पल्स विश्लेषक dp5

समीक्षा

एम्पटेक DP5 एक अत्याधुनिक, उच्च-प्रदर्शन, कम-शक्ति वाला पल्स प्रोसेसर है। यह प्रीएम्पलीफायर आउटपुट से सिग्नल को डिजिटाइज़ करता है, पारंपरिक एनालॉग स्पेक्ट्रोस्कोपी सिस्टम में शेपर और एनालाइज़र की जगह लेता है। DP5 पारंपरिक सिस्टम की तुलना में कई अलग-अलग लाभ प्रदान करता है, जिसमें बेहतर प्रदर्शन (बहुत उच्च रिज़ॉल्यूशन, उच्च थ्रूपुट और बढ़ी हुई स्थिरता के साथ), बढ़ी हुई लचीलापन, कम बिजली की खपत, छोटा आकार और कम लागत शामिल है।

DP5 एक समर्पित सर्किट का उपयोग करके पल्स प्रोसेसिंग को लागू करता है। इसमें डिवाइस को नियंत्रित करने के लिए 8051 संगत माइक्रोकंट्रोलर शामिल है। संचार इंटरफेस में RS232, USB और ईथरनेट शामिल हैं। कई सामान्य प्रयोजन I/O लाइनें भी उपलब्ध हैं। DP5 OEM और प्रयोगशाला उपयोगकर्ताओं के लिए डिज़ाइन किया गया है जिन्हें अनुकूलन विकल्पों की आवश्यकता होती है और जो इलेक्ट्रॉनिक्स से परिचित हैं।

चित्र 1. DP5 फोटो: 3.5" x 2.5"

peculiarities

• 80 मेगाहर्ट्ज एडीसी
• शेपर और विश्लेषक की जगह लेता है
• किसी भी ध्रुवता के प्रीएम्प्स के रीसेट और फीडबैक का समर्थन करता है
• एमसीएस मोड
• 16 एससीए
• PMT के साथ उपयोग के लिए चार्ज संवेदनशील प्रीएम्पलीफायर के साथ कॉन्फ़िगर करने योग्य
• प्रयोगशाला स्थितियों में OEM उपयोग के लिए
• अनुकूलन में लचीला

आवेग प्रसंस्करण और एमसीए

• समलम्बाकार नाड़ी आकार
• अधिकतम समय 0.1 से 102.4 µs तक
• अवधि 0.05 से 51.2 µs
• 4000000 हर्ट्ज
• 8000 चैनल तक

संबंध

• इंटरफेस: RS-232, USB, ईथरनेट
• ऑसिलोस्कोप के लिए आउटपुट - पल्स नियंत्रण और समायोजन के लिए
• डेटा संग्रहण और नियंत्रण के लिए पीसी सॉफ्टवेयर (एपीआई सहित)
• कई विन्यास योग्य अतिरिक्त इनपुट और आउटपुट

भौतिक विशेषताएं

• कम शक्ति: 600 mW
• छोटा आकार: 3.5 x 2.5 V

आवेदन

• एक्स-रे और गामा डिटेक्टर

• परमाणु भौतिकी 

• पोर्टेबल, बैटरी चालित प्रणाली

• OEM (घटकों के रूप में)

• प्रक्रिया प्रबंधन

• अनुसंधान और शिक्षा

चित्र 2. ऊपर दिए गए फ़ुटनोट 1 में DP5 के इनपुट पर सिग्नल दिखाया गया है, जो रीसेट करने योग्य चार्ज-सेंसिटिव प्रीएम्पलीफ़ायर से आउटपुट है। फिर सिग्नल को एनालॉग मोटे फ़िल्टर द्वारा संसाधित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप चित्र फ़ुटनोट 2 में दिखाया गया सिग्नल प्राप्त होता है। इस सिग्नल को डिजिटाइज़ किया जाता है और फिर DP5 में संसाधित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फ़ुटनोट 3 में दिखाया गया सिग्नल प्राप्त होता है। अंत में, DP5 चित्र 4 में दिखाए गए आउटपुट स्पेक्ट्रम का उत्पादन करता है।

