطيئة لحساب ارتفاع الذروة بدقة. وهي تستخدم تشكيل النبضة شبه المنحرف، والذي يظهر مثال عليه في الشكل 2-5. يوفر شكل النبضة هذا نسبة الإشارة إلى الضوضاء المثالية للعديد من أجهزة الكشف.
يمكن للمستخدم ضبط وقت الارتفاع أو الانخفاض (يجب أن تكون هذه الأوقات هي نفسها) ومدة القمة المسطحة على العديد من الخطوات. يتمتع مكبر شبه غاوسي بوقت تشكيل نبضة τ بوقت ذروة ارتفاع 2.2 τ ويمكن مقارنته في الأداء بنبضة شبه منحرفة بنفس وقت الذروة. يعادل مكبر DPP بوقت ذروة ارتفاع 2.4 ميكروثانية مشكلًا شبه غاوسيًا بثابت زمني 1 ميكروثانية.
يعد ضبط وقت الذروة عنصرًا مهمًا للغاية في تحسين تكوين النظام. عادةً، هناك مقايضة: كلما كان وقت الذروة أقصر، كلما كان وقت التوقف أصغر، مما يزيد من الإنتاجية ومعدل العد، ولكن مع زيادة وقت الذروة، تزداد الضوضاء الإلكترونية للنظام أيضًا. تعتمد الإعدادات المثلى بشكل صارم على نوع الكاشف والمضخم، وكذلك على الأهداف المحددة. الضوضاء الكهربائية لها حد أدنى عند قيمة معينة لوقت الذروة. عند أوقات ذروة أكبر أو أقل من هذه القيمة، ستزداد قيمة الضوضاء، مما سيؤدي إلى تدهور الدقة.
إذا كان وقت ارتفاع الذروة طويلاً جدًا مقارنة بمعدل العينة الواردة، فسوف يحدث تراكم.
قناة سريعة
تم تصميم القناة السريعة للكشف عن النبضات التي تتداخل مع بعضها البعض في القناة البطيئة. تُستخدم القناة السريعة لرفض النبضات القريبة جدًا بحيث لا يمكن تمييزها في القناة البطيئة، وتحديد معدل العد الحقيقي (المصحح للأحداث التي ضاعت في الوقت الميت للقناة البطيئة). تستخدم القناة السريعة أيضًا تشكيل النبضات شبه المنحرف، ومع ذلك، فإن وقت صعود الذروة في هذه الحالة يتراوح بين 100 و400 نانوثانية. يوضح الشكل 2-6 التشغيل الأساسي للقناة السريعة، حيث يتم قياس النبضات بوقت صعود الذروة 100 نانوثانية. كما يمكن رؤيته على اليمين، يتم حساب النبضات التي تتأخر عن بعضها البعض في الوقت بمقدار 120 نانوثانية فقط بشكل منفصل في القناة السريعة.
استعادة خط الأساس (إعادة بناء النبض الأساسي)
يتم حساب سعة النبضات ضمناً بالنسبة لخط الأساس. أي تقلب عشوائي في خط الأساس، أو أي تغيير منهجي فيه، من شأنه أن يشوه قياس السعة. يُطلق على خط الأساس عادةً اسم "الأرض"، لكن هذا غامض إلى حد ما لأن الأرض ليست سوى مرجع لقياس الجهد. إذا تغير خط الأساس هذا مع الوقت أو معدل العد أو أي شيء آخر، فستظهر هذه التشوهات في القياسات.
تختلف ذروة الخط الأساسي للمعالج الرقمي بشكل كبير عن مكبر الصوت التناظري التقليدي. ويرجع هذا إلى حقيقة مفادها أن النبضة بعد مرورها بالسلسلة لا تؤثر على النبضات الأخرى التي تمر على طول السلسلة (هكذا فهمت الأمر!!!). وهذا يمثل اختلافًا أساسيًا عن أجهزة التمييز التناظرية ويؤدي إلى زيادة كبيرة في استقرار الخطوط الأساسية عند معدلات العد العالية.
يحتوي Dpp على خط أساسي غير متماثل مع العديد من الإعدادات المختلفة. يستخدم DPP BLR ذروات سلبية من الضوضاء العشوائية لتحديد خط الأساس. تظهر الذروات السلبية فقط عندما لا توجد إشارة، لذا إذا كانت مستقرة، فإن خط الأساس مستقر، بغض النظر عن معدل العد. ينتج BLR عادةً تحولًا يمكن مقارنته بقيمة ضوضاء RMS. هناك معاملان مستقلان، UP وDOWN، يمكن ضبط كل منهما على أربعة مواضع: Very Slow وSlow وMedium وFast. هذه هي في الأساس معدلات انحدار في استجابة خط الأساس. سيؤدي ضبط كل من UP وDOWN على Very Fast إلى استجابة BLR بسرعة كبيرة لأي تغيير في خط الأساس. يجب التأكيد على أن الإعداد الأمثل يعتمد بشكل صارم على تفاصيل التطبيق العملي: طبيعة التقلبات، وما إلى ذلك. إذا وجد أن الذروات تتحول إلى قنوات أقل بمعدلات عد عالية، فقم بزيادة معدل انحدار UP أو تقليل معدل انحدار DOWN. إذا لاحظ المرء "انفجارات" عرضية في النظام تتسبب في تحول الطيف إلى قنوات أعلى (غالبًا ما تتجلى في شكل انفجارات من الضوضاء فوق العتبة)، فيجب تقليل معدل التباطؤ UP أو زيادة معدل الانحدار DOWN.
