Электронный фотометр Советский патент 1987 года по МПК G01J1/44 

112

Изоб{)етение относится к фотоэлектрическим измерителям светового потока и предназначено преимущественно для измерения слабых световых сигналов в видимой области спектра в астрономии, биофизике, спектроскопии.

Цель изобретения - повьшение точности измерения светового потока.

На чертеже приведена блок-схема фотометра.

Устройство состоит из соединенных Последовательно фотоэлектронного прибора, например ФЭУ 1, усилителя 2, дискриминатора 3 и распределителя 4, первый выход 5 которого соединен с первым входом 6 реверсивного счетчика 7, а второй выход 8 - с преобразователем 9 частоты, соединенным выходом с вторым входом 10 реверсивного счетчика 7. Кроме того, в состав устройства входит модулятор 11 светового потока 12 с датчиком 13 состояния соединенным выходом с управляющим

входом 14 распределителя 4.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток 12, проходя модулятор 11, воздействует на ФЭУ 1, преобразующий фотоны, составляющие поток 12, в одноэлектронные импульсы, амплитуда которых недостаточна, как правило, для непосредственного срабатывания логических схем. Поэтому одно- электронные импульсы усиливаются усилителем 2, а затем подаются на дискриминатор 3, где производится их отбор по амплитудам для отсечки низкоэнергетических шумов ФЭП и усилителя. Отобранные и сформированные им- пульсы с выхода дискриминатора 3 подают на распределитель 4, который подает их на суммирующий вход реверсивного счетчика 7. Вместе с одноэлек- тронными импульсами в счетчике 7 суммируются и темновые импульсы ФЭП I, совпадающие с ними по амплитуде, Поэтому при закрытом модуляторе 1I распределитель 4 по сигнапу датчика I3 соединяет выход дискриминатора 3 с вычитающим входом реверсивного счетчика 7, При этом из содерясимого счетчика 7 вычитаются темновые импульсы, так что становится возможным определить число только одноэлектрон mix импульсов. Поскольку в данной схеме не производится блокировка регистрации на время переходного процесса, часть импульсов должна быть

зарегистрирована с иным статистическим весом, который определяется конфигурацией модулятора 11. Этот ста- тис гический вес учитывается преобра- з ователем 9 частоты, включенным на одном из входов 10 реверсивного счетчика 7.

Пусть средняя частота поступления одноэлектронных импульсов при полностью открытом на время Т модуляторе II равна п, а темновых импульсов при полностью закрытом на время Tj модуляторе 11 - п j.. Переходный период имеет продолжительность Т, а средняя прозрачность модулятора в это время составляет Уd . Тогда за время Т регистрируется количество

за время Т. - N,импульсов N (п +п) Т , T,j - N.,j, за время (n,j(+n, ) Т ,

В соответствии с изобретением вычитание осуществляется лишь в тече

ние времени Т , а остальное время идет суммирование, т.е. за время +

Т, Т,

Т получают

N N, )

импульсов. Совместное решение урав

для Ng и N

дает

-- (N - )/(T, + М/К.

Измеряемый световой поток F определяется этим уравнением с точностью до квантовой эффективности ФЭУЕ :

F п.

При этом коэффициент К Т + V Т может быть учтен в , что дает возможность накапливать в счетчике величину М, пропорциональную измеряемому световому потоку. Для накопления М необходимо изменить частоту импульсов, поступающих на вход вычитания реверсивного счетчика 7, в р Т /Т раз преобразователем 9. Если рх1, то необходимо выполнить умножение частоты, а если р I, - то деление. Изобретение позволяет увеличить отношение сигнал/шум счетчика фотонов в среднем на 35% от обеспечиваемого базовьм устройством, т.е. повысить точность измерений.

Формула изобретения

Электронный фотометр, содержащий модулятор светового потока с датчи3129

ком состояния, за которым .установлен фотоэлектронный прибор, к выходу которого подключены последовательно соединенные усилитель и дискриминатор, распределитель, управляющий вход которого соединен с выходом датчика состояния, и реверсивный счетчик, соединенный первым входом с первым выходом распределителя, отли

Редактор С.Лисина

Составитель А.Чурбаков Техред М.Ходанич

Заказ 766/42

Тираж 777Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

чающийся тем, что, с целью повьшения точности измерения светового потока, в него введен преобразователь частоты, вкл оченньгй между вторым выходом распределителя и втсрым входом реверсивного счетчика, а выход дискриминатора соединен с входом распределителя.

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к электрофотометрии слабых световых сигналов видимой области спектра методом счета фотонов. Цель изобретения - повышение точности измерения светового потока. Фотометр состоит из соединенных последовательно фотоэлектронного прибора I, усилителя 2, дискриминатора 3 и распределителя 4, первый выход 5 которого соединен с первым входом 6 реверсивного счетчика 7, а второй выход 8 - с преобразователем 9 частоты, соединенным выходом с вторым входом 10 реверсивного счетчика 7. В состав фотометра входит модулятор И светового потока 12 с датчиком 13 положения, соединенным выходом с управляющим входом 14 распределителя 4, за счет чего обеспечивается повьшение отношения сигнал/шум. I ил. с « (Л ND СО О5 00 ел