Счетчик фотонов Советский патент 1986 года по МПК G01J1/44 

1

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для регистрации световых потоков, а также фотоэлектрических релаксационных процессов в физике, химии, биологии, медицине, геологии и т.д.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет регистрации закона распределения фотонов во времени.

На чертеже показана блок-схема устройства.

Счетчик фотбйов содержит источник 1 света, оптически связанньй через прерыватель 2 света с фотоэлектронным умножителем 3, к выходу которого последовательно подключены дискриминатор 4 и счетчики 5 и 6 световых импульсов, счетчик 7 шумовых импульсов. Блок 8 управления соединен с быстрым запоминающим устройством 9, сумматором 10, медленно запоминающим устройством 11, регистратором 12 и прерывателем 2 света.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на управляющий вход блока 8 управления сигнала он устанавливает на ноль счетчики 5 и 6 световых и счетчик 7 шумовых импульсов, а также ячейки памяти быстрого 9 и медленного 11 запоминающих устройст После установки схемы в исходное состояние открывается прерыватель 2 света. На катод фотоэлектронного умн жителя 3 От источника 1 света поступают фотоны света, причем их поток может изменяться во времени. Эти фотоны выбивают из катода фотоэлектронного умножителя отдельные электроны, которые умножаются его диодной системой и поступают в виде электрических импульсов на дискриминатор 4. Нормированные по амплитуде и длительности импульсы поступают на входы счетчиков 5 и 6. Работая поочередно, счетчик 5 записывает количество фотонов в четные ячейки памяти быстрого запоминающего устройства 9, а счетчик 6 - в нечетные. Временные промежутки ut поочередной работы счетчиков 5 и 6 равны между собой и много меньше времени измерения устройства.

Таким образом, в быстром запоминающем устройстве 9 происходит накапливание информации о законе распределения фотонов во времени. ГГосле окончания измерения закрывается пре232

рыватель 2 света и происходит счет шумовых фотонов счетчиком 7 в течение времени гз t, В сумматоре 10 происходит суммирование по каналам количества фотонов, поступивших из быстрого запоминающего устройства 9 и медленного запоминающего устройства 11, а также вычитание шумовых фотонов, поступивших из счетчика 7. Из

сумматора 10 количество фотонов по каналам поступает на вход медленного запоминающего устройства 11 и далее отражается на регистраторе 12. Связь между выходом медленного запоминающего устройства 11 и сумматором 10 позволяет производить усреднение количества фотонов по каналам за несколько циклов измерения.

Введение в устройство дополнительных узлов позволяет разбить длительность t релаксационного процесса на N коротких промежутков времени At, в течение которых происходит счет фотонов поочередно работающими счетчиками 5 и 6.

. Точность получения релаксационной характеристики определяется величиной N ---, а следовательно,длительностью временного промежутка it.

Применение в быстром запоминающем устройстве 9 микросхем серии 500 позволяет величину л t выбрать менее 30 НС, что дает возможность получить фотоэлектрические релаксационные характеристики быстропротекающих про- . цессов.

Введение в устройство сумматора 10 и медленного запоминающего устройства 11 позволяет повысить точность получения релаксационной характеристики за счет усреднения информации

за несколько циклов измерения.

Таким образом, поочередная работа счетчиков 5 и 6 с дальнейшим усреднением информации за несколько циклов измерения позволяет получить закон распределения фотонов во времени с высокой точностью.

Формула изобретения

Счетчик фотонов, содержащий блок управления, регистратор и источник света, оптически связанный через прерыватель света с фотоэлектронным умножителем, к выходу которого последовательно подключены дискриминатор и счетчик световых импульсов, причем выходы блока управления соответственно соединены с управляющими входами прерывателя света и счетчика световых импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет регистрации закона распределения фотонов во времени, в него введены дополнительный счетчик световых импульсов, счетчик шумовых им-г пульсов, быстрое запоминающее устройство, сумматор и медленное запоминающее устройство, причем дополниРедактор Н,Тупица Заказ 3688/36

Составитель А.Чурбаков

Техред Н.БонкалоКорректор М.Максимипмнец

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета- СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. +/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

тельный счетчик световых импульсов и счетчик шумовых импульсов CBOKWI входами подключены к выходу дискриминатора, вьпсоды двух счетчиков световых

импульсов подключены к быстрому запоминающему устройству, подключенному вместе со счетчиком шумовых импульсов, регистратором и медленньм запоминающим устройством к соответствующим входам сумматора, выход которого подтслючен к входу медленного запоминающего устройства, причем управляющие входы всех введенных блоков соединены с соответствующими выхода-

ми блока управления.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для регистрации световых потоков, а также фотоэлектрических релаксационных процессов в физике, химии, биологии, медицине, геологии и т.д. С целью расширения функциональных возможностей вводится вспомогательный счетчик 6 световых импульсов, быстрое запоминающее устройство 9, сумматор 10, медленное запо минающее устройство 11 и счетчик 7 шумовых импульсов. 1 ил. 4 ts9 О9