Chương này được viết với mục tiêu là giúp đỡ những người làm việc với hệ phổ kế có thể xác định, và hy vọng là cả giải pháp, cho các vấn đề thường xảy ra với hệ phổ kế. Một nhà sản xuất nói rằng vấn đề thường gặp nhất là lỗi của chân không cryostat (nhưng người ta ít quan tâm đến việc kết nối mạch tự động hạ cao thế trong trường hợp sự cố cần phải chú ý). Mặc dù tôi (tác giả) cũng đã có kinh nghiệm với các lỗi của chân không cryostat, tuy nhiên, các vấn đề đến từ tiền khuếch đại mới là các vấn đề mà tôi có nhiều kinh nghiệm xử lý hơn – tẩn suất xảy ra các lỗi do tiền khuếch đại cũng cao hơn. Ngày nay, việc sửa chữa thường được tiến hành tại chỗ thay vì phải gửi trả lại nhà sản xuất như trước đây. Chương này bắt đầu với một bảng liệt kê các lỗi thường gặp. Bảng này bao gồm các lỗi trong một dải rộng các vấn đề có thể xảy ra, nhưng chắc chắn không thể đầy đủ hoàn toàn, nhất là các lỗi đối với các hệ thống được thiết kế đặc biệt dành riêng cho một mục đích nào đó. Tuy nhiên, tôi hy vọng rằng nó sẽ cung cấp tới độc giả nhiều thông tin hữu ích trong quá trình tìm lỗi. Nhà sản xuất được nhắc tới ở đoạn trước cũng nói thêm rằng, “ số lượng các lỗi có thể làm tồi độ phân giải của hệ phổ kế là không có giới hạn (rất nhiều không thể liệt kê hết)”. Tuy nhiên, thực tế, phần lớn các vấn đề đều có thể được nhận diện một cách dễ dàng và giải quyết nhanh chóng. Bảng bao gồm các thông tin mô tả chi tiết về lỗi, các triệu chứng nhận diện, cũng như lời khuyên về cách giải quyết
CHƯƠNG 12 CÁC LỖI VÀ CÁCH KHẮC PHỤC Chương viết với mục tiêu giúp đỡ người làm việc với hệ phổ kế xác định, hy vọng giải pháp, cho vấn đề thường xảy với hệ phổ kế Một nhà sản xuất nói vấn đề thường gặp lỗi chân khơng cryostat (nhưng người ta quan tâm đến việc kết nối mạch tự động hạ cao trường hợp cố cần phải ý) Mặc dù tơi (tác giả) có kinh nghiệm với lỗi chân không cryostat, nhiên, vấn đề đến từ tiền khuếch đại vấn đề mà tơi có nhiều kinh nghiệm xử lý – tẩn suất xảy lỗi tiền khuếch đại cao Ngày nay, việc sửa chữa thường tiến hành chỗ thay phải gửi trả lại nhà sản xuất trước Chương bắt đầu với bảng liệt kê lỗi thường gặp Bảng bao gồm lỗi dải rộng vấn đề xảy ra, chắn khơng thể đầy đủ hồn tồn, lỗi hệ thống thiết kế đặc biệt dành riêng cho mục đích Tuy nhiên, tơi hy vọng cung cấp tới độc giả nhiều thơng tin hữu ích q trình tìm lỗi Nhà sản xuất nhắc tới đoạn trước nói thêm rằng, “ số lượng lỗi làm tồi độ phân giải hệ phổ kế khơng có giới hạn (rất nhiều khơng thể liệt kê hết)” Tuy nhiên, thực tế, phần lớn vấn đề nhận diện cách dễ dàng giải nhanh chóng Bảng bao gồm thông tin mô tả chi tiết lỗi, triệu chứng nhận diện, lời khuyên cách giải 12.1 TÌM LỖI 12.1.1 Các dụng cụ cần thiết Tôi tin tất sở đo xạ phải có dụng cụ sau đây, với đội ngũ nhân viên huấn luyện để sử dụng chúng: • Vơn kế “đồng hồ đa năng” (đồng hồ đa cho phép đo nhiều thông số thế, dòng, trở, điện dung, …) - Để kiểm tra nguồn cấp điện áp thấp Nguồn cấp khung NIM có điểm kiểm tra (sử dụng dải DC thích hợp) - Để kiểm tra cầu trì (sử dụng dải điện trở thấp thích hợp) - Để kiểm tra nguồn cấp (điện áp 250V cao hơn, sử dụng dải AC cách thận trọng) - Để kiểm tra cao (sử dụng dải DC cao cách thận trọng; để an tồn, kiểm tra mơ-đun cao mức điện áp thấp dải nó) • Một dao động ký để quan sát xung Nếu khuếch đại mà bạn sử dụng khơng có hệ thống hiệu chỉnh tự động tích hợp bên trong, bạn phải cần tới dao động ký để tiến hành chỉnh triệt cực không Thông số kỹ thuật dao động ký khơng cần thiết phải cao, phải có độ rộng dải 50 MHz, với khả đo thời gian tăng tới cỡ vài nano giây có độ nhạy điện áp mức mV vạch chia Một dao động ký với tùy chọn nhớ tiện lợi hơn, cho phép ta nghiên cứu xung kỹ • Một máy phát xung để giả lập xung đầu dò khơng bắt buộc phải có có giúp ích nhiều Máy phát xung phải có khả cấp xung có mặt tăng xung nằm dải từ 10 đến 500 ns mặt giảm xung