Description
Der Vorverstärker für Modell 2006 von Mirion ist für die Verwendung mit Proportionalzähler-Detektoren ausgelegt. Die Vorstufe wandelt die Ionisierungsladung des Detektors in einen Schrittspannungs-Impuls um, dessen Amplitude proportional zur Gesamtladung ist, die bei jedem Ereignis gesammelt wird. Der Impuls fällt mit einer Zeitkonstante von 50 ms ab, um an eine Hauptvorstufe weitergeleitet zu werden.
Bei typischer Verwendung mit einer positiven HV-Vorstufe an der Anode des Detektors erzeugt die Vorstufe Energieimpulse positiver Polarität, die im Verstärker so moduliert werden, wie dies für die Zählung oder die Niedrigenergie-Röntgenanalyse erforderlich ist.
Diese Vorstufe enthält eine diodengeschützte FET-Input-Stufe, die für einen rauscharmen Betrieb optimiert ist. Die erste Stufe fungiert als Betriebsintegrator und erzeugt ein Ausgangspotenzial, das proportional zur akkumulierten Ladung ist. Auf diese Integratorkonfiguration folgt eine Pol-Null-Anpassung, um den unipolaren Impuls ohne Überschreitung auf einen Referenz- oder Basislinienpegel zurückzusetzen, und ein Differenzierer zur Bereitstellung des Tail-Impulses von 50 ms. Die zweite aktive Stufe arbeitet als Puffer zur Ansteuerung verschiedener Kabellängen ohne Impulsverschlechterung. Die Umwandlungsverstärkung von nominell 47 mV/M-Ionenpaaren oder 235 mV/M-Ionenpaaren kann anhand eines Brückensteckers im Gerät ausgewählt werden. Der erhöhte Skalenfaktor ist besonders nützlich für ein optimales Signal-Rausch-Verhältnis bei Experimenten mit Niedrigenergiequellen.
Der Rauschpegel entspricht weniger als 350 Ionenpaaren mit Quellkapazität Null bei Verwendung einer nahezu gaußförmigen Impulsformung von 2 µs und er verschlechtert sich um weniger alsein Ionenpaar pro pF Eingangskapazität. Wie in Tabelle 1 dargestellt, ist ein breites Spektrum an Eingangskapazitäten von Rauscharmut und einer kurzen Anstiegszeit geprägt. Die hohe Zählrate des Systemdesigns drückt sich in einer Ladekapazität von mehr als 2 x 10–7 Coulomb pro Sekunde aus. Um diese hohe Zählraten-Fähigkeit voll auszunutzen, wird ein Hauptimpulsverstärker mit hoher Zählrate empfohlen.
Für die Systemeinrichtung ist ein Testeingang vorgesehen. Der Testkondensatorwert wird im Einheiten-Testbericht als Referenzwert für die sekundäre Ladungskalibrierung zertifiziert. Die nominale Spannungsverstärkung am Testausgang beträgt X1 für den Ausgangs-Skalierungsfaktor von 47 mV/M-Ionenpaaren und X5 für den Ausgangs-Skalierungsfaktor von 235 mV/M-Ionenpaaren.
Die Stromversorgung erfolgt über den zugehörigen Impulsformungsverstärker von Mirion. Die Stromleitungen werden innerhalb des Geräts gefiltert, um eine hohe Rauschimmunität zu gewährleisten. Mit der Vorstufe wird ein 3 m langes Stromkabel mitgeliefert.
