регистратор световых сигналов
Классы МПК: | G01J1/44 электрические схемы |
Автор(ы): | Румянцев К.Е., Омар М.Хакан, Румянцев Ю.К. |
Патентообладатель(и): | Таганрогский государственный радиотехнический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
1997-06-04 публикация патента:
10.08.1998 |
Использование: изобретение относится к технике регистрации слабых световых сигналов и может быть использовано в светолокации, оптической связи, астрофизике, биофизике, ядерной физике, сцинтилляционной технике и т.п. Сущность изобретения: регистратор содержит фотоэмиссионный прибор (ФЭП) с многоканальной электронной умножительной системой (МЭУС), фокусирующе-отклоняющей системой (ФОС) и блоком питания, а также блок развертки, блок стробирования, формирователь импульсов (ФИ), многоотводную линию задержки (ЛЗ), умножитель, широкополосный усилитель (ШУ), амплитудный дискриминатор (АД), генератор тактовых импульсов (ГТИ), селектор, счетчик, сумматор и решающий блок. Выходы МЭУС соединены с отводами ЛЗ, концевые выводы которой нагружены на согласующие резисторы R. Один из концевых выводов ЛЗ соединен с входом ШУ, выход которого объединен с входом АД и счетным входом селектора, выход которого подключен к второму информационному входу сумматора, первый информационный вход которого соединен с выходом счетчика, счетный вход которого подключен к выходу АД. Выход ГТИ объединен с входом умножителя и управляющими входами селектора, счетчика и сумматора. Выход умножителя подключен к входу ФИ, выход которого объединен с входами блока развертки и блока стробирования. Выход блока стробирования подключен к входу блока питания. Выход блока развертки соединен с электрическим входом ФОС. Выход сумматора подключен к входу решающего блока. Технический результат заключается в повышении точности регистрации слабых световых сигналов. 10 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
Формула изобретения
Регистратор световых сигналов, содержащий фотоэмиссионный прибор с многоканальной электронной умножительной системой, фокусирующе-отклоняющей системой и блоком питания, а также решающий блок и блок развертки, выход которого соединен с электрическим входом фокусирующе-отклоняющей системы, причем выходы многоканальной электронной умножительной системы соединены с входами многоотводной линии задержки, нагруженной на согласующие резисторы, один из концевых выводов линии задержки через широкополосный усилитель и амплитудный дискриминатор подключен к счетному входу счетчика, отличающийся тем, что в него введены последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, умножитель, формирователь импульсов и блок стробирования, а также сумматор и селектор, причем выход блока стробирования подключен к блоку питания фотоэмиссионного прибора, а вход объединен с входом блока развертки, выход генератора тактовых импульсов объединен с управляющими входами счетчика, селектора и сумматора, выход которого подключен к входу решающего блока, выход счетчика соединен с первым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого подключен к выходу селектора, счетный вход которого соединен с выходом широкополосного усилителя.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к технике регистрации слабых световых сигналов и может быть использовано в светолокации, оптической связи, астрофизике, биофизике, ядерной физике, сцинтилляционной технике и т.п. Известно устройство для регистрации слабых световых сигналов (см. а.с. СССР 672510, кл. G 01 J 1/44, БИ 25, 1979), содержащее фотоэмиссионный прибор (ФЭП) с многоканальной электронной умножительной системой (МЭУС), фокусирующе-отклоняющей системой (ФОС) и блоком питания, а также блок развертки, первую и вторую многоотводные линии задержки (ЛЗ), первый и второй широкополосные усилители (ШУ), первый и второй амплитудные дискриминаторы (АД), многоканальный счетчик импульсов, линию задержки и решающий блок. Выходы МЭУС соединены с отводами первой ЛЗ, концевые выводы которой через ШУ подключены к выводам второй ЛЗ, отводы которой соединены с первыми входами АД. Выход блока развертки подключен к электрическому входу ФОС. Устройство предполагает преобразование светового сигнала в поток фотоэлектронов, развертку этого потока по входам МЭУС. В последующем осуществляется разнесение импульсных реакций каналов МЭУС во времени, обработка их в соответствии с заданным алгоритмом, совмещение полученных реакций во времени с одновременным распределением их по параллельным каналам регистрации и суммирования в течение периода развертки. Признаками аналога, совпадающими с признаками заявляемого технического решения, являются ФЭП с МЭУС, ФОС и блоком питания, многоотводная ЛЗ, ШУ, АД, счетчик, блок развертки и решающий блок. Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата с помощью известного устройства, является то, что его работа эффективна лишь при слабой засветке ФЭП, когда вероятность приема в канале МЭУС более одного фотоэлектрона равна нулю. Увеличение интенсивности принимаемого излучения предполагает для поддержания высокой точности регистрации сигнала усложнение ФЭП, состоящее в росте числа каналов МЭУС. В случае же фиксации каналов МЭУС увеличение скорости поступления фотонов сопровождается увеличением вероятности попадания в один канал двух и более фотоэлектронов, которые в последующей схеме обработки информации будут восприниматься одним одноэлектронным импульсом (ОИ). Последнее ведет к снижению точности регистрации светового потока. Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому является регистратор импульсных световых сигналов (см. а. с. СССР 401894, кл. G 01 J 1/00, БИ 41, 1973). Регистратор содержит фотоэмиссионный прибор (ФЭП), имеющий многоканальную электронную умножительную систему (МЭУС), ФОС и блок питания, блок развертки сигнала по входам МЭУС, выходы которой соединены с входами многоотводной линии задержки (ЛЗ), нагруженной на согласующие резисторы. Один из выходов ЛЗ через ШУ, АД и счетчик соединен с решающим блоком. Устройство работает следующим образом. Световой импульсный сигнал преобразуется в поток фотоэлектронов на фотокатоде ФЭП. С помощью отклоняющей системы и блока развертки поток фотоэлектронов разворачивается по входам МЭУС. Скорость развертки потока фотоэлектронов по каналам выбирается таким образом, что вероятность попадания более одного фотоэлектрона в каждый канал МЭУС достаточно мала. На выходе канала МЭУС появляется ОИ, если на вход канала попал фотоэлектрон. Для разнесения во времени ОИ и обеспечения работы счетчика импульсов устанавливается ЛЗ. С одного из волновых сопротивлений ОИ попадают на ШУ, с выхода которого поступают на АД, необходимый для отсечки шумов ШУ и МЭУС. Стробирующее устройство открывает вход счетчика на требуемое время наблюдения сигнала. Признаки прототипа, совпадающие с признаками заявляемого технического решения, следующие: ФЭП с МЭУС и ФОС, блок питания ФЭП, блок развертки фотоэлектронов по входам МЭУС, выходы которой соединены с входами многоотводной линии задержки, нагруженной на согласующие резисторы. Один из концевых выводов ЛЗ через ШУ и АД соединен со счетчиком, а также решающий блок. Недостатками известного устройства являются:снижение точности регистрации по мере роста интенсивности светового потока на входе ФЭП;
ограниченность динамического диапазона измерений интенсивности светового потока. Причины, препятствующие достижению требуемого технического результата, заключаются в следующем. Работа регистратора эффективна лишь при слабой интенсивности принимаемого светового излучения, так как требуемая скорость развертки в устройстве выбирается такой, чтобы вероятность попадания более одного фотоэлектрона в каждый канал МЭУС была достаточно мала. Увеличение интенсивности принимаемого излучения предполагает для поддержания высокой точности регистрации сигнала усложнение аппаратуры, состоящее в росте числа каналов МЭУС. В случае же фиксации числа каналов МЭУС увеличение скорости поступления фотонов на ФЭП сопровождается увеличением вероятности попадания в один канал двух и более фотоэлектронов, которые будут в последующей схеме обработки информации восприниматься одним фотоэлектроном. Последнее ведет к снижению точности регистрации светового потока. Кроме того, в прототипе не предусмотрены меры по исключению попадания в каналы МЭУС фотоэлектронов во время обратного хода развертки. Поскольку распределение фотоэлектронов по каналам здесь происходит в обратной последовательности той, которая была во время прямой развертки, то на выходе ШУ происходит как бы временное сжатие сформированного потока ОИ. Одновременно на вход ШУ поступают потоки ОИ с последнего канала i-го цикла измерений и первого канала (i +1)-го цикла измерений, а также потока ОИ, сгенерируемых во время обратного хода развертки. Естественно, что вероятность наложения ОИ при временном сжатии потока резко возрастает, приводя к потере точности измерений. Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении точности регистрации слабых световых сигналов. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, позволяет:
регистрировать как импульсные, так и непрерывные световые потоки:
повысить достоверность регистрации световых потоков, представляющую вероятность принятия регистратором правильного решения о числе принятых фотоэлектронов за определенный временной промежуток;
расширить динамический диапазон в сторону измерений более интенсивных световых потоков. Технический результат достигается тем, что в регистратор слабых световых сигналов, содержащий фотоэмиссионный прибор (ФЭП) с многоканальной электронной умножительной системой (МЭУС), фокусирующе-отклоняющей системой (ФОС) и блоком питания, а также решающий блок и блок развертки, выход которого соединен с электрическим входом ФОС, причем выходы МЭУС соединены с входами многоотводной линии задержки, нагруженной на согласующие резисторы, один из концевых выводов линии задержки через широкополосный усилитель и амплитудный дискриминатор подключен к счетному входу счетчика, введены последовательно соединенные генератор тактовых импульсов (ГТИ), умножитель, формирователь импульсов (ФИ) и блок стробирования, а также сумматор и селектор, причем выход блока стробирования подключен к блоку питания ФЭП, а вход объединен с входом блока развертки, выход ГТИ объединен с управляющими входами счетчика, селектора и сумматора, выход которого подключен к входу решающего блока, выход счетчика соединен с первым информационным входом сумматора, второй информационный вход которого подключен к выходу селектора, счетный вход которого соединен с выходом ШУ. Анализ существенных признаков аналогов, прототипа и заявляемого объекта выявил следующие новые существенные признаки для заявляемого объекта:
селектор, благодаря которому удается различать наложения ОИ, корректируя тем самым результаты измерений и регистрируя более интенсивные засветки;
ГТИ задает время измерения световых сигналов;
умножитель, к выходу которого подключен ФИ. Благодаря этому фиксируются временные интервалы в пределах общего времени измерения, в течение которых блок развертки осуществляет развертку потока фотоэлектронов по входам МЭУС. Количество временных интервалов задается коэффициентом умножения умножителя;
блок стробирования, благодаря которому исключается попадание в каналы МЭУС потока фотоэлектронов во время обратного хода развертки;
сумматор, в котором суммируется число одиночных ОИ с выхода счетчика и количество наложений ОИ с выхода селектора;
ФИ задает время цикла измерений, равное времени прямого хода развертки, в течение которого поток фотоэлектронов разворачивается по каналам МЭУС. На фиг. 1 представлена структурная схема регистратора световых сигналов. На фиг. 2 представлены эпюры напряжений на выходе ГТИ (а), умножителя (б), ФИ (в) и блока питания (г). На фиг. 3 представлены временные эпюры, поясняющие работу регистратора с трехканальной МЭУС. Выделение временных каналов обработки потока фотоэлектронов в МЭУС 2 и организацию циклов измерения иллюстрирует фиг. 3а. Работа блока 5 развертки поясняется эпюрами на фиг. 3б, а блока питания ФЭП 4 - на фиг. 3в. На последующих эпюрах фиг. 3 представлены временные интервалы, в которых на вход ШУ 10 поступают ОИ с выходов 1-го (г), 2-го (д) и 3-го (е) каналов МЭУС 2. Треугольником здесь условно показан ОИ, обязанный своим появлением фотоэлектрону, принятому в i-м канале в момент перехода к (i+1)-му каналу. Структурные схемы двух возможных модификаций регистратора световых сигналов представлены на фиг. 4 и 5. Варианты реализации селектора 12 приведены на фиг. 6 и 8. Эпюры, поясняющие работу