L ời nĩi đầu
3. Sơ đồ tiền khuếch đại
Để đảm bảo chế độ tỉ lệ, điện tích toàn phần của xung điện từ ống đếm phải nhỏ hơn giá trị điện tích tới hạn Q1 = 10−13 đến 10−12 C. Bởi vậy biên độ cực đại của xung điện khi điện dung cỡ 10 nF vào khoảng 10 mV ÷ 100 mV.
Biên độ này rất bé, vì vậy cần phải được khuếch đại lên. Cần lưu ý rằng, biên độ này cĩ mức lớn hơn mức tạp âm của các mạch điện tử và thường thì khơng thể
loại bỏ tạp âm đĩ. Vì lẽ đĩ đối với buồng ion hố, điện dung vào C thường là ổn định nên cho phép sử dụng tiền khuếch đại nhạy với điện áp. Để cĩ mức ổn định cao hơn, đặc biệt khi M 100hoặc bé hơn thì phải sử dụng các bộ tiền khuếch đại với mức tạp âm bé và nhạy với điện tích.
+V high -12V Q1 2N1307 100K 2K 100K 10 47 D1 D2 50 1M 1M 1M Q2 2N1307 Out BI Det
Hình 2.4: Sơ đồ tiền khuếch đại ghép nối với ống đếm tỉ lệ.
Thơng thường xung từ ống đếm tỉ lệ cĩ biên độ đủ lớn, nên thường sử dụng tiền khuếch đại với cách mắc emiter chung trên vài transistor (phối hợp trở kháng). Trong tầng khuếch đại đầu tiên, tín hiệu được lấy vi phân bởi mạch vi phân cĩ hằng số thời gian là 1 s, vì thế tất cả các hằng số thời gian sau đĩ của mạch vi phân trong tiền khuếch đại cần cĩ giá trị lớn hơn. Đối với xung âm, tốt hơn hết là sử dụng loại transistor p-n-p. Các diode Ge D1, D2 giới hạn biên độ xung và bảo vệ tiền khuếch đại trong thời điểm đĩng nguồn cao thế cho ống đếm tỉ lệ. Các tính tốn chính xác của sơ đồ được áp dụng trong các trường hợp khi tiền khuếch đại làm việc trong hệ thống với điện trường cường độ cao, mà điện trường đĩ gây nên tạp âm của tín hiệu. Lúc này hệ thống cần bổ sung thêm các mắc lọc LC.
Hình 2.5 chỉ ra hệ thống tiền khuếch đại, khuếch đại cơ bản (AMP) và các đường cấp điện cho nĩ. Trường điện từ cường độ cao sẽ tạo nên các thế U1 đến U5
trên các dây dẫn ghép nối. Để các điện áp đĩ khơng ảnh hưởng tới lối vào tiền khuếch đại, phải sử dụng các cảm kháng L1 và L2. Với cáp ra tiền khuếch đại dài hơn 2 m thì phải bắt buộc xem xét đến vấn đềnày. Để giảm ảnh hưởng của U1, bộ tiền khuếch đại phải cĩ hệ số khuếch đại lớn, cịn tầng vào bộ tiền khuếch đại phải được nối trực tiếp với cáp.
L1 L2 HV LV U3 U1 U5 U4 U2 AMP P.Amp
Low voltage High voltage
Det
Hình 2.5: Hệ thống phổ kế trong điện từ trường cao.
§2.3. DETECTOR NHẤP NHÁY