Фотометр Советский патент 1987 года по МПК G01J1/44 

1

Изобретение относится к технической физике, а именно к фотометрии,, и может быть использовано для измерения слабых оптических сигналов с помощью фотоэлектронных умножителей (ФЭУ) при исследованиях люминесцен- ции, оптическом зондировании атмосферы и других физических исследованиях .

Цель изо бретения - повышение помехоустойчивости.

На чертеже схематически представлен фотометр. .

Фотометр содержит ФЭУ 1, блок обработки 2, аттенюатор 3, дифференциальный дискриминатор 4, формирователь импульсов 5, подключенный к аноду ФЭУ, выход которого подключен к входу стробирования дифференциального дискриминатора 4, линия задержки 6, вход к;оторой подключен к одному из динодов ФЭУ 1, фильтр верхних час - тот 7, вход которого подключен к выходу линии задержки 6, и опорный источник 8, подключенный к сигнальному входу дифференциального дискриминатора 4. При этом входы аттенюатора 3 и верхнего уровня дифференциального дискриминатора 4 объединены между Собой и подключены к выходу фильтра верхних частот 7, вход нижнего уровня дифференциального дискриминатора 4 подключен к выходу аттенюатора 3, а вход блока обработки 2 подключен к выходу дифференциального дискриминатора 4.

Фотометр работает следующим образом.

Одноэлектронные импульсы фототока, т.е. импульсы, обусловленные выбиванием с фотокатода ФЭУ 1 отдельных фотоэлектронов, имеют на дино- дах ФЭУ положительную полярность. На аноде ФЭУ те же импульсы имеют отрицательную полярность, причем анодные импульсы задержаны по отношению к динодным. Бремя, распространения сигнала в линии задержки 6 .и аттенюаторе 7 выбирается равным сумме времени распространения электронных лавий от используемого динода до анода ФЭУ 1 и времени срабатывания формирователя 5 от анодного импульса. В отсутствии помех анодный импульс, образованный отдельным фотоэлектроном, запускает формирователь 5 импульсов, импульс малой длительности с выхода формирователя 5 посту172882

пает на вход стробирования дифференциального дискриминатора 4, разрешая его срабатывание. Во время действия этого импульса дифференциаль- 5 ный дискриминатор 4 срабатывает

только в том случае, когда потенциал, действующий на сигнальном входе (в данном случае - уровень опорного источника), превышает потенциал, действующий на входе нижнего уровня, с выхода аттенюатора 3, но не пре- вьппает потенциала, действующего на входе верхнего уровня. Это равносильно выполнению условия K A- Ug А, где А - величина сигнала в момент подачи стробирующего импульса (амплитуда сигнала); К - коэффициент передачи у аттенюатора 3; U - уровень опорного источника 8. Указанное условие можно переписать в виде

10

15

ил

к

откуда следует, что при фиксированном коэффициенте передачи К аттенюатора 3 диапазон амплитуд импульсов, регистрируемых дифференциальным дискриминатором 4 и поступающих на вход

блока обработки 2, однозначно определяются величиной уровня опорного источника 8 V .

При воздействии на ФЭУ электромагнитных помех в его анодной и динодной цепях возникают импульсные и гладкие помехи. Действие ,гладкой помехи, влияние которой наиболее велико, в цепи обработки динодного импульса за счет модуляции порога срабатывания дифференциального дискриминатора 4 ослабляется фильтром верхних частот 7. Задержанные и отфильтрованные динодные импульсы поступают непосредственно на вход верхнего

уровня дифференциального дискриминатора 4. Через аттенюатор 3 эти же импульсы поступают на вход нижнего уровня дифференциального дискриминатора 4. При этом импульсная помеха

малой длительности не вызывает срабатывания дифференциального дискриминатора 4, так как за счет линии задержки 6 она не попадает в зону действия стробирующего импульса, образованного этой же импульсной помехой в анодной цепи. За счет малой длительности импульсов, действующих на стробирующем входе дифференциаль- кого дискриминатора 4, помехоустой313

чивость предлагаемого фотометра по- вьшается.

Данное изобретение позволяет повысить помехоустойчивость за счет вр еменного стробирован я импульсом малой длительности, с вьшода формирователя импульсов, дифференциального дискриминатора в зоне срабатывания, что позволяет устранить возможность его самовозбуждения. В результате полностью исключается возможность развития паразитных автоколебательных процессов в фотометре. Поступающие на стробирующий вход дис- криминатора импульсы малой длительности формируются на выходе формирователя как из сигнальных импульсов ФЭУ, так и из импульсов помехи. Введение в фотометр линии задержки и фильтра ВЧ между динодом фотоумножителя и верхним уровнем дискриминатора обеспечивает срабатывание дискриминатора только по сигнальному им- пульсу фотоумножителя.

Редактор В.Ковтун

%

Заказ 2412/36

Составитель А.Чурбаков Техред А.Кравчук

Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,

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

884

Формула изобретения

Фотометр, содержащий фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), блок обработки, аттенюатор и дифференциальный дис- криминатор, вход верхнего уровня которого соединен с входом аттенюатора, а вход нижнего уровня - с выходом аттенюатора, отличаю, щи й- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены формирователь импульсов, линия задержки, фильтр верхних частот и опорный источник, подключенный к сигнальному входу дифференциального дискриминатора, вход стробирования которого подключен к выходу формирователя импульсов, вход которого подключен к аноду ФЭУ, вход верхнего уровня дифференциального дискриминатора подключен к йыходу фильтра верхних частот, вход которого через, линию задержки соединен с одним из дино- дов ФЭУ, а вход блока обработки подключен непосредственно к выходу дифференциального дискриминатора.

Корректор л.Патай

--- -- - -..-..-- - , «„.

Подписное

Изобретение относится к технической физике, а именно к фотометрии, и может быть использовано для измерения слабых оптических сигналов с помощью фотоэлектронных умножителей при исследованиях люминесценции, оптическом зондировании атмосферы и других физических исследованиях. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Фотометр содержит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 1, блок обработки 2, аттенюатор 3, дифференциальный дискриминатор (ДЦ) 4, формирователь импульсов 5, подключенный к аноду ФЭУ, выход которого подключен к входу стробирования ДЦ, линию задержки 6, вход которой подключен к одному из диодов ФЭУ, фильтр верхних частот 7, вход которого подключен к выходу линии задержки 6, и опорный источник 8, подключенный к сигнальному входу ДЦ. Цри этом входы аттенюатора 3 и верхнего уровня ДЦ объединены между собой и подключены к выходу фильтра верхних частот 7, вход нижнего уровня ДЦ подключен к выходу аттенюатора 3, а вход блока обработки подключен к выходу ДЦ. Повышение помехоустойчивости осуществляется за счет временного стробирования импульсам малой длительности с выхода формирователя им-пульсов дифференциального дискриминатора в зоне срабатывания, что позволяет устранить возможность его самовозбузсдения. 1 ил. С (О