селектора, показаны на фиг. 7. Структурная схема прототипа показана на фиг. 9. На фиг. 10 показаны эпюры, поясняющие работу прототипа. По своей структуре фиг. 9 совпадает с фиг. 3. Особо здесь выделены в каждом канале временные участки, в которых появляются ОИ во время обратного хода развертки. Регистратор световых сигналов содержит (см. фиг. 1) ФЭП 1 с МЭУС 2, ФОС 3 и блок 4 питания, а также блок 5 развертки, блок 6 стробирования, ФИ 7, многоотводную ЛЗ 8, умножитель 9, ШУ 10, АД 11, селектор 12, ГТИ 13, счетчик 14, сумматор 15 и решающий блок 16. Выходы многоканальной электронной умножительной системы (МЭУС) 2 соединены с отводами ЛЗ 8, концевые выводы которой нагружены на согласующие резисторы R. Один из концевых выводов ЛЗ 8 соединен с входом ШУ 10, выход которого объединен с входом АД 11 и счетным входом селектора 12, выход которого подключен к второму информационному входу сумматора 15, первый информационный вход которого соединен с выходом счетчика 14, счетный вход которого подключен к выходу АД 11. Выход ГТИ 13 объединен с входом умножителя 9 и управляющими входами селектора 12, счетчика 14 и сумматора 15. Выход умножителя 9 подключен к входу ФИ 7, выход которого объединен с входами блока 5 развертки и блока 6 стробирования. Выход блока 6 стробирования подключен к входу блока 4 питания. Выход блока развертки соединен с электрическим входом ФОС 3. Выход сумматора 15 подключен к входу решающего блока 16. В регистраторе световых сигналов на фиг. 4 выходы многоканальной электронной умножительной системы (МЭУС) 2 соединены с отводами ЛЗ 8, концевые выводы которой нагружены на согласующие резисторы R. Один из концевых выводов ЛЗ 8 соединен с входом ШУ 10, выход которого объединен с входом АД 11, выход которого подключен к информационному входу счетчика 14, выход которого подключен к входу решающего блока 16. Выход ГТИ 13 объединен с входом умножителя 9 и управляющим входом счетчика 14. Выход умножителя 9 подключен к входу ФИ 7, выход которого объединен с входами блока 5 развертки и блока 6 стробирования. Выход блока 6 стробирования подключен к входу блока 4 питания. Выход блока 5 развертки соединен с электрическим входом ФОС 3. В регистраторе световых сигналов на фиг. 5 выход электронной умножительной системы (ЭУС) 1 соединен с входом ШУ 10, выход которого объединен с входом АД 11 и счетным входом селектора 12, выход которого подключен к второму информационному входу сумматора 15, первый информационный вход которого соединен с выходом счетчика 14, счетный вход которого подключен к выходу АД 11. Выход ГТИ 13 объединен с входом умножителя 9 и управляющими входами селектора 12, счетчика 14 и сумматора 15. Выход умножителя 9 подключен к входу ФИ 7, выход которого соединен с входом блока 6 стробирования. Выход блока 6 стробирования подключен к входу блока 4 питания. Выход сумматора 15 подключен к входу решающего блока 16. Селектор на фиг. 6 содержит m компараторов 17-1...17-m, m счетчиков 18-1. . .18-m и сумматор 19. Счетный вход селектора объединен с входами компараторов 17, выход i-го компаратора 17-i соединен с счетным входом i-го счетчика 18-i, управляющий вход сумматора 19 объединен с управляющими входами счетчиков 18 и является управляющим входом селектора. Выход i-го счетчика соединен с i-м информационным входом сумматора 19, выход которого является выходом селектора. Селектор на фиг. 8 включает m компараторов 17-1...17-m, счетчиков 18-1.. . 18-m, сумматор 19 и m ФИ 20-1...20-m. Счетный вход селектора объединен с входами компараторов 17, выход i-го компаратора 17-i через i-й ФИ 20-i соединен с счетным входом i-го счетчика 18-i, управляющий вход сумматора 19 объединен с управляющими входами счетчиков 18 и является управляющим входом селектора. Выход i-го счетчика соединен с i-м информационном входом сумматора 19, выход которого является выходом селектора. Прототип на фиг. 9 содержит ФЭП 1 с МЭУС 2, ФОС 3 и блоком 4 питания, а также блок 5 развертки, многоотводная ЛЗ 8, ШУ 10, АД 11, ключ 21, счетчик 14 и решающий блок 16. Выходы многоканальной электронной умножительной системы (МЭУС) 2 соединены с отводами ЛЗ 8, концевые выводы которой нагружены на согласующие резисторы R. Один из концевых выводов ЛЗ 8 соединен с входом ШУ 10, выход которого через АД 11 подключен к счетному входу ключа 11, выход которого через счетчик 14 соединен с решающим блоком 16. Регистратор световых сигналов (фиг. 1) работает следующим образом. Время измерения определяется периодом следования Т тактовых импульсов ГТИ 13 (фиг. 2а). Посредством умножителя 9 (см. фиг. 1) время измерения Т разбивается на Nц подынтервалов длительностью Tп (фиг. 2, б). Здесь Nц - коэффициент умножения умножителя 9. Длительность
