طراحی و ساخت پیش تقویت کننده سریع حساس به بار با نویز پایین

استفاده از چند سیم به جای یک سیم آند در محفظه ی تناسبی میتواند باعث افزایش قدرت تفکیک پذیری شود تا جایی که در آشکارسازهای با میدان دید بزرگ از صفحه ی توری مانندی از سیم های آند بین صفحه های کاتدی که در دو طرف آشکارساز قرار میگیرد، استفاده میشود. آشکارسازهایی که در آنها از چند سیم آند استفاده میشود، آشکارسازهای تناسبی چندسیمه نامیده میشوند. در حالت کلی در این نوع آشکارسازها، الکترون هایی که در اثر برهمکنش با گاز تولید میشود در اطراف نزدیکترین سیم آند جمع میشوند و به علت وجود میدان الکتریکی قوی در نزدیکی آنها پدیده ی بهمنی رخ میدهد و یک پالس القایی بزرگ با قطبش منفی بر روی آن ایجاد میشود. سیگنال های مثبت پدیده ی بهمنی، بر روی نوارهای کاتد القا میشود، اما از آنجا که در فاصله ی دوری از هم قرار دارند بار القایی در یک پهنای سطحی پخش میشوند. به همین دلیل انتخاب فاصله ی مناسب بین نوارهای کاتد بسیار مهم میباشد. استفاده از چند سیم آند نازک، در طراحی محفظه ی تناسبی میتواند به ایجاد پاسخ سریعی از آنها کمک کند. از آنجا که سرعت پاسخ به شدت، به زمان جابه جایی الکترون های اولیه به ناحیه ی تکثیر مربوط میباشد زمان پاسخ را میتوان با افزایش تعداد ناحیه ی تکثیر در حجم آشکارساز مینیم کرد. از انواع دیگر طراحی این نوع آشکارسازها میتوان به، شمارشگر بهمنی صفحات موازی که بیشتر برای آشکارسازی ذرات سنگین استفاده می-شود، بافت معادل محفظه ی تناسبی که در دزیمتری تابش گاما و نوترون کاربرد دارد، محفظه ی گازی میکرواستریپ و محفظه ی سنتیلاتور گازی تناسبی و ... اشاره کرد. منظور اصلی در ساخت پیش تقویت کننده ایجاد یک جفت شدگی بهینه بین خروجی آشکارساز و بقیه دستگاه شمارنده است. پیش تقویت کننده همچنین برای کمینه کردن هر چشمه نوفه که ممکن است باعث تغییر علامت شود، مورد نیاز است. علامتی که از آشکارساز بیرون می آید خیلی ضعیف است و در گستره میلیولت میباشد، پیش از آنکه این علامت ثبت شود باید آن را با ضریب هزار یا بیشتر تقویت کرد. برای رسیدن به این هدف باید آن را از طریق یک کابل به دستگاه بعدی شمارنده که تقویت کننده است، منتقل کرد. انتقال هر نوع علامت از طریق کابل، آن را تا حدودی ضعیف میکند. اگر علامت در خروجی آشکارساز ضعیف باشد، ممکن است در میان نوفه الکتریکی همراه با انتقال گم شود. برای پرهیز از این امر باید پیش تقویت کننده را تاجایی که ممکن است نزدیک آشکارساز قرار داد. پیش تقویت کننده به علامت شکل میدهد و تضعیف آن را با هم سازکردن مقاومت های ظاهری آشکارساز و تقویت کننده کاهش خواد داد. پس از عبور از پیش تقویت کننده، با خاطر جمعی میتوان علامت را به تقویت کننده، که ممکن است در فاصله دوری قرار گرفته باشد، منتقل کرد. هرچند که بعضی از پیش تقویت کننده ها علامت را اندکی تقویت میکنند، اما نقش اصلی آنها ایجاد همسازی الکتریکی بین خروجی آشکارساز و ورودی تقویت کننده است. نتیجه گیریدر واقع طراحی یک پیش تقویت کننده مصالح های بین خصوصیات گوناگون هر طرح میباشد و باید جنبه های زیادی در نظر گرفته شود از قبیل:- مرتبه سیگنال و زمان جمع آوری- نسبت سیگنال به نویز مورد نیاز- ولتاژ تغذیه ای که در دسترس میباشد- از البته موارد کم اهمیت تری نیز باید در نظر گرفته شود از قبیل:- محدوده دینامیکی و خطی بودن- بازیافت سیگنال های بزرگ CMRR، PSRRکه باتوجه به خصوصیات مورد نیاز یک پیش تقویت کننده طراحی و ساخته میشود