Устройство для регистрации слабых световых потоков Советский патент 1990 года по МПК G01J1/44 

Изобретение относится к фотометрии, преимущественно к измерениям слабых световых потоков видимого диапазона, и может быть использовано в астрономии, астрофизике и в космических исследованиях.

Целью изобретения является повышение чувствительности устройства.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства для регистрации слабых световых потоков.

Устройство содержит фотозлектрон- ный умнолситель 1, выход которого соединен со взводом усилителя 2, Выход усилителя соединен с входами первого элемента 3 задержки и амплитудного дискриминатора 4, выход которого соединен с первым входом первого элемента 2if 5 и с входами инвертора 6, первого счетчика 7 и измерителя 8 длительности импульсов, выход которого соединен с вторым входом схемы 9 совпадения через усреднитель 10. Выход схемы 9 совпадения соединен с первым входом четвертого элемента 2И 11, выход которого соединен с входом третьего счетчика 12, выход последнего соединен с вторььм входом сумматора 13. Выход первого элемента 3 задержки соединен с вторым входом первого элемента 2И 5 и с первым входом второго элемента 2И 14.

Выход инвертора 6 соединен с вторым входом второго элемента 2И .14, выход первого элемента 2И 5 соединен с первым входом элемента 2ИЛИ 15, а выход второго элемента 2И 14 соединен с втоСП

00

10

1589071

рым входом элемента 2ИЛИ 15, выход которого соединен .с входом второго элемента 16 задержки и с первым входом третьего элемента 2И 17, выход последнего соединен с входом второго счетчика 18, выход которого соединен

,с первым входом схемы 9 совпадения. Выход генератора 19 импульсов соединен с вторым входом третьего эле;мента 2И 17.

Устройство работает следующим об- разом.

Световой поток преобразуется фото- электронным умножителем 1 в последовательность одноэлектронных импульсов/ которые усиливаются усилителем 2. Затем вся совокупность импульсов, обусловленная как световым потоком, так и внутренними шумами Фотоэлектронного умножителя 1, поступает на вход амп- ° |Литудного дискриминатора 4 и на вход первого элемента 3 задержки. С выхода амплитудного дискриминатора 4 на вход первого счетчика 7 поступают импульсы ,с амплитуды которых превышает порог дискриминации, а с выхода первого элемента 3 задержки поступает вся совокупность импульсов фотоэлектронного умножителя 1 на логическую схему состоящую из инвертора 6, первого элемен- ° та 2И 5, второго элемента 2И 14 и элемента 2ИЛИ 15.

Время задержки первого элемента 3 задержки равно времени задержки импульсов в амплитудном дискриминаторе 4. На логическую схему также поступают и фотоимпульсы с амплитудного дискриминатора 4.

Логическая схема выполняет следл/ю- щую логическую операцию: С А W А- а ,

вся совокупность импульсов фотоэлектронного умножителя,, поступающая с первого элемента 3 задержки; импульсы, превысившие порог дискриминации, поступающие

с амплитудного дискриминатора 4;

импульсы на выходе логической схемы (выход элемента 2ИЛИ 15).

Таким образом, с выхода логической хемы (выход элемента 2ИЛИ -15) постуают импульсы, амплитуда которых н№«е 55 орога дискриминации. Длительность тих импульсов преобразуется в цифроой код преобразователем время-цифра.

