从萤光分析仪谈起
工业生产中，需要对生产的样品成分进行分析。例如炼钢时，要及时测定钢样中的元素含量，以便合理选配炉料，保证钢的高质量。萤光X射线光谱分析仪是快速测定样品中元素含量的一种新型仪器。它具有分析速度快，可以同时分析一个试样中的多种元素，不破坏试样，分析范围广等优点。目前，已逐步应用于冶金、石油、化工等部门。
萤光X射线光谱分析仪是怎样测定试样中的元素含量呢？原来，试样中的元素，在X射线照射下，会产生这种元素特有的新的X射线，称为“特征X射线”，而且这种特征X射线的频谱是复杂的。通常是测量元素较强的、干扰较小的谱线强度进行定量分析。这就需要将被测射线和其它射线分开。打个比方说，就好象因为不同电台发射的信号具有不同频段，接收时必须准确调谐一样。在萤光X射线光谱分析仪中，先把不同频谱的射线变成不同幅度的电脉冲，然后再对脉冲信号的幅度进行鉴别和测定，以达到定量分析的目的。这种方法称作射线能谱分析。
脉冲幅度分析器正是用来鉴别脉冲信号和测定脉冲幅度分布的。它只允许幅度在所需范围内的脉冲通过。脉冲幅度分析器是萤光X射线光谱分析仪中的重要组成部分，对研究放射性物质的性能也是不可缺少的。
工作原理
射线能谱分析显然要求通过脉冲幅度分析器的脉冲的最低幅度（下限）与最高幅度（上限）分别可调，范围适应于被分析的频谱。图1示出脉冲幅度分行器的方框图。不同幅度的脉冲通过幅度分析器的情况如图2所示。
图1中，阀调整电路控制可通过脉冲幅度分析器的脉冲的下限，阈值U\(_{v}\)如同门槛一样，幅度比Uy低的脉冲（图2中的I）一律不能通过；幅度比U\(_{v}\)高的脉冲（图2中的Ⅱ、Ⅲ），则能由下通道经过整形、微分，进入反符合电路。道宽调整电路控制脉冲的上限，只有幅度高于阈Uy与道宽U\(_{d}\)之和的脉冲（图2中的Ⅲ），才能由上通道进入反符合电路。反符合电路的门由上通道控制，上通道来的信号使反符合电路关闭。显然地，当上、下通道均有脉冲进入反符合电路时，它没有输出；当只是下通道有脉冲进入反符合电路时，它才有输出。这样，脉冲幅度分析器便能鉴别幅度在一定范围的脉冲了。例如图2中就只有脉冲Ⅱ能通过反符合电路而输出。
为了更容易了解上述过程，我们还可以再打一个比方：一条路的两边都有沟，只有跨过路一边的沟（相当于阈）才能到路上；但如果跨得太远，就会掉到另一边的沟里（相当于超过了阀与道宽之和），也不能到路上了。
还需指出，我们需要的是脉冲数而不管它的形状，因此可根据需要加入整形电路。图1中上、下通道都有整形电路，让上通道的脉冲比下通道宽一些。下通道脉冲微分后再进入反符合电路，可使反符合电路工作可靠。
测量时，上、下通道同时使用，可得到所测范围内脉冲数的总和（输出端接计数器），这就是脉冲幅度分析器的“微分”状态，也就是前边分析的情况。如将上通道断开，则得到比阀高的脉冲数的总和，为“积分”状态。
介绍几个特殊电路
下面就脉冲幅度分析器中的几个特殊电路做简单分析：
1.阀调整电路 见图3。电路输入信号为幅度不同的脉冲，输出信号为幅度高于阈值的脉冲。直流电源电压经稳压管DW\(_{1}\)、DW2稳压后，取其分压值作为三极管BG\(_{1}\)、BG2的基极电压，从而使A、B两点电位稳定。A点电位比B点电位高。因此在输入信号U\(_{1}\)＝0时，二极管D1截止。当输入信号U\(_{1}\)（负脉冲）不为零时D1能否导通，视其幅度大小而定：
当|U\(_{1}\)|<UA－U\(_{B}\)时，D1仍截止，输出信号U\(_{2}\)＝0；
当|U\(_{1}\)|＞UA－U\(_{B}\)时，D1导通，输出信号U\(_{2}\)≠0。
因此，只有幅度高于U\(_{A}\)—UB的脉冲才能使电路有输出，这就起到了控制脉冲下限的作用。图3中，B点电位固定，调整电位器W\(_{1}\)可改变A点电位，从而使阈Uy=U\(_{A}\)－UB改变。DW\(_{1}\)和DW2使阈值稳定。由于是利用二极管D的导通与截止决定有无输出的，通常把D称为甄别二极管。
2.道宽调整电路 如前所述，它的作用是控制通过仪器的脉冲的上限。这部分电路由图4中的BG\(_{1}\)、BG2、BG\(_{3}\)及电位器W等组成。BG1、BG\(_{2}\)通过BG3耦合构成差分电路，用W改变BG\(_{2}\)的偏压，从而改变能通过它的脉冲的幅度。电位器W的活动头A越是调到B端，BG2就越处于深度截止状态，要求幅度越大的脉冲才能通过它。
通过阈调整电路的脉冲，同时进入上下通道。为了说明道宽调整电路怎样能起到控制脉冲上限的作用，图4下半部分画出了下通道中的对应部分。BG\(_{4}\)、BG5、BG\(_{6}\)也构成差分电路，不同的地方仅在于BG5的基极接在电位器W的C端，也就是BG\(_{5}\)比BG2容易导通。因此能通过道宽调整电路的脉冲一定能通过下通道，相反,能通过下通道的脉冲能否通过道宽调整电路，应由W调整的位置决定。设A、C两点电位差为U\(_{C}\)－UA=U\(_{d}\)，且输入脉冲幅度|U1|>0就能通过下通道，不难看出，只有|U\(_{1}\)|＞Ud的脉冲才能通过道宽调整电路。U\(_{d}\)就是前面提到的道宽，可通过电位器W调整。
3．反符合电路反符合电路的工作原理可用图5来简单说明。输入信号是下通道的整形信号，经C、R微分后负脉冲送入BG\(_{1}\)的基极。BG1能否工作要受BG\(_{2}\)的控制。当上通道整形电路无输出时，BG2截止，BG\(_{1}\)集电极有脉冲信号输出；而当上通道整形电路有信号使BG2导通时，BG\(_{1}\)不能工作，因此无输出。
脉冲幅度分析器的阈调整电路、道宽调整电路、反符合电路可以采取多种形式。至于脉冲幅度分析器中的整形电路，通常采用单稳态电路，这里就不详细介绍了。(北京矿冶研究院 萤光分析仪专题组)