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117263/2117263-2t.gif)
где
Nд - число динодов (каскадов умножения) в канале;
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117263/2117263-3t.gif)
- амплитуда ОИ. Постоянная времени пролета электронами междинодного пространства
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
Пфэп
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
где
коэффициент bфэп изменяется в пределах от 0,048 до 0,036 для ФЭП с числом динодов (каскадов умножения) Nд от 8 до 14 соответственно. Для исключения в одном цикле измерений наложения ИО на входе ШУ 10, поступающих с разных каналов МЭУС 2, применяется многоотводная Лз 8. Время задержки
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117065/8805.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
гарантирует перекрытие ОИ, поступающих на вход ШУ 10 с i-го и (i + 1)-го каналов (i = 1,..., Nк-1) по уровню, не превышающему 0,1 hm. В то же время выполнение второго условия
(
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
исключает наложение ОИ на входе ШУ 10 с последнего Nк-го канала в i-м цикле и с первого канала в (i + 1)-м цикле измерений. Выбор времени обратного хода
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
исключает наложение ОИ на входе ШУ 10, поступающих с последнего Nк-го канала в i-м цикле и с первого канала (i + 1)-го цикла измерений (см. фиг. 3г и фиг. 3е). Уровень амплитудной дискриминации Uад в АД 11 обеспечивает фильтрацию ОИ темнового тока. Выбор уровня амплитудной дискриминации в районе UАД = 0,5hm позволяет уменьшить вклад шумовых ОИ в общем выходном сигнале на 70 - 80%, тогда как потеря полезного сигнала составляет всего лишь 3 - 4%. При слабой интенсивности светового сигнала выходной процесс с канала МЭУС 2 представляет собой последовательность из неперекрывающихся ОИ, которые подсчитываются счетчиком 14. При этом срабатывание селектора 12 не происходит. С последующим увеличением интенсивности вероятность наложения ОИ в канале растет. В функцию селектора 12 как раз и входит выявление факта наложения ОИ и принятие решения о фактическом числе фотоэлектронов. В случае приема слабых световых сигналов возможно применение модернизированной схемы на фиг. 4. В отличие от основного варианта здесь исключены селектор 12 и сумматор 15. Последнее возможно в том случае, если благодаря развертке потока фотоэлектронов по входам МЭУС 2 и дополнительному разнесению потока одноэлектронных импульсов в многоотводной ЛЗ 8 вероятность наложения откликов ФЭП 1 на входе счетчика 14 ничтожна мала. В случае применения ФЭП 1 только с одной ЭУС схема регистратора приобретает вид, представленный на фиг. 5. На фиг. 6 показан вариант реализации селектора 12. Пороговые уровни Uпор.j компараторов возрастают с ростом номера канала (фиг. 7а). ФИ формирует прямоугольный импульс длительностью
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117065/8805.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
полностью исключается влияние допустимого времени паузы
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117163/951.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/957.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117159/981.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117163/951.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/957.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117012/8773.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117263/2117263-4t.gif)
со средним
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117159/981.gif)
Выбираем
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117159/981.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117263/2117263-5t.gif)
