การพัฒนาวงจรแปลงความสูงสัญญาณพัลส์นิวเคลียร์ เป็นสัญญาณเชิงตัวเลขแบบค่าเวลาแปลงผันสัญญาณคงที่

Abstract

ระบบแปลงความสูงสัญญาณพัลส์นิวเคลียร์เป็นสัญญาณเชิงตัวเลขแบบวิลคินสันในเครื่องวิเคราะห์แบบหลายช่อง มีการสูญเสียคาบเวลาแปลงผันสัญญาณตามขนาดความสูงของพัลส์หรือระดับพลังงานทำให้มีผลต่อการสูญเสียปริมาณนับรังสีระหว่างการวิเคราะห์พลังงาน จึงได้ศึกษาเทคนิคในการแปลงความสูงของพัลส์ในเครื่องระบบใหม่ที่สามารถรับอัตราการนับรังสีได้สูง พบว่าการใช้เทคนิคการแปลงสัญญาณอนาลอกเป็นสัญญาณเชิงตัวเลขแบบซัคเซสซีฟแอพพรอกซิเมชันและแบบแฟลชมาประยุกต์ใช้ในกระบวนการแปลงความสูงของสัญญาณพัลส์แบบค่าเวลาแปลงผันสัญญาณคงที่ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงได้พัฒนาแผ่นวงจรแปลงความสูงสัญญาณพัลส์นิวเคลียร์ขนาด 10 บิต ขึ้น 2 แบบ โดยใช้ไอซีเบอร์ PM 7572 ชนิดซัคเซสซีฟแอพพรอกซิเมชัน ซึ่งมีคาบเวลาแปลงผัน 5 ไมโครวินาที และไอซีเบอร์ MP 7685 ชนิดแฟลช ให้ทำงานร่วมกับวงจรจัดการสัญญาณส่วนหน้าและวงจรควบคุมสัญญาณลอจิก เพื่อเปรียบเทียบสมรรถนะการแปลงความสูงของสัญญาณพัลส์นิวเคลียร์กับแผ่นวงจรแปลงความสูงของสัญญาณพัลส์แบบวิลคินสัน ซึ่งใช้ฐานความถี่เวลา 50 เมกกะเฮิรตซ์ ของเครื่องวิเคราะห์แบบหลายช่องที่ผลิตโดยบริษัท Tracor Northern รุ่น 1760 โดยใช้สัญญาณควบคุมจากฐานวงจรเดียวกัน ผลการทดสอบความสามารถในการแปลงความสูงของสัญญาณพัลส์ของแผ่นวงจรซัคเซสซีฟแอพพรอกซิเมชัน เปรียบเทียบกับแบบวิลคินสันเดิมพบว่า ความไม่เป็นเชิงเส้นแบบอินติกรัลมีค่าร้อยละ 1.722 และ 0.397 ตามลำดับ และการตอบสนองอัตรานับรังสีของแผ่นวงจรแปลงสัญญาณพัลส์แบบซัคเซสซีฟแอพพรอกซิเมชัน มีความเป็นเชิงเส้นจนถึงอัตรานับ 60 kcps ไม่ขึ้นกับความสูงของพัลส์ ส่วนผลการพัฒนาแผ่นวงจรแปลงผันสัญญาณพัลส์แบบแฟลชนั้น ตัวไอซีเบอร์ MP 7685 ใช้กระแสไฟฟ้าสูงมากและต้องการสัญญาณขับด้านทางเข้าสูง ต้องการวงจรที่ซับซ้อนเพิ่มขึ้น และมีราคาแพงมาก จึงไม่เหมาะกับแนวทางในการพัฒนาอุปกรณ์วัดแบบประหยัด