 

एमसीए

 

हार्डवेयर

 

संबंध

 

अतिरिक्त इनपुट और आउटपुट

इस कनेक्टर का मुख्य उद्देश्य लॉजिक सिग्नल को उजागर करना है जो DP5 की प्राथमिक प्रसंस्करण के लिए आवश्यक नहीं हैं: स्पेक्ट्रा अधिग्रहण और संचरण सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से किया जाता है। ये आम तौर पर DP5 द्वारा संसाधित प्रत्येक पल्स से जुड़े "निम्न स्तर" लॉजिक सिग्नल होते हैं। इनका उपयोग मुख्य रूप से DP5 द्वारा एकत्रित डेटा के सिंक्रनाइज़ेशन और बाहरी उपकरणों को प्रेषित करने के साथ-साथ DP5 से गिनती और समय आउटपुट के लिए किया जाता है।

 

सहायक कनेक्टर संपर्क

 

संबंध

 

पोषण

 

आयाम, वजन

 

सामान्य

 

डीपी5 आर्किटेक्चर

DP5 परमाणु उपकरणों के लिए एक पूर्ण सिग्नल प्रोसेसिंग श्रृंखला में एक घटक है। DP5 का इनपुट प्रीएम्पलीफायर का आउटपुट है। DP5 आउटपुट एम्पलीफायर को डिजिटाइज़ करता है, वास्तविक समय डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग लागू करता है, आयाम (डिजिटल) निर्धारित करता है, और इस मान को हिस्टोग्राम मेमोरी में संग्रहीत करता है, जिससे एक ऊर्जा स्पेक्ट्रम बनता है। स्पेक्ट्रम को फिर DP5 सीरियल इंटरफ़ेस के माध्यम से उपयोगकर्ता के कंप्यूटर पर प्रेषित किया जाता है। जाहिर है, DP5 का उपयोग डिटेक्टर, एम्पलीफायर और कंप्यूटर सहित अन्य घटकों के साथ किया जाना चाहिए।

 

चित्र 3. एक पूर्ण प्रणाली में DP5 का ब्लॉक आरेख।

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एनालॉग इनपुट फ़िल्टर

DP5 का इनपुट चार्ज-सेंसिटिव प्रीएम्पलीफायर से आउटपुट है। एक एनालॉग प्रीफ़िल्टर सर्किट इस सिग्नल को आगे के डिजिटलीकरण के लिए तैयार करता है। इस सर्किट के मुख्य कार्य हैं (1) ADC की डायनेमिक रेंज का उपयोग करके उचित लाभ और पूर्वाग्रह लागू करना, और (2) डिजिटलीकरण को अनुकूलित करने के लिए कुछ फ़िल्टरिंग और पल्स शेपिंग करना। 

नोट: DP5 को PMTs के साथ उपयोग के लिए चार्ज-सेंसिंग प्रीएम्पलीफायर के साथ ऑर्डर किया जा सकता है।

एडीसी

एडीसी प्रारंभिक फ़िल्टरिंग के बाद 20 या 80 मेगाहर्ट्ज की गति (सॉफ़्टवेयर द्वारा चयन योग्य) पर आउटपुट एनालॉग सिग्नल को डिजिटाइज़ करता है। डिजिटल मान वास्तविक समय में डिजिटल पल्स जनरेटर को प्रेषित किए जाते हैं, जो 12-बिट एडीसी का उपयोग करता है।