35

40

где А В С.с и с ж Пр па пу по ци но по со по пу В. но ро им ди сов рый тог сту тор тел тре пос чер дли на эле схе вых сту ная бат

. пов сла

45

Фо

50

слаб .Фото схем тель соед ли цель него заде счет четы мент

10

о

/ ° ,с °35

40

.состоящим из генератора 19 импульсов третьего элемента 2И 17 и второго счетчика 18, путем заполнения временного интервала, обусловленного длительностью импульса Фотоэлектронного умножителя, импульсами генератора 19 I Фотоимпульсы, .амплитуда которьтх Превышает порог дискриминации, поступают на измеритель длительности им- пульса, который также может быть выполнен в виде преобразователя время- цифра, после чего значения длительности усредняются усреднителем 10 и поступают на второй вход схемы 9 совпадения, на первый вход которой поступают значения длительности им- пульсов с амплитудой ниже пороговой. В.случае равенства значений длительности фотоимпульсов, превышающих порог дискриминации, и длительности импульсов с амплитудой ниже порога дискриминации на выходе схемы 9 совпадения формируется сигнал, который поступает на первый вход четвертого элемента 2И 11 „ разрешает поступление импульса, длительность которого равна среднему значению дли- тельности фотоимпульса, на вход третьего счетчика 12. Этот импульс поступает с выхода логической схемы через второй элемент 16 задержки, длительность задержки которого равна сумме задержек импульса в третьем элементе 2И 17, в счетчике 18 и в схеме 9 совпадения. Цифровые коды с выходов счетчика 12 и счетчика 7 поступают на входы сумматора 13, выход- . ная информация которого может обрабатываться в Э.ВМ.

. Применение изобретения позволяет повысить чувствительность измерения слабых световых Потоков.

45

Формула изобр

е т е н и я

5

0

1.-Устройство для регистрации слабых световых потоков, содержащее .Фотоэлектронный умножитель, счетчик, схему совпадения и измеритель длительности импульсов, выход которого соединен с входом усреднителя, о т- личающееся тем, что, с целью повьщ1ения чувствительности, в него введены усилитель, два элемента задержки, генератор импульсов, два счетчика, амплитудный дискриминатор четыре элемента 211, инвертор, элемент 2йПИ и сумматор, при этом выход фотоэлектронного умножителя сое- дннен с входом усилителя, выход ко- торого соединен с входами первого элемента задержки и амплитудного дискриминатора, выход амплитудного дискриминатора соединен с первым входом первого элемента 2И и с входами инвертора, первого счетчика и измерителя длительности импульсов, выход первого элемента задержки соединен с вторым входом первого элемента 2И и первым входом второго элемента 2И, второй вход которого соединен с выходом инвертора, а выход - с вторым входом элемента 2ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента 2И, а выход - к входу второго элемента задержки и к первому входу третьего элемента 2И, к второму входу которого подключен выход генератора импульсов, а к выходу - вход второго счетчика, входы схемы

15

. к1589071

сравнения соединены соответстьенно с выходами второго счетчика и усреднителя, а выход - с первым входом чет- вертого элемента 2И, к второму входу которого подключен выход второго элемента задержки, а к выходу - вход третьего счетчика, выходы первого и третьего счетчиков-соединены с вхо- Q дами сумматора, выход которого является выходом устройства.

2. Устройство по n.lj о т л и - чающееся тем, что измеритель длительности импульсов содержит гене- ратор импульсов, счетлик и элемент 2И, при этом выход генератора импульсов соединен с вторым вхолрм элемента 2И, первый вход KOTopi о является входом измерителя ДЛР .ельности им- 0 пульсов, а выход элемента 2Н соединен с входом счетчика, выход которого является выходом измерителя длительности импульсов.

Изобретение относится к области фотометрии, преимущественно к области измерения слабых световых потоков видимого диапазона, и может быть использовано в астрономии, астрофизике и в космических исследованиях. Целью изобретения является повышение чувствительности. У импульсов, амплитуда которых ниже порога дискриминации, измеряют длительность и сравнивают со средним значением длительности фотоимпульса, которое формируется путем измерения длительности фотоимпульсов и их усреднения. В случае, если длительности импульса с амплитудой ниже порогового значения совпадает со значением средней длительности фотоимпульса, такой импульс считается фотоимпульсом и регистрируется соответствующим счетчиком, значение числа в котором суммируется со значением числа в счетчике импульсов, превысивших порог дискриминации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.