từ 10 đến 500 ) Lối máy phát xung nối với lối vào TEST tiền khuếch đại Nó cho phép ta nhận diện vấn đề đầu dò hay hệ thống xử lý xung Một số phòng thí nghiệm thường sử dụng máy phát xung để hiệu chỉnh thời gian chết trùng phùng tổng Với hệ thống sử dụng tiền khuếch đại TRP, máy phát xung đơn giản hơn, có khả cung cấp xung vng phù hợp Dĩ nhiên, trước chuẩn đoán lỗi hệ phổ kế chúng xảy ra, người sử dụng cần phải hiểu biết hệ phổ kế Việc dành thời gian để xem xét xung lối từ tiền khuếch đại khuếch đại phổ dao động ký giúp việc sử dụng thiết bị thành thạo cung cấp nhiều kinh nghiệm để phán xét lỗi hệ phổ kế 12.1.2 Hướng dẫn tìm lỗi Bảng 12.1 tổng hợp thông tin từ nhà sản xuất kèm theo số kinh nghiệm riêng tác giả Trước vào nhận định chi tiết lỗi hệ phổ kế, kiểm tra hai yếu tố đơn giản sau: • Kiểm tra nguồn cấp điện, kiểm tra điểm kiểm tra điện áp NIM • Kiểm tra cáp nối, đầu nối gắn chặt hay chưa, liệu có nhầm lẫn vị trí nối cáp hay không Nguyên nhân vấn đề xuất nhanh chóng, vấn đề số nguyên nhân trên, mà hệ phố kế lại bị tồi độ phân giải cần: • Kiểm tra hệ thống với máy phát xung dao động ký tầng Trong bảng 12.1, bạn gặp dãy số tách đấu gạch chéo, tức vấn đề liên hệ với phần khác nằm bảng Ví dụ 4/1/1 tức xem Triệu trứng số 4, nguyên nhân số 1, cách xử lý số Còn dãy số phân tách dấu chấm phần khác sách Bảng 12.1 Hướng dẫn tìm lỗi Triệu trứng Nguyên nhân Khơng có phổ Hoạt độ thấp; thang hiển MCA, vài số thị sai đếm xuất Phần MCA hiển thị sai Thiết lập ADC khơng xác Thiết lập khuếch đại khơng xác; đỉnh rơi ngồi dải Hồn tồn khơng có số đếm MCA Khơng có tín hiệu vào MCA Hoạt độ nguồn cao; tiền khuếch đại phản hồi trở bị khóa Phân cực xung bị sai Các xung bị loại bỏ đường trùng phùng Khơng có tín hiệu lối khuếch đại phổ Lỗi nguồn cấp điện NIM Khơng có tín hiệu lối vào khuếch đại phổ Cách xử lý Chuyển thang hiển thị MCA sang thang logarit Chọn đoạn hiển thị Kiểm tra dịch số, LLD ULD ADC hệ số biến đổi Kiểm tra lối khuếch đại phổ với dao động ký; điều chỉnh hệ số khuếch thu xung có biên độ phù hợp Kiểm tra tất cáp; liệu gắn chặt? Kiểm tra lối khuếch đại phổ với dao động ký để xác nhận Kiểm tra đèn LED báo bão hòa tiền khuếch đại; dịch nguồn xa đầu dò (khơng cần với tiền khuếch đại TRP) Kiểm tra xem xung lối khuếch đại có phải xung dương hay không Ngắt kết nối cáp trùng phùng kiểm tra công tắc trùng phùng / phản trùng phùng Kiểm tra điện khe NIM dùng để lắp khuếch đại phổ Kiểm tra lối khuếch đại phổ dao động ký để kiểm tra lại (50 mV cm-1) Kiểm tra 3/1/1, cáp cấp Khuếch đại phổ bị lỗi Khơng có tín hiệu lối tiền khuếch đại cao giá trị làm việc; đèn báo tốc độ đếm cao chớp Khơng có tín hiệu lối khuếch đại phổ với giá trị cao thế; đèn báo tốc độ đếm cao nháy; Như 5, đèn LED không nháy đèn Tất đỉnh có lượng thấp nguồn cho tiền khuếch đại, tiếp tục bước 4/5/6 Kiểm tra thiết đặt Kiểm tra kết nối Xem hướng dẫn sử dụng; kiểm tra lối vào vi phân Dùng máy phát xung đưa xung vào lối vào TEST tiền khuếch đại Thay khuếch đại phổ cần Hoạt độ độ nguồn Xem 2/1/1 cao Dòng rò đầu dò Giảm cao xuống lớn bước 100 V xung lối xuất Kiểm tra điểm kiểm tra theo giá trị cao (Xem Phần 12.2) Thử chu trình làm ấm (xem Phần 12.3) Lỗi nguồn nuôi Xem phần 3/1/1 3/2 Lỗi tiền khuếch đại (lỗi Liên hệ với nhà sản xuất FET; Đoản mạch cao Lỗi nguồn nuôi Xem 3/1/1, 3/2/1 3/2/2 Lỗi cryostat Liên hệ với nhà sản xuất Hiệu chỉnh cực không bị Kiểm tra xung lối sai dao động ký (Phần 10.3.4); vặn núm điều chỉnh PZ Thu thập điện tích Kiểm tra lối khối (i) cao thấp cao vôn kế (thận trọng!) – thay cần Kiểm tra cáp cấp nguồn đầu kết nối khối cao Thu thập điện tích Tăng số thời gian (ii) thời gian tạo dạng xung ngắn tạo dạng xung, Sử dụng tích phân cổng Các đỉnh lượng cao Sự thu thập điện tích tồi Sử dụng cơng cụ sửa (>1000 keV) có hư hại đầu dò chữa đầu dò bị chiếu lượng thấp; đỉnh bị chiếu nơtron nơtron, lượng thấp (