डिजिटल पल्स जनरेटर

ADC आउटपुट को पाइपलाइन आर्किटेक्चर का उपयोग करके लगातार प्रोसेस किया जाता है ताकि वास्तविक समय में पल्स शेप बनाया जा सके। यह किसी भी अन्य शेपर की तरह पल्स को आकार देकर किया जाता है। पल्स शेप पूरी तरह से डिजिटल हो जाती है। फिर इसे डायग्नोस्टिक उद्देश्यों के लिए DAC में भेजा जा सकता है, लेकिन यह आवश्यक नहीं है।

डीपीपी के अंदर दो समानांतर सिग्नल प्रोसेसिंग पथ हैं - "तेज़" और "धीमा" चैनल, जो आने वाली पल्स से अलग-अलग जानकारी प्राप्त करने के लिए अनुकूलित हैं। "धीमा" चैनल, जिसमें एक बड़ा आकार देने वाला समय स्थिरांक होता है, एक सटीक पल्स ऊंचाई प्राप्त करने के लिए अनुकूलित होता है। धीमी चैनल में प्रत्येक पल्स के लिए अधिकतम मूल्य पल्स शेपर से मुख्य आउटपुट है। "तेज़" चैनल समय की जानकारी प्राप्त करने के लिए अनुकूलित है: धीमी चैनल में ओवरलैप होने वाली पल्स का पता लगाना, आने वाली गिनती दर को मापना, पल्स वृद्धि समय को मापना, आदि।

डीपी5 एक समलम्बाकार पल्स आकार का उपयोग करता है जो उच्च ऊर्जा विभेदन प्रदान करता है, बैलिस्टिक घाटे को कम करता है, तथा उच्च गणना दरों पर उत्कृष्ट गणना स्थिरता प्रदान करता है।

पल्स चयन तर्क

पल्स चयन तर्क उन पल्स को अस्वीकार कर देता है जिनके लिए माप सटीकता पूरी नहीं की जा सकती। इसमें पल्स ओवरलैप अस्वीकृति, राइज़-टाइम भेदभाव, बाहरी गेट लॉजिक आदि शामिल हैं। उच्च गणना दरों पर, DP5 में पारंपरिक एनालॉग शेपर की तुलना में बेहतर पल्स ओवरलैप अस्वीकृति और उच्च थ्रूपुट दोनों हैं।

मेमोरी हिस्टोग्रामिंग

हिस्टोग्राम मेमोरी एक पारंपरिक MCA की तरह काम करती है। जब एक पल्स एक निश्चित पीक वैल्यू के साथ आता है, तो संबंधित मेमोरी सेल में काउंटर बढ़ जाता है। परिणाम एक हिस्टोग्राम है, एक सरणी जिसमें प्रत्येक सेल में संबंधित पीक वैल्यू के साथ घटनाओं की संख्या होती है। यह ऊर्जा स्पेक्ट्रम है और DP5 का मुख्य आउटपुट है। डिवाइस में कई काउंटर भी शामिल हैं, जो सैंपल किए गए पल्स की कुल संख्या और इनपुट पल्स, अनकाउंटेड इवेंट आदि की संख्या दोनों की गणना करते हैं। अतिरिक्त आउटपुट में आठ अलग-अलग सिंगल-चैनल एनालाइज़र और सिग्नल प्रोसेसिंग चेन में कई बिंदुओं से एक डिजिटल-आउटपुट DAC और एक पल्स शेप डिस्प्ले दोनों शामिल हैं।

इंटरफ़ेस

DP5 में इन विभिन्न कार्यों और उपयोगकर्ता के कंप्यूटर के बीच इंटरफ़ेस के लिए हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर शामिल हैं। इंटरफ़ेस का प्राथमिक कार्य उपयोगकर्ता को स्पेक्ट्रम संचारित करना है। इंटरफ़ेस डेटा अधिग्रहण, प्रसंस्करण शुरू करने और रोकने और मेमोरी हिस्टोग्राम को साफ़ करने को भी नियंत्रित करता है। यह एनालॉग और डिजिटल शेपिंग के कुछ पहलुओं को भी नियंत्रित करता है, जैसे एनालॉग गेन सेट करना या टाइम पल्स को आकार देना।

