Brevet FR2335855A1 — publié le 19770715

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour compenser la deformatìondespRctres d'amplitudes dans les analyseurs a canaux multiples, déformation due à la diminution de la surface nette des cretes d'absorption totale à cause de la perte dtimpulsions due au temps mort et à la modification de la distribution d'amplitudes des impulsions après leur superposition mutuelle lors de l'analyse d'activation de neutrons. On connart des procédés et des dispositifs pour compenser la diminution de la surface nette des crêtes d'absorption totale des spectres d'amplitudes, due au temps mort ou a la superposition des impulsions. Pour la compensation des pertes dues au temps mort, tous les analyseurs connus a ltheure actuelle comprennent un dispositif pour mesurer le temps net, appelé egalement temps utile de fonctionnement d'an alyseur, temps pendant lequel entrée dellanalyseurest ouverte et reçoit des impulsions provenant du détecteur d'analyse pour mesurer les échantillons. La durée de chaque mesure est déterminée selon le temps utile et la diminution de la surface nette des crêtes d'absorption totale due au temps mort, la compensation de cette diminution se faisant par augmentation réelle de la durée de mesure.Cependant, ce procédé ne permet pas de compenser les pertes d'impulsions dues au temps mort des dispositifs électroniques connectes avant le convertisseur amplitude-numerique de l'analyseur et du détecteur. On connait également un procédé pour compenser la diminution de la surface nette des crêtes en utilisant un standard intérieur (étalon) qui consiste a mesurer l'échantillon étalon et ltéchantillon analysé en meme temps avec un autre isotope radioactif, dit standard intérieur, avec une quantité égale des échantillons lors de deux mesures. On détermine la diminution de la surface nette de ltéchantillon a analyser vis-auis de celle de étalon par le rapport des surfaces nettes de la crête dtabsorption totale dudit isotope obtenues lors de deux mesures.Ce procédé présente les inconvénients suivants : l'isotope choisi pour étalon intérieur doit être d'un élément qui ntest pas contenu dans l'echantillon, ce qui nécessite une connaissance précise préalable de la composition chimique de ce dernier ou bien une mesure spéciale pour déterminer cette composition; il faut disposer d'un grand nombre de différents isotopes afin d'en trouver un pouvant faire fonction d'étalon intérieur pour les différents essais; l'talon interieur présente une charge complémentaire pour le système de détection ce qui augmente le temps total de mesure; pour obtenir les résultats finals il faut faire des calculs complementaires et introduire le facteur de correttion; la correction effectue introduit une erreur complémentaire due la distribution statistique des impulsions de l'étalon intérieur et à l'absence de possibilite pour leur distinction vis- & vis des impulsions de ltechantillon et du fond ayant la même atplitude . On connait également un procédé qui consiste à créer artificiellement pendant la mesure de ltéchantillon étalon, les mêmes conditions de charge impuisionnelle du détecteur et de l'analyseur que pour l'échantillon a analyser. Pouf ce faire, on mesure, en mEme temps que l'étalon, un mélange d'isotopes radioactifs dont la composition quantitative est proche de l'échantillon a analyser. Ce procédé exige beaucoup de travail et une perte de temps considérable pour le choix et les mesures multiples du mélange d'isotopes afin d'obtenir une similitude suffisante avec la composition de l'échantillon mesurer, ledit mélange étant différent pour chaque échantillon.De plus, l'efficacité de ce procédé est insuffisante et d'autre part, il est impossible d'estimer terreur due à l,impos- sibilité d'obtenir un mélange d'isotopes identique avec l'échantillon, l'influence de la différence résiduelle ne pouvant pas entre estimée de manièrequantitative. On connait également des dispositifs électroniques de réjection pour séparer les impulsions dont l'amplitude est modifiée à cause de la superposition avant que les impulsions soient transmises à l'analyseur. Grâce à ces dispositifs, la modification de la forme des crêtes d'absorption totale est éliminée. Cependant, ces dispositifs, en plus de leur complexité et de leur coût élevé, présentent l'inconvénient qu'il est impossible de