Метод совпадений

Метод совпадений и антисовпадений — позволяет регистрировать частицы с заданной между ними корреляцией в пространстве и времени.

Метод был впервые использован Вальтером Боте в эксперименте по изучению эффекта Комптона в 1924 году. В 1954 году «за метод совпадений для обнаружения космических лучей и сделанные в связи с этим открытия» Боте получил Нобелевскую премию по физике.

Устройство, реализующее метод совпадений, называется схемой совпадений. Одна из основных характеристик схемы — время разрешения. Оно определяется как некоторый интервал времени τ c точностью, до которой схема совпадений устанавливает одновременность событий. Время разрешения называют электрическим, если оно характеризует непосредственно схему совпадений, и физическим, если оно определяет всю установку совпадений в целом.

Примеры использования

Для определения числа частиц, имеющих определенное направление, части применяют установку, состояющую из двух или нескольких счетчиков, подключенных к схеме совпадений, — так называемый телескоп. На пути частицы ставят счетчики. Задача схемы совпадений — выделить события когда сигнал поступает от всех счетчиков, то есть когда через них прошла интересующая нас частица, то есть в выделенном телескопическом угле. Так как электронные системы могут устанавливать одновременность событий лишь с некоторой конечной точностью, то возможны случаи совпадений от разных частиц (случайные совпадения). Как правило, вероятность этого мала, но иногда её приходится учитывать.

Метод антисовпадений применяют в установке для регистрации очень малых активностей. В такой установке детектор должен быть хорошо защищен от внешних излучений. Однако, свинцовая и бетонная защита не могут полностью исключить попадания в детектор космических лучей и других проникающих излучений. Поэтому установку защищают ковром из счетчиков, которые вместе с детектором, регистрирующим излучение исследуемого образца, подключают к схеме антисовпадений. Задача схемы антисовпадений заключается в том, чтобы на выходе её появлялся сигнал, когда поступает импульс от внутреннего детектора, и чтобы сигнала на выходе не было, когда на входы приходят одновременно импульсы от внутреннего детектора и от «ковра» счетчиков. Таким образом, исключается регистрация внешнего излучения.

Классификация схем совпадений

Обозначая x(t) и y(t) входные импульсы, а f(x, y) — реакция выхода, схемы совпадений можно разделить на 4 основные группы.

1. Схемы, основанные на нелинейном сложении. f(x, y)~Ф(x, y)-[Ф(x)+Ф(y)], где Ф(x) и Ф(y) — характеристики нелинейных элементов (транзисторов и диодов, причем Ф(0)=0).
2. Схемы, основанные на умножении. f(x, y)~xy
3. Схемы выбора меньшего. В этих схемах выходной сигнал пропорционален меньшему из двух входных сигналов.
4. Фазовые схемы. В них выходной сигнал зависит только от фазы входных импульсов и не зависит от амплитуды.

Литература

• Цитович А.П. Ядерная электроника. — Москва: Энергоатомиздат, 1984. — С. 197, 206, 208-209. — 408 с. — 6500 экз.

Отрывок, характеризующий Метод совпадений

Княгиня подошла к двери, прошлась мимо нее с значительным, равнодушным видом и заглянула в гостиную. Пьер и Элен так же сидели и разговаривали.
– Всё то же, – отвечала она мужу.
Князь Василий нахмурился, сморщил рот на сторону, щеки его запрыгали с свойственным ему неприятным, грубым выражением; он, встряхнувшись, встал, закинул назад голову и решительными шагами, мимо дам, прошел в маленькую гостиную. Он скорыми шагами, радостно подошел к Пьеру. Лицо князя было так необыкновенно торжественно, что Пьер испуганно встал, увидав его.
– Слава Богу! – сказал он. – Жена мне всё сказала! – Он обнял одной рукой Пьера, другой – дочь. – Друг мой Леля! Я очень, очень рад. – Голос его задрожал. – Я любил твоего отца… и она будет тебе хорошая жена… Бог да благословит вас!…
Он обнял дочь, потом опять Пьера и поцеловал его дурно пахучим ртом. Слезы, действительно, омочили его щеки.
– Княгиня, иди же сюда, – прокричал он.
Княгиня вышла и заплакала тоже. Пожилая дама тоже утиралась платком. Пьера целовали, и он несколько раз целовал руку прекрасной Элен. Через несколько времени их опять оставили одних.
«Всё это так должно было быть и не могло быть иначе, – думал Пьер, – поэтому нечего спрашивать, хорошо ли это или дурно? Хорошо, потому что определенно, и нет прежнего мучительного сомнения». Пьер молча держал руку своей невесты и смотрел на ее поднимающуюся и опускающуюся прекрасную грудь.
– Элен! – сказал он вслух и остановился.
«Что то такое особенное говорят в этих случаях», думал он, но никак не мог вспомнить, что такое именно говорят в этих случаях. Он взглянул в ее лицо. Она придвинулась к нему ближе. Лицо ее зарумянилось.
– Ах, снимите эти… как эти… – она указывала на очки.
Пьер снял очки, и глаза его сверх той общей странности глаз людей, снявших очки, глаза его смотрели испуганно вопросительно. Он хотел нагнуться над ее рукой и поцеловать ее; но она быстрым и грубым движеньем головы пeрехватила его губы и свела их с своими. Лицо ее поразило Пьера своим изменившимся, неприятно растерянным выражением.
«Теперь уж поздно, всё кончено; да и я люблю ее», подумал Пьер.
– Je vous aime! [Я вас люблю!] – сказал он, вспомнив то, что нужно было говорить в этих случаях; но слова эти прозвучали так бедно, что ему стало стыдно за себя.
Через полтора месяца он был обвенчан и поселился, как говорили, счастливым обладателем красавицы жены и миллионов, в большом петербургском заново отделанном доме графов Безухих.


Старый князь Николай Андреич Болконский в декабре 1805 года получил письмо от князя Василия, извещавшего его о своем приезде вместе с сыном. («Я еду на ревизию, и, разумеется, мне 100 верст не крюк, чтобы посетить вас, многоуважаемый благодетель, – писал он, – и Анатоль мой провожает меня и едет в армию; и я надеюсь, что вы позволите ему лично выразить вам то глубокое уважение, которое он, подражая отцу, питает к вам».)
– Вот Мари и вывозить не нужно: женихи сами к нам едут, – неосторожно сказала маленькая княгиня, услыхав про это.
Князь Николай Андреич поморщился и ничего не сказал.
Через две недели после получения письма, вечером, приехали вперед люди князя Василья, а на другой день приехал и он сам с сыном.
Старик Болконский всегда был невысокого мнения о характере князя Василья, и тем более в последнее время, когда князь Василий в новые царствования при Павле и Александре далеко пошел в чинах и почестях. Теперь же, по намекам письма и маленькой княгини, он понял, в чем дело, и невысокое мнение о князе Василье перешло в душе князя Николая Андреича в чувство недоброжелательного презрения. Он постоянно фыркал, говоря про него. В тот день, как приехать князю Василью, князь Николай Андреич был особенно недоволен и не в духе. Оттого ли он был не в духе, что приезжал князь Василий, или оттого он был особенно недоволен приездом князя Василья, что был не в духе; но он был не в духе, и Тихон еще утром отсоветывал архитектору входить с докладом к князю.