Сбор и обработка измерительной информации

Полученные в аналоговой форме координатные и энергетический сигналы нуждаются в дополнительной коррекции. Координатные сигналы требуют введения поправок, учитывающих систематические линейные искажения, а энергетические – поправок на неравномерность чувствительности детектора. Кроме того, Z-сигналы должны пройти амплитудную селекцию и отбор сигналов, попавших в заданное энергетическое окно, для формирования команд для ввода информации. К задачам сбора и обработки можно также отнести сбор информации о характеристиках ФЭУ (спектрах) с целью их последующей коррекции в случае необходимости. Все эти задачи решаются с помощью блока управления и обработки (БОУ). Это название достаточно условно, так как управляющие функции выполняют и другие узлы, например, блок управления приводами. В основном данный блок выполняет задачи коррекции систематических искажений сигналов, подготовку и выдачу измерительной информации для ЭВМ, а также очень важную функцию коррекции режимов ФЭУ, обеспечивающую выравнивание их коэффициентов усиления. Структурная схема этого блока приведена на рис.1.

Территориально этот блок расположен в нижней части 6 аппарата. Сюда поступают аналоговые координатные и энергетические сигналы из блока детектора и преобразуются в цифровую форму с помощью трех АЦП. В выпускаемой модели ГКС-301Т коррекция осуществляется смешанным способом – цифровым и аналоговым, и, в конечном итоге, измерительные сигналы в ЭВМ поступают в аналоговом виде, где они, естественно, снова преобразуются в цифровую форму. Эта особенность преобразования еще будет обсуждаться.

Анализатор спектра, или амплитудный селектор, регистрирует импульсы, попадающие в установленное энергетическое окно, и вырабатывает логические сигналы, управляющие различными узлами. Некоторые из них используются также в качестве командных при вводе аналоговых измерительных сигналов в ЭВМ. Анализатор спектра проектируется с учетом возможности использования радионуклидов с различными энергиями g-квантов. Наиболее сложным и важным узлом БОУ является система автоматического накопления и стабилизации (САНС), которая служит для установки и периодической коррекции режимов ФЭУ.

Рисунок 1. Структурная схема блока обработки и управления

Эта система в значительной мере автономна. Ее работа протекает в основном под управлением собственного контроллера, и только на стадии математической обработки результатов, полученных в системе, используется ЭВМ. Поскольку запуску в эксплуатацию комплекса ЭКТ предшествует его настройка, в которой важнейшую роль играет САНС, изучение блока обработки и управления начнем именно с этой системы.

Напомним, что выходные сигналы в гамма-камере формируются из линейных комбинаций сигналов всех ФЭУ. Изменение коэффициентов усиления ФЭУ приводит к пропорциональному изменению их сигналов, а значит, и общего сигнала гамма-камеры. Эту зависимость можно записать в виде системы уравнений

,

, (1)

 . . . . . . . . . . . . .

,

где  – сигнал на входе к-го ФЭУ от вспышки в i-й точке отсчета с известными координатами; Gi – коэффициент усиления i-го ФЭУ; Zк – общий выходной сигнал от вспышки в i-й точке. Все величины в системе (1) могут быть представлены в относительных единицах. ............