2.3.2 اختيار النبضات.
يستخدم Dpp عتبات للكشف عن النبضات. كل من القناتين (السريعة والبطيئة) لها عتباتها الخاصة. عادة ما تكون الضوضاء أعلى في القناة السريعة، والخيار الأفضل للقناة السريعة هو ضبط العتبة أعلى قليلاً من الضوضاء. تُستخدم عتبة القناة البطيئة لتحديد الأحداث التي سيتم إضافتها إلى الطيف. يتم تجاهل الأحداث ذات السعة الأصغر من العتبة البطيئة. عتبة القناة البطيئة تعادل المميز منخفض المستوى (LLD).
تعمل عتبة القناة السريعة أيضًا كمميز منخفض المستوى وتُستخدم لتحقيق التأثيرات التالية: (1) معدل الحدث المقاس في القناة السريعة هو التدفق الوارد الذي يقيسه كاشف معدل العد الوارد (ICR). (2) رفض التراكم (PUR) هو المنطق الذي يميز بين الأحداث التي تتداخل في القناة البطيئة ولكنها تختلف في القناة السريعة. (3) يستخدم تمييز وقت الارتفاع (RTD) سعة الإشارة المستلمة في القناة السريعة لقياس التيار في بداية النبضة. سيتم مناقشة PUR وRTD بمزيد من التفصيل أدناه.
إن صحة ضبط هذه العتبات مهمة جدًا من حيث الحصول على المعلومات الصحيحة والأكثر دقة. إن ضبط العتبات بشكل غير صحيح يستلزم العديد من المشاكل التي تواجه المستخدمين. على سبيل المثال، إذا كانت العتبة صغيرة جدًا في قناة سريعة وتم تمكين وظيفة PUR، فسيتم رفض كل حدث وبالتالي لن يتم استقبال أي إشارة. وبالمثل، إذا كانت عتبة القناة البطيئة كبيرة جدًا، فسيتم رفض جميع الأحداث.
رفض النبض
يستخدم هذا المنطق للكشف عن تفاعلين يحدثان في وقت متقارب جدًا بحيث يندمج الناتج في حدث واحد بسعة مشوهة. يستخدم PUR نظام "سريع-بطيء". يوضح الشكل 2.7 تشغيل DP4 للنبضات (الأحداث) المتقاربة في الوقت.
في الشكل (أ) يفصل بين الحدثين وقت أقل من وقت ارتفاع الذروة، بينما يوضح الشكل (ب) صورة مختلفة تمامًا، حيث يتم حل النبضات جيدًا، وبالتالي يكون الوقت بين حدوثها أطول بكثير. في الحالة (أ)، تكون إشارة الخرج هي مجموع النبضتين. ومع ذلك، يتم حل الإشارات عند الخرج التناظري (أ). بالنسبة لشكل النبضة شبه المثلث، يحدث التداخل فقط عندما يتم حل الحدثين بوقت أقل من وقت الذروة. الفاصل الزمني المستخدم في Dpp لرفض الأحداث حسب المعيار 1 - الوقت الميت و2 - PUR هو مجموع وقت الارتفاع ومدة القمة المسطحة. إذا تم تمكين PUR وكان الحدثان مفصولين بأكثر من وقت حل النبضتين للقناة السريعة (120 نانوثانية) وأقل من هذا الفاصل الزمني، فسيتم رفض كليهما. إذا تم تمكين رفض التراكم وكان الحدثان مفصولين بأكثر من دقة زوج النبضات للقناة السريعة (120 نانوثانية) وأقل من هذا الفاصل الزمني، فسيتم رفض كليهما. الأحداث التي تتجاوز عتبة في القناة السريعة تؤدي إلى تشغيل منطق رفض التراكم.
