Способ определения функции интенсивности импульсного потока фотонов методом счета фотонов Советский патент 1987 года по МПК G01J1/44 

1

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и може использоваться при измерении формы импульсных оптических процессов в широких диапазонах интенсивностей и длительностей,

Цель изобретения - повьшение помехоустойчивости.

На чертеже приведена схема устрой- 0 сов определяет какое количество им20

ства, реализующего данный способ применительно к случаю измерения функции изменения во времени интенсивности импульсно вЬзбузкдаемой люминесценции (число каналов фотопреобразования выбрано равным четырем).

Устройство содержит источник 1 возбуждающих световых импульсов, засвечиваемые им исследуемьй образец 2 люминесцирующего вещества и фотоумножитель 3 опорного канала, подключенный выходом к входу схемы 4 усиления и стандартизации импульсов, све- тоделительные элементы 5, делящие поток оптического излучения исследуе- мого образца на четыре потока, каждый из которьгх поступает на один фотоумножитель 6, схемы 7 усиления и стандартизации импульсов, через которые фотоумножители 6 соединены с соответствующими входами многовходо- вой схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, многоканальный счетчик 9 импульсов, соединенный своим старт-входом с выходом схемы 4 стандартизации импульсов опорного канала, стоп-входом соединенный с выходом схемы ИС1ШЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, а выходом подключенный к, блоку 10 отображения результатов измерений.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы источника 1 света возбуждают исследуемый образец 2 и одновременно преобразуются при помощи фотоэлектронного умножителя 3 в электрические сигналы, которые стандартизируются и запускают процесс дискретизации временной шкалы в многопульсов поступает на его вход в течение каждого элементарного интервала дискретизации за N реализаций измеряемого процесса. Результаты этих

f5 оценок представляются на требуемом носителе в виде гистограмм при помогал блока 10 отображения информации.

Изобретение позволяет ослабить влияние на точность измерений функций интенсивности потоков фотонов импульсного помехового оптического излучения, что достигается, с одной стороны, за счет ослабления интенсивности помеховых сигналов при их разделении по нескольким каналам и соответственно повьпыения в этих каналах соотношения сигнал/пгум, а с другой стороны, влияние помеховых сигналов ослабляется за счет того, что они

30 исключаются из регистрации при помощи операции ИСКПЮЧАЩЕЕ ИЛИ.

Формула изобретения

j Способ определения функции интенсивности импульсного потока фотонов методом счета фотонов путем преобразования N реализаций исходного потока

фотонов в N реализаций потока элект- 40 рических импульсов, подсчета для каждой из этих реализаций количества электрических импульсов, поступающих на последовательно расположенных в пределах максимальной длительности 45 регистрируемого процесса и примыкающих, друг к другу равных элементарных временных интервалах, начало первого из которьк совмещено с началом реализации, и суммирования количества канальном счетчике 9 импульсов. Поток 50 электрических импульсов, зарегистри- фотонов люминесценции с исследуемого рованных на элементарных временных образца 2 делится при помощи свето- интервалах с одинаковыми номерами во делительных элементов 5 на четыре всех обрабатываемых реализациях, чис- подобт 1х по форме и близких по ни- ло N которых выбирают таким образом, тенсивности потока, которые направля- чтобы приходящееся на элементарный ются на соответствующие фотоэлектрон- временной интервал максимальное сум- ,ные умножители. 5. Выходные импульсы марное количество импульсов было не фотоэлектронных умножителей в каж;;ом меньше квадрата вели.чины, обратной канале стандартизируются соответст- требуемой относительр1ой погрешности

вуюп;ей схемой усиления и стандартизации импульсов 7 и подаются через схему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 на информационный вход многоканального счетчика импульсов 9. При этом сигнал на выходе схемы ИСК.ПЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 формируется только тогда, когда имеется лишь один входной сигнал .

Многоканальный счетчик 9 импуль

пульсов поступает на его вход в течение каждого элементарного интервала дискретизации за N реализаций измеряемого процесса. Результаты этих

оценок представляются на требуемом носителе в виде гистограмм при помогал блока 10 отображения информации.

Изобретение позволяет ослабить влияние на точность измерений функций интенсивности потоков фотонов импульсного помехового оптического излучения, что достигается, с одной стороны, за счет ослабления интенсивности помеховых сигналов при их разделении по нескольким каналам и соответственно повьпыения в этих каналах соотношения сигнал/пгум, а с другой стороны, влияние помеховых сигналов ослабляется за счет того, что они

исключаются из регистрации при помощи операции ИСКПЮЧАЩЕЕ ИЛИ.

Формула изобретения

j Способ определения функции интенсивности импульсного потока фотонов методом счета фотонов путем преобразования N реализаций исходного поток

фотонов в N реализаций потока элект- 40 рических импульсов, подсчета для каждой из этих реализаций количества электрических импульсов, поступающих на последовательно расположенных в пределах максимальной длительности 45 регистрируемого процесса и примыкающих, друг к другу равных элементарных временных интервалах, начало первого из которьк совмещено с началом реали3131

его оценки, обусловленной случайным характером поступления этих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, исходный поток деляет на К частных подобных потоков, а при под

Р.едактор А. Сабо

Составитель А. Чурбаков

Техред л.Сердюкова Корректор М. Пожо

Заказ 1962/39 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

счете числа электрических импульсов на каждом из элементарный временных интервалов учитьгоают несовпадающие во времени электрические импульсы, полученные от частных потоков фотонов.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться при измерении импульсных оптических процессов в широких диапазонах интенсивностей и длительностей. Изобретение позволяет при использовании эквивалентных применяемым в известном способе фотоэлектронных преобразователей и измерительных средств повысить помехоустойчивость процесса измерения функции интенсивности импульсных потоков фотонов по отношению к посторонним импульсным оптическим засветкам. В соответствии с данным способом интенсивность измеряемого потока фотонов устанавливается такой, чтобы имелась возможность разрешать отдельные фотоны во времени, делят его на К частных подобных потоков, преобразуют последние в эквивалентные потоки электрических импульсов и подсчитьгаают за N реализа- ций потока количество электрических импульсов, попадающих в последовательно расположенные в рабочем диапазоне длительностей измеряемого процесса, и примыкающие друг к другу равные элементарные временные интервалы, начало первого из которых совмещено с началом реализаций. При этом учитывают только те электрические импульсы от частных потоков фотонов, которые не совпадают во времени, а число N реализаций измеряемого потока выбирают таким, чтобы квадрат максимального среднего числа импульсов, приходящегося на элементарный временный интервал, был не меньще величины, обратной требуемой относительной погрешности измерений из-за конечного объема выборки. 1 ил. К/) с