faire une estimation quantitative des impulsions, séparées de chaque crête, ce qui fait que ces dispositifs sont inutilisables pour une analysequantita-tLve. Le but de la présente invention est de mettre au point un procédé et un dispositif pour compenser la déformation des spectres d'amplitudes dans les analyseurs à canaux multiples, due au temps mort et à la superposition des impulsions ,la compensation se faisant pendant l'opération dè mesure. Pour ce faire, la présente invention concerne un procédé qui consiste à amener à entrée de l'analyseur aussi bien les impulsions du détecteur, qu'unie série d'impulsions étalon à amplitude réglable ayant une haute stabilité de l'amplitude et de la fréquence, et & mesurér l'échantillon étalon et l'échantillon à analyser. Les impulsions sont enregistrées dans les canaux de l'analyseur dans lesquels les impulsions de l'échantillon à analyser sont le moins nombreuses, la durée de deux mesures étant déterminée par l'obtention d'une même différence entre le nombre d'impulsions étalon enregistrées dans n canaux et le nombre d'impulsions étalon enregistrées dans n autres canaux disposés en quantité égale avant et après les premiers n canaux. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et destiné à êtte utilisé dans un analyseur d'amplitude à canaux multiples comprenant une entrée pour les impulsions à mesurer, une entrée pour contrEler les entrées des impulsions mesurées dans l'analyseur, une sortie pour le signal de fin de la conversion amplitude-numérique, une sortie pour les triggers du registre d'adresses et un dispositif pour stabiliser la position de la crête, comporte un générateur d'impulsions étalon à haute stabilité de l'amplitude réglable et de la fréquence, une porte OU à deux entrées, deux commutateurs, un décodeur pour le premier groupe de n canaux, un decodeur pour le second groupe cannaux, deux postes ET à trois entrées, un multivibrateur à retard et un compteur reversible d'impulsions à capacité réglable, la sortie du générateur d'impulsions étalon étant reliée simultanément à l'entrée du multivibrateur à retard et à l'une des entrées de la porte OU, son autre entrée étant reliée au détecteur pour mesurer les échantillons tandis que sa sortie est reliée à l'entrée des impulsions mesurées; les entrées des decodeurs sont reliées aux sorties des triggers du registredtadresses d'analyseur par l'intermédiaire de commutateurs respectifs pour composer les numéros des deux groupes de n canaux. Les sorties des decodeurs sont reliées respectivement à ltune des entrées de la porte ET, les secondes entrées de deux portes ET sont reliées à la sortie du multivibrateur à retard, tandis que leurs troisièmes entrées sont reliées à la sortie du signal de fin de la conversion amplitude-numérique.La sortie de la première porte ET est reliée à l'entrée d'addition du compteur reversible d'impulsions, la sortie de la seconde porte ET étant reliée à l'entrée de soustraction du compteur reversible dont la sortie est reliée à l'entrée de contrôle d'admission des impulsions mesurées. Un mode' due réalisation de la présente invention est décrit ci-après à titre d'exemple en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique représente un dispositif conforme à ltinvention. Sur la figure la référence i désigne un détecteur pour mesurer les échantillons, 2 est un générateur d'impulsions étalons à amplitude réglable et ayant une grande stabilité d'amplitude et de fréquence, 3 est une porte OU a deux entrées, 4 et 5 des commutateurs, 6 et 7 des decodeurs, 8 un multivibrateur à retard, 9 et JO des postes ET à trois entrées,lI un-compteur reversible d'impul-- sions à capacité réglable, 12 un analyseur d'amplitude à canaux multiples ayant une entrée 13 pour les impulsions mesurées, une entrée 14 pour le contrôle des entrées de ces dernières dans l'analyseur, une sortie 15 pour le signal de fin de la conversion aplitude - numérique de chaque impulsion et des sorties des triggers du registre d'adresses 16 avec un dispositif pour stabiliser la position de crête(non représenté sur la figure). La sortie du détecteur I est reliée à l'une des entrées de la porte OU 3. La sortie du générateur 2 d'impulsions étalon est reliée sisaltaneent à la deuxième entrée de la porte du multivibrateur à retard 8.La sortie de la porte OU3 est reliée à l'entrée OU3 et à l'entrée#3 