Was (wer) ist Совпадений метод - definition

метод разделения потоков частиц по каким-либо их свойствам; применяется при исследовании ядерных излучений, космических лучей (См. Космические лучи) и взаимодействий частиц высокой энергии, получаемых с помощью ускорителей заряженных частиц (См. Ускорители заряженных частиц). На рис. приведена одна из характерных схем опыта с применением А. м. Установка состоит из счётчиков ионизирующих частиц СчI, СчII, СчIII, поглотителей Ф и П, электронной схемы (называется схемой антисовпадений) и электромеханического счётчика ЭМС. Принцип действия схемы антисовпадений основан на выделении определённых групп событий, одновременность которых лежит в пределах некоторого малого интервала времени τ (времени разрешения). Схема антисовпадений регистрирует совпадение во времени (с точностью τ) сигналов от одной определённой группы счётчиков при отсутствии сигналов в другой группе счётчиков.

Если хотя бы в одном из счётчиков второй группы возникает сигнал, то совпадение сигналов в первой группе счётчиков не регистрируется (отсюда назв. схема антисовпадений). В изображенной на рис. установке производится разделение ионизирующих частиц по пробегам. Через электромеханический счётчик ЭМС проходит импульс тока лишь в тех случаях, когда в счётчиках СчI и СчII одновременно вырабатываются сигналы (совпадение), а в счётчике СчIII при этом сигнала не возникает. Такое событие вызовет частица 1, остановившаяся в поглотителе П. Частица 2, проходящая через 3 счётчика, вызывает одновременное появление сигнала в счётчике СчIII. При этом в электронной системе схемы антисовпадений вырабатывается сигнал (запрет), исключающий прохождение импульса тока в ЭМС. Событие не регистрируется. В этом опыте регистрируется группа частиц с пробегами, различающимися на толщину поглотителя П. Если в канал АС схемы антисовпадений включить не счётчик СчIII, а счётчик СчI или счётчик СчII, то будут решаться уже другие логические задачи.

В первых схемах антисовпадений применяли электронные лампы (тетроды). В настоящее время имеется большое многообразие схем антисовпадений, реализующих логику А. м. с применением как электронных ламп, так и полупроводниковых приборов. Время разрешения современных схем антисовпадений τ < 10^-8 сек.

Электронные логические элементы схемы антисовпадений широко применяют не только для решения многих задач в исследовательских лабораториях, но и в технике. Однако в технических применениях логика решаемых задач в большинстве случаев отличается от логики А. м. (совпадение во времени). См. также Совпадений метод.

М. С. Козодаев.

Разделение потока ионизирующих частиц по пробегам по методу антисовпадений. СчI, СчII, СчIII - счётчики ионизирующих частиц; Ф - фильтр; П - поглотитель; ЭМС - электромеханический счётчик электрических импульсов; С - совпадение; АС - антисозиадение; 1, 2, 3 - частицы с различными пробегами.

распространённый в ядерной физике (См. Ядерная физика) метод исследования, основанный на применении совпадений схем (См. Совпадений схема) и позволяющий устанавливать временные зависимости различных коррелирующих событий. Так, при изучении элементарных актов ядерных взаимодействий (например, частиц высоких энергий, получаемых в ускорителях заряженных частиц (См. Ускорители заряженных частиц), с атомными ядрами) одним из основных методов установления последовательности появления вторичных частиц и гамма-квантов является регистрация совпадающих во времени электрических сигналов, которые поступают с детекторов ядерных излучений (См. Детекторы ядерных излучений). При этом совпадающими называются такие сигналы, которые полностью либо частично перекрываются во времени (рис.). Практическое использование С. м. предполагает знание кривой совпадений - зависимости числа выходных сигналов схемы совпадений от временного сдвига Δt между входными электрическими сигналами. В идеальном случае - для двухканальной (двухвходовой) схемы совпадений с прямоугольными входными сигналами длительностью τ - кривая совпадений также имеет прямоугольную форму. В реальных условиях из-за шумов и влияния различных статистических факторов кривая совпадений может приобретать форму кривой, характеризующей нормальное распределение. Ширина кривой на половине её высоты, называемая разрешающим временем Т_р, соответствует максимальной величине Δt между двумя событиями, удовлетворяющими условию одновременности, и определяется порогом срабатывания схемы совпадений.

С. м. позволяет резко уменьшить влияние на регистрацию ядерных взаимодействий т. н. случайных совпадений, возникающих в силу того, что наряду с изучаемыми событиями обычно имеет место большой поток фоновых сигналов. Если, например, появление фоновых сигналов носит чисто случайный характер и для одного детектора среднее число событий (сигналов) в единицу времени составляет ν₁, их длительность τ₁, а для др. детектора - ν₂ и τ₂, то число случайно совпадающих сигналов от двух детекторов равно n_cл ≅ ν₁․ν₂․(τ₁ + τ₂). Это число пропорционально времени взаимного перекрытия сигналов. Применение метода m-кратных совпадений даёт число случайных совпадений n_cл ≈ m․ν₁․... ․ν_m․τ^m-1 (при ν․τ < I и τ₁ = τ₂ =... = τ_m). Обычно интервалы времени τ лежат в пределах от 10^-9 до 10^-5 сек.

Лит.: Гольданский В. И., К уценко А. В., Подгорецкий М. И., Статистика отсчетов при регистрации ядерных частиц, М., 1959; Ковальский Е., Ядерная электроника, пер. с англ., М., 1972; Рехин Е. И., Чернов П. С., Метод совпадений, М., 1976.

И. В. Штраних.

τ.

Импульсы совпадения: а - входной импульс в 1-м канале; б - предельные положения входного импульса во 2-м канале, при которых импульсы в обоих каналах считают совпадающими; U - амплитуда импульса; τ - длительность импульса; t - время.

в метрологии, один из методов Сравнения с мерой, в котором разность между измеряемой величиной и величиной, воспроизводимой мерой, измеряют по совпадению отметок шкал или периодических сигналов. Примеры: измерение длины штангенциркулем с Нониусом, основанное на совпадении делений на шкалах штангенциркуля и нониуса; определение периода пульсаров (См. Пульсары) по совпадению максимумов импульсов излучения пульсара с отметками равных интервалов времени на ленте Хронографа.