इंटरफ़ेस में एक माइक्रोकंट्रोलर शामिल है जो RS232, USB, ईथरनेट के साथ संगत है।

पीसी5 पावर और इंटरफ़ेस

एम्पटेक डीपी5 डिजिटल प्रोसेसर परमाणु उपकरण के लिए एक पूर्ण सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम में एक घटक है। इसका उपयोग अन्य घटकों के साथ किया जा सकता है, जिसमें (कम से कम) एक डिटेक्टर और एम्पलीफायर, और एक सीरियल इंटरफ़ेस और संचार सॉफ़्टवेयर वाला कंप्यूटर शामिल है। DP5 में स्वयं की +5 VDC बिजली आपूर्ति है। एम्पटेक डिटेक्टरों के साथ DP5 का उपयोग करते समय, डिटेक्टर और प्रीएम्पलीफायर के लिए किसी अतिरिक्त बिजली आपूर्ति की आवश्यकता नहीं होती है। एम्पटेक PC5 के माध्यम से बिजली प्रदान करता है, जो DP5 के साथ इंटरफेस करता है और एम्पटेक डिटेक्टरों को बिजली प्रदान करता है।

PC5, Amptek XR-100 डिटेक्टर को +5VDC स्रोत से बिजली प्रदान करता है। यह बोर्ड Amptek सेंसर और प्रीएम्प का उपयोग करने वालों के लिए है। USB इंटरफ़ेस XR100 को संचालित करने के लिए पर्याप्त करंट प्रदान नहीं कर सकता है, इसलिए बाहरी DC स्रोत की आवश्यकता होती है और उसे 2.5V और 5.5V के बीच बिजली प्रदान करनी चाहिए। 

आयाम: 3.5" x 2.5"

 

चित्र 4. PC5 और एम्पटेक डिटेक्टर/प्रीएम्पलीफायर के साथ DP5.

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चित्र 5. DP5 (ऊपर) को PC5 (नीचे) के साथ जोड़ा गया

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चित्र 6. DP5 (नीचे) को PC5 (ऊपर) के साथ जोड़ा गया, पीछे का दृश्य

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सॉफ़्टवेयर

DP5 के लिए दो अलग-अलग सॉफ्टवेयर पैकेजों की आवश्यकता होती है: फर्मवेयर जो DP5 के माइक्रोकंट्रोलर पर चलता है (फर्मवेयर), और सॉफ्टवेयर जो इसमें शामिल कंप्यूटर पर चलता है।

एम्बेडेड सॉफ्टवेयर

एम्बेडेड सॉफ़्टवेयर एमसीए कंट्रोल पल्स की प्रोसेसिंग को नियंत्रित करने, कुछ डेटा प्रोसेसिंग करने और पर्सनल कंप्यूटर के साथ इंटरैक्ट करने के लिए जिम्मेदार है। यह सॉफ़्टवेयर पहले से इंस्टॉल है और इसे उपयोगकर्ता द्वारा बदला नहीं जा सकता है। Amptek द्वारा सॉफ़्टवेयर अपडेट लगातार जारी किए जाते हैं और उपयोगकर्ता द्वारा डाउनलोड किए जा सकते हैं।

 

चित्र 7. डीपीपीएमसीए डिस्प्ले और सॉफ्टवेयर

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सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस

डीपीपीएमसीए सॉफ्टवेयर

DP5 को समर्पित सॉफ़्टवेयर के ज़रिए Amptek DPPMCA डिस्प्ले पर नियंत्रित किया जा सकता है। इस सॉफ़्टवेयर का इस्तेमाल DP5 को नियंत्रित करने और प्रदर्शित करने के लिए किया जा सकता है और यह ROI, कैलिब्रेशन, पीक सर्च आदि का समर्थन करता है।