pour les impulsions mesurées de l'analyseur, les entrées des conuitateurs 4 et 5 sont reliées aux sorties des triggers du registre d'adresses 16, les sorties du commutateur 4 sont reliées aux entrées du décodeur 6, tandis que les sorties du commutateur 5 sont reliées aux entrées du décodeur7. La s ortie du décodeur 6 est reliée à la première entrée de la porte ET 9, la sortie du décodeur 7 étant reliée à la première entrée de la porte ET 10. Les secondes entrées des deux portes ET 9 et 10 sont reliées à la sortie du multivibrateur à retard 8, leurs troisièmes entrées étant reliées à la- sortie 15 du signal de fin de conversion de l'impulsion. La sortie de la porte ET 9 est reliée à l'entrée d'addition 17 du compteur reversible II, la sortie de la porte ET 10 étant reliée à l'entrée de soustraction 18 dudit compteur 11. La sortie du compteur reversible il est reliée à l'enrrée 14 de contrôle d'admission des impulsions. Le procédé pour la mise en oeuvre du dispositif ainsi constitué est le suivant : on choisit avec le commutateur 4 un premier groupe de canaux, par exemple n = 10 de manière que la quantité d'impulsions d'échantillons qui y entrent soit minimale, par exemple du 3101 au 3110ème canal. L'amplitude des impulsions étalon est choisie de telle sorte que, lorsque les impulsions du détecteur- n'entrent pas dans l'analyseur, les impulsions étalon sont enregistrées au milieu de ces canaux. Pour l'exemple choisi, se seront les canaux 3105 et 3106. On choisit av ec le commutateur 5 un second groupe de canaux. Pour le cas présent on choisit 5 canaux avant et 5 cannaux après les canaux choisis du premier groupe, donc de 3096 à 3100 et du 3111 à 3115.Lors de la mesure de l'échantillon, dans la porte OU 3, les impulsions étalon se mélangent avec les impulsions du détecteur et, à cause de la superposition, les impulsions s'enregistrent dans les deux groupes de canaux. Lorsque dans le registre d'adresses de l'analyseur est codé un quelconque du premier groupe de canaux (3101 - 3110), le décodeur 6 produit à sa sortie un potentiel d'autorisation qui entre dans la première entrée de la porte ET 9. Si l'impulsion est standard, à la seconde entrée de la même porte ET 9 entre en meme temps une impulsion d'autorisation provenant de la sortie du multivibrateur à retard 8, la largeur de cette impulsion étant de 2-3 Z plus grande que le temps maximal pour la conversion amplitudenumérique de l'impulsion dans l'analyseur.Lorsque le codage est terminé, une impulsion part de la sortie 15 de fin de la conversion amplitude numérique vers la troisièmeentrée de ig porte ET 9. Cette impulsion passe par cette porte et s'enregistre dans le compteur reversible il avec le signe plus (+). La triple colncidence est nécessaire pour éviter l'enregistrement dans le compteur reversible des impulsions d'échantillon ayant la marne amplitude mais ne provenant pas du générateur d'impulsions étalons d'une part, et, lorsque dans le registre d'adresses est codé une impulsion ayant une amplitude supérieure à celle des impulsions étalons pendant la composition du code d'adresses, d'autre part. De la meme maniere, lorsqu'une impulsion étalon est codée dans un des canaux du deuxième groupe, le décodeur 7 et la porte ET 10 sont mis en marche, l'impulsion de sortie de cette dernière s'enregistrant dans le compteur reversible 1 1 avec le signe moins (-). Lorsque la capacité choisie du compteur reversible II est atteinte l'impulsion Je sortie émet un signal d'inhibition a l'entrée de contrôle des entrées des impulsions dans l'analyseur 12 et le procédé de mesure s starrête. Chaque mesure est effectuée dans l'ordre suivant : tout d'abord on choisit les deux groupes de canaux. Ensuite on régle l'amplitude des impulsions étalons de manière qu'elles soient enregistrées au milieu du premier groupe de n canaux, le détecteur étant débranché. On met en circuit le dispositif pour stabiliser la position de crête de manière à stabiliser la crête des impulsions étalon du générateur.On choisit la capacité du compteur reversible de telle sorte que, pour le temps nécessaire à le rempliS on obtient une précision statistique désirée de mesure. On mesure l'échantillon étalon jusqu'a ce que la différence mesurée dans le compteur reversible 11 entre le nombre d'impulsions enregistrées dans le premier groupe de n canaux et celles enregistrées dans le second