где
Pпр.сч{n} = [1-(n-1)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117065/8805.gif)
- условная вероятность правильного счета n фотоэлектронов за время анализа
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
представляет критическую величину временного разнесения моментов появления фотоэлектронов. Из-за инерционности ФЭП при временном разнесении моментов появления двух фотоэлектронов меньше
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
P{0} = 0,670; P{1} = 0,268; P{2} = 0,054; P{3} = 0,007. По формуле (7) определяем достоверность результатов регистрации светового потока в канале Dк = 0,607 + 0,268 + 0,054
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
Dц = DNкk = 0,9763 = 0,930. Исходя из условия (4), выбираем время задержки между двумя соседними отводами ЛЗ
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117159/981.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
Среднее число фотоэлектронов, принимаемое за это время,
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117004/955.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
Воспользовавшись (6), находим
P{0} = 0,333; P{1} = 0,366; P{2} = 0,201; P{3} = 0,074; P{4} = 0,020; P{ 5} = 0,004. Расчет условной вероятности правильного счета фотоэлектронов по формуле (8) при
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
Pпр.сч{ 2} = 0,877; Pпр.сч{3} = 0,664; Pпр.сч{4} = 0,428; Pпр.сч{5} = 0,230. Согласно (7) находим достоверность результатов регистрации потока фотоэлектронов, поступающих во временном интервале [2
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
Uпор.1 = 1,05 hm
условная вероятность правильного счета двух фотоэлектронов Pпр.сч{2} становится равной 1. Условная вероятность правильного счета трех фотоэлектронов описывается выражением
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117263/2117263-6t.gif)
В нашем случае при
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117063/964.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
![регистратор световых сигналов, патент № 2117263](/images/patents/354/2117001/183.gif)
Dц = 0,995 и D = 0,980. Видно, что если в прототипе достоверность результатов регистрации составляет 61,6%, то в предлагаемом изобретении она достигает уровня в 98%. Ошибка измерения снижена почти в 20 раз. Описание конкретных схем блоков 5 стробирования, питания ФЭП даются в статьях журнала "Приборы и техника эксперимента (ПТЭ)". Так, например, применение биполярных управляющих сигналов позволяет за время 100 нс изменить коэффициент умножения ФЭП на два порядка (ПТЭ. - 1977, N 2, с. 174 - 175 или ПТЭ. - 1975, N 3, с. 196 - 198). Схема стробирования, описанная в (ПТЭ. - 1978, N 1, c. 163 - 164), основана на переключении двух соседних динодов из встречного включения в нормальное. Описанная в (ПТЭ. - 1983, N 11, с. 14 - 73) схема обеспечивала изменение усиления ФЭП в 10000 раз при времени запирания 20 нс и времени отпирания 50 нс. Реализацию блока 5 развертки в цифровой форме можно найти в (ПТЭ. - 1981, N 2, с 135 - 136). Описание схемных решений АД 11 можно найти в (ПТЭ. - 1987, N 4, с. 112 - 114) с временным разрешением 40 и 400 нс, в (Приборы для научных исследований. - 1987, N 10, c. 46 - 52) с рабочей частотой, превышающей 50 МГц. Выполнение решающего блока 16 определяется конкретной областью применения регистратора. Так, например, в случае применения регистратора в аппаратуре обнаружения оптического излучения решающий блок выносит решение о наличии или отсутствии полезного сигнала в анализируемом временном интервале и представляет собой схему сравнения кодовых комбинаций. В аппаратуре биофизики, сцинтилляционной и ядерной техники исполнительными устройствами являются самописцы или оптические цифровые индикаторы. В случае работы на самописец роль решающего блока будет выполнять ЦАП с выходом на самописец. В случае же применения в качестве исполнительного устройства декадных индикаторов роль решающего блока выполняет набор двоично-десятичных семисегментных дешифраторов, выпускаемых в виде интегральных схем. При машинной обработке получаемой информации роль решающего блока выполняет ЭВМ с интерфейсом.
Класс G01J1/44 электрические схемы