إعادة ضبط القفل. (القفل بعد إعادة الضبط)
كما ذكرنا سابقًا، تستخدم العديد من مكبرات الصوت المسبقة إعادة ضبط النبضات لمنع تشبع خرج مكبر الصوت المسبق. تولد إعادة الضبط إشارة طويلة جدًا في Dpp، مما يؤدي إلى تشبع مكبر الصوت، وتجاوز السجل، وما إلى ذلك. لذلك، يحتوي Dpp على دائرة كشف إعادة الضبط (التي تكتشف النبضات السلبية الكبيرة جدًا) والمنطق لمنع معالجة الإشارة لبعض الوقت بعد إعادة الضبط، وهذه المرة تعمل على استعادة التشغيل الطبيعي. تقدم Dpp للمستخدم تمكين وظيفة إعادة الضبط أو تعطيلها (يجب تعطيل إعادة الضبط لمكبرات الصوت المسبقة ذات التغذية الراجعة المستمرة). يمكن للمستخدم أيضًا تحديد وقت سيتم خلاله تعطيل معالجة الإشارة. إذا تم اختيار الفاصل الزمني صغيرًا جدًا، فسيتم تشويه شكل الإشارة (وبالتالي الطيف). عند معدلات العد العالية، تظهر نبضات إعادة الضبط بشكل متكرر أكثر، لذلك إذا تم اختيار هذا الفاصل الزمني كبيرًا جدًا، فسيكون وقت موت الكاشف كبيرًا جدًا.
التمييز في وقت الارتفاع
في بعض التطبيقات، من المهم التمييز بين النبضات بناءً على مدة التيار العابر عبر الكاشف إلى مكبر الصوت المسبق. على سبيل المثال، في بعض ثنائيات السيليكون توجد منطقة غير مستنفدة ذات مجال كهربائي ضعيف. ستولد التفاعلات الإشعاعية في هذه المنطقة تيار إشارة، لكن الشحنة تتحرك عبر هذه المنطقة ببطء. يمكن أن تؤدي مثل هذه التفاعلات في هذه المنطقة إلى تشوهات طيفية مختلفة: قيم الخلفية، قمم الظل، عدم تناسق الذروة. في ثنائيات CdTe، يكون عمر الناقل قصيرًا جدًا بحيث تظهر النبضات البطيئة عجزًا في الشحنة. هذه النبضات ذات السعة المنخفضة تشوه الطيف. في المواد الوامضة، يسمح تمييز شكل النبضة بتمييز أشعة جاما عن النيوترونات. يمكن استخدام مثل هذا التمييز لشكل النبضة في Dp5 باستخدام أمر RTD.
يرفض تمييز وقت الارتفاع الأحداث ذات التيار الطويل للكاشف والتي تؤدي إلى حافة ارتفاع بطيئة في أشكال النبضات السريعة والبطيئة. يستخدم DP5 كمعيار اختيار مقارنة سعة الذروة في القناة السريعة بسعة الذروة في القناة البطيئة. إذا كانت هذه النسبة كبيرة بشكل ملحوظ، يكون وقت الارتفاع سريعًا وبالتالي تعتبر النبضات صالحة. إذا كانت النسبة صغيرة، يتم رفض النبضات. نظرًا لأن القناة السريعة أكثر ضوضاءً بطبيعتها من القناة ذات الشكل الأبطأ، يتم أيضًا تنفيذ عتبة RTD على القناة ذات الشكل. لا تتم معالجة الأحداث التي تقل عن هذه العتبة ("عتبة بطء RTD") بواسطة RTD وبالتالي يتم قبولها (ومع ذلك، قد يتم رفضها بواسطة PUR أو منطق آخر). غالبًا ما يستخدم RTD لوصف التفاعلات التي تحدث في عمق الكاشف، عند طاقات عالية؛ من غير المرجح أن تستفيد الأحداث ذات الطاقة المنخفضة من RTD لأنها أقل من عتبة RTD وبالتالي يتم قبولها.
البوابة (إشارة التحكم في الإدخال)
تُستخدم إشارة الإدخال للتحكم مع الدوائر الخارجية لتحديد الأحداث المضمنة والمستبعدة من الطيف. يمكن أن تكون الإشارة نشطة عالية أو منخفضة (أو متوقفة). إذا لم تكن الإشارة موجودة (متوقفة)، فسيتم حساب جميع الأحداث (التي تلبي معايير الاختيار المذكورة أعلاه). إذا كان نشاط عد الكاشف مرتفعًا (منخفضًا) ونشاط إشارة الإدخال للتحكم مرتفعًا (منخفضًا)، فسيتم تسجيل الحدث على أنه صالح. عندما يكون معدل العد صفرًا (مغلقًا)، يتم أيضًا تعطيل مؤقت اكتساب الطيف، بحيث يمكن تحديد معدل العد الدقيق. يعد ضبط مدة هذه الإشارة مهمًا للغاية. إذا كانت الإشارة نشطة أثناء تشغيل العتبة السريعة، فسيتم تفسير الحدث على أنه معدل عد سريع (معدل العد في القناة السريعة). إذا كانت الإشارة نشطة عند تشغيل اكتشاف الذروة (يتم تشغيل اكتشاف الذروة)، فسيتم تسجيل الحدث بمعدل العد البطيء، وبالتالي يتم عرضه في الطيف. تذكير: القنوات السريعة والبطيئة لها أوقات تشغيل مختلفة، وبالتالي لها أوقات توليد نبضات مختلفة.