groupe de n canaux atteint une valeur prédéterminée, à savoir la capacité choisie du compteur reversible. On mesure ensuite l'échantillon analysé dont l'activité génerale enregistrée dans le detecteur et partant la charge impulsionnelle de l'analyseur est considérablement plus grande.Ceci fait qu'un plus grand nombre d'impulsions étalon, ont une amplitude modifiée due à la superposition et que ces impulsions sont enregistrées dans le second groupe de n canaux au lieu d'être enregistrées dans le premier groupe. De plus, un grand nombre de ces mêmes impulsions n'entrent pas du tout dans l'analyseur 12 à cause de son temps mort. Ceci a comme résultat que les impulsions enregistrées dans le compteur reversible il avec le signe plus (+) pour une unité de temps diminuent, tandis que celles enregistrées avec le signe moins (-) augmentent. Par conséquent, le remplissage du volume choisi du compteur reversible Il s'effectue plus lentement et le temps de mesure augmente. C'est précisément cette augmentation du temps de mesure qui est proportionnelle à la diminution de la surface de la crête des impulsions étalon due aussi bien à la superposition qu'au temps mort, qui compense la diminution des surfaces nettes des crêtes dans le spectre de l'échantillon analysé. Ainsi, les résultats obtenus de deux mesures peuvent être comparés tout de suite sans supprimer les facteurs de correction, les quantités recherchées étant déterminées directement par les rapports des surfaces nettes des crêtes respectives des échantillons étalon et analysé Le procédé et le dispositif conforme à l'invention permettent d'obtenir le résultat final sans calculs intermédiaires, la mesure s'effectuant avec une grande précision REVENDICATIONS 1. Procédé pour compenser la déformation du spectre d'amplitudes dans les analyseurs à canaux multiples selon lequel on mesure successivement un échantillon étalon et un échantillon analysé, caractérisé en ce qu'il consiste à amener à l'entrée de l'analyseur, simultanément avec les impulsions d'un détecteur, une série d'impulsions étalon, à enregistrer ces impulsions dans deux grou pes n canaux de l'analyseur, la durée des mesures desdits échantillons étant déterminée par l'obtention d'une différence identique entre le nombre d'impulsions étalon enregistrées dans le premier groupe desdits deux groupes de n canaux et le nombre d'impulsions étalon enregistrées dans le second groupe de n canaux disposés en égalité directement avant et après les premiers n canaux 2.Dispositif pour compenser la déformation des sceptres d'amplitudes des analyseurs à canaux multiples pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, analyseur comprenant une entrée pour les impulsions mesurées, une entrée pour le contrôle des entrées des impulsions mesurées, une sortie pour un signal de fin de la conversion amplitude-numérique de l'impulsion, des sorties de triggers d'un registre d'adresses et un dispositif pour stabiliser la position de la crête, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un générateur d'impulsions étalon (2) dont la sortie est reliée simultanément à l'entrée d'un mulivibrateur à retard (8), et à l'entrée (13) des impul v sions analysées par l'intermédiaire d'une porte 0. (3) dont la seconde entrée est reliée à un détecteur (1) de mesure des échantillons, deux décodeurs (6, 7) respectivement pour un premier et pour un second groupes de canaux étant reliés, par l'intermédiaire de commutateurs (4, 5), aux sorties des triggers dudit registre d'adresses (16), la sortie du décodeur (6) pour le premier groupe de n canaux étant reliée à l'une des entrées d'une porte ET (9) à trois entrées tandis que la sortie du décodeur (7) pour le second groupe de canaux est reliée à l'une des entrées d'une autre porte ET (10) à trois entrées, les secondes entrées desdites deux portes ET (9, 10) étant reliées à la sortie dudit multivibrateur à retard (8) tandis que leurs troisièmesentrées sont reliées à la sortie (15) du signal de fin de la conversion amplitude-numérique de l'impulsion, la sortie de la première porte ET (9) étant reliée à l'entrée d'addition (17) du compteur reversible (11) cependant que la sortie de la seconde porte ET (10) est reliée à l'entrée de soustraction (18) du compteur reversible (ll) dont la sortie est reliée à l'entrée de contrôle (14) des entrées des impulsions analysées.