डीपीपी एसडीके

DP5 एक पूर्ण सॉफ़्टवेयर डेवलपमेंट किट (SDK) के साथ आता है। उपयोगकर्ता इस प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करके आसानी से अपना स्वयं का सॉफ़्टवेयर विकसित कर सकता है ताकि कस्टम एप्लिकेशन के लिए DP5 को नियंत्रित किया जा सके या इसे किसी बड़े सिस्टम के साथ इंटरफ़ेस किया जा सके। उदाहरण VB, VC++, आदि में दिए गए हैं।

A250 को DP5, डिजिटल पल्स प्रोसेसर और MCA से जोड़ना

 

चित्र 9. A250 चार्ज-सेंसिटिव प्रीएम्पलीफायर एक DP5 या PX5 और एक MCA से जुड़ा हुआ है

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जर्मेनियम (HPGe) डिटेक्टर को DP5 से जोड़ना

 

चित्र 10. जर्मेनियम (HPGe) डिटेक्टर से जुड़ा DP5 पल्स प्रोसेसर। विभिन्न सामग्रियाँ

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चित्र 11. जर्मेनियम (HPGe) डिटेक्टर से जुड़ा DP5 पल्स प्रोसेसर। विभिन्न रेडियोआइसोटोप

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सिंटिलेटर और फोटोमल्टीप्लायर के साथ प्रयोग के लिए DP5G

एम्पटेक DP5G एक उच्च-प्रदर्शन, कम-शक्ति वाला डिजिटल पल्स प्रोसेसर है जिसे सिन्टिलेशन स्पेक्ट्रोमेट्री सिस्टम में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है। PMT के एनोड से जुड़ा हुआ, इसमें एक चार्ज-सेंसिटिव प्रीएम्पलीफायर और पल्स प्रोसेसर बोर्ड शामिल है जो पारंपरिक न्यूक्लियर स्पेक्ट्रोस्कोपी सिस्टम में शेपिंग एम्पलीफायर और MCA दोनों को प्रतिस्थापित करता है। DP5G पारंपरिक प्रणालियों की तुलना में कई लाभ प्रदान करता है, जिसमें उच्च थ्रूपुट, बढ़ी हुई लचीलापन, छोटा आकार और कम लागत शामिल है।

 

चित्र 12. DP5G को पूर्ण आकार में दिखाया गया है, 2" x 1.75"

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DP5G एक पूर्ण गामा स्पेक्ट्रोमीटर सिस्टम में एक घटक है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है। DP5G में केवल मूल सिग्नल प्रोसेसिंग फ़ंक्शन शामिल हैं। संपूर्ण सिस्टम में एक मॉड्यूल डिटेक्टर (सिंटिलेटर, PMT, हाई-वोल्टेज पावर सप्लाई, ट्यूब) और सीरियल कनेक्शन के लिए पावर सप्लाई और कनेक्टर के साथ एक इंटरफ़ेस सर्किट भी शामिल होना चाहिए। Amptek उपयोगकर्ता को एक एकल DP5G प्रदान कर सकता है, या एक PCG इंटरफ़ेस मॉड्यूल प्रदान कर सकता है, या एक मॉड्यूल डिटेक्टर सहित एक संपूर्ण सिस्टम प्रदान कर सकता है। संपूर्ण सिस्टम एक अलग Amptek उत्पाद है।

DP5G डिजिटल पल्स प्रोसेसिंग में नवीनतम पीढ़ी का प्रतिनिधित्व करता है। DP5G, DP5 का एक प्रकार है जो सिन्टिलेशन काउंटर के लिए अनुकूलित है। DP5 तकनीक में तेज़ पीक टाइम, बेहतर पल्स एलियासिंग रिजेक्शन और पल्स शेप डिस्क्रिमिनेशन, बेहतर डेड टाइम करेक्शन, "मोड लिस्ट" जैसी अतिरिक्त सुविधाएँ और अतिरिक्त इंटरफ़ेस शामिल हैं।