Устройство для регистрации информации с координатной камеры Советский патент 1991 года по МПК G01T5/08 

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может Выть применено в электронных схемах позиционно-чувствительных детекторов ядерного излучения.

.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем регистрации более чем двух событий, а также упрощение устройства путем уменьшения количества усилителей-смесителей при регистрации двухчастичных событий.

На чертеже приведена блок-схема устройства при регистрации двухчастичных событий в упрощенном варианте.

Предлагаемое устройство отличается оригинальными связями, выполненными

между выходами позиционно-чувствительных датчиков и входами усилителей-смесителей. Эти связи описываются с помощью кодирующей матрицы Н1. Причем дается правило получения связей в общем виде.

Выбирается К простых чисел PI, Рг ... Рк и К единичных матриц. Тогда кодирующая матрица будет состоять из К подматриц. Причем первая подматрица состоит из Р2. Рз ... Рк единичных матриц порядка Pi, вторая подматрица состоит из Pi, Ра, РзРк

единичных матриц порядка Р2 и т.д., каждая

подматрица состоит из Pi, Pa, Рз PK-I

единичных матриц порядка К. Например, при Pi 2, Ра 3, Рз 5, РА 7. Первая подматрица состоит из 105 единичных матО

ел

N) СП

GJ

риц порядка 2, вторая - из 70 единичных матриц порядка 3 и т.д.

Таким образом, кодирующая матрица

содержит п Pi, РаРк столбцов и N Pi +

+ Ра +... Рк строк, причем число п равно числу позиционно-чувствительных датчиков, каждому из которых поставлен в соответствие столбец кодирующей матрицы, а число N - числу усилителей-смесителей, каждому из которых поставлена в соответствие строка кодирующей матрицы. Выходы позиционно- чувствительных датчиков соединены с входами усилителей-смесителей в соответствии с позициями единиц в кодирующей матрице.

Приведенная в таблице кодирующая матрица Н1 для К 4 содержит N 2 + 3 + 5 + 7 17 строк и п 2x3x5x7 210 столбцов (изображено только первые 30 столбцов, которые соответствуют, допустим, реальному количеству п 30). Расчеты показывают, что количество t одновременно сработавших датчиков и число выбранных оснований К для построения кодирующего устройства связаны соотношением t К-2.

Кодирующая матрица при Pi 2; Р2 3; Рз 5;Р4 7

п 12345678927282930

1010101011 0 1 О

010101010О 1 0 1

100100100О 1 О О

0100100100010

0010010011 001

100001000...... 0000

01 0000100 1000

Н 01000010О 1 00

0001000010010

0000100000001

10000001 ОО 0 1 О

010000001О 0 0 1

0010000000000

0001 000000000

0000100000000

0000010001000

0000001 00О 1 О О

В то время как с помощью известного устройства возможна однозначная регистрация t 2 сработавших одновременно датчиков, то в предлагаемом устройстве в зависимости от величины К можно построить кодирующее устройство для любых значений.

Кроме того, при относительно небольших значениях п и t 2, матрицу Н1 можно укоротить с целью увеличения коэффициента сжатия Кс n/N, т.е. отношения числа датчиков к числу усилителей-смесителей. Для этого достаточно поменять местами строки 11 и 12 и вычеркнуть строки, начиная с 12. В результате получим матрицу, содержащую 210 столбцов и 11 строк, т.е. при t 2 Кс 210/17

12, а в известном устройстве Кс 256/48 5,4. При п 30, соответственно, Кс 30/11 иКс 28/21.

При t 3 можно выбрать следующие

основания: Pi 2; Р2 3; Рз 5; Р4 7 и Рб 11. Тогда получим N 28; п 210x11 2310 и Кс 2310/28 «83.

Таким образом, при t 2 в предлагаемом устройстве существенно экономится

электронное оборудование, а выбирая соответствующие величины К, можно расширять функциональные возможности путем регистрации координат частиц больше чем 2.

5 На чертеже приведена структурная схема устройства для случая, когда число п 210 2x3x5x7 (изображены первые 30 датчиков) для случая регистрации t 2 частиц, причем приведен упрощенный вари0 ант, т.е. п 11.

Устройство содержит позиционно-чув- ствительные датчики 1-30 координатной ка- меры, усилители-смесители 31-41, регистрирующее устройство 42, выходы 43

5 устройства. Входы усилителей-смесителей 31-40 подключены к выходам позиционно- чувствительных датчиков 1-30 таким образом, что позициям единиц в i-й строке кодирующей матрицы Н1 соответствуют

0 входы 1-го усилителя-смесителя. В свою очередь, каждому столбцу в матрице Н1 соответствует один из позиционно-чувствительных датчиков. Например, единицы в первой строке матрицы HI расположены на

5 позициях 1, 2, 3, 5, 7, 9 ... 27, 29. Причем входы 41-го усилителя-смесителя подключены к выходам датчиков в соответствии с позициями единиц в 12-й строке матрицы Н1. Это позволяет, как отмечалось выше,

0 построить эффективно кодирующее устройство при небольших значениях п и t.

Далее выходы усилителей-смесителей 31-41 подключены к входам регистрирующего устройства 42, выходы 43 которого яв5 ляются выходами устройства.

В качестве регистрирующего устройства можно взять постоянное программируемое запоминающее устройство, с помощью которого можно не только запомнить дан0 ные, но и выполнить преобразование кода в остаточных классах в обыкновенный двоичный код.

Устройство работает-следующим образом.

5 Допустим, что одновременно сигналы поступили от 3-го и 8-го датчиков. Тогда на выходах усилителей-смесителей сформируется код, равный нулевой сумме кодов, содержащихся в 3-м и 8-м столбцах: 10001001000

01010001000 11011001000

Допустим, что сработали датчики, на позициях 7 и 15 имеем

10100010000

10001000010 10101010010 и.т.д.

В результате суммирования всевозможных двух столбцов матрицы Н1 получаются различные 11-разрядные числа, которые поступают на входы регистрирующего устройства 42, на выходах 43 которого можно получить двоичные коды координат двух различных и одновременно сработавших датчиков. Например, коду 11011001000 ставится в соответствие два двоичных числа на выходах 43 0011 3 и 1000 8, а коду 10101010011 ставится в соответствие коды 0111 и 1111 и т.д.

Таким образом, используя предлагаемое устройство, можно довольно экономич- ным способом создавать эффективные кодирующие для регистрации многочастичных событий. Причем в отличие от общей теории кодирования, где элементной базой служат сумматоры по модулю два, в предлагаемом устройстве для кодирования используются более надежные схемы - смесители

сигналов, то позволяет выполнять кодировку слабых и аналоговых сигналов, в том числе и световых.

Формула изобретения

Устройство для регистрации информации с координатной камеры, содержащее п Pi 2 Рз ...Рк позиционно-чувствитель- ныхдатчиков, где Pi, Pi, Рз... Рк-взаимноп- ростые числа, N Pt + Р2 + Рз + ... Рк усилителей-смесителей, входы которых соединены с выходами позиционно-чуестви- тельных датчиков, а выходы - с входами регистрирующего устройства, выходы которого являются выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем регистрации более чем двух событий, выходы позиционно-чувствительных датчиков соединены с входами усилителей-смесителей в соответствии с позициями единиц в кодирующей матрице, содержащей п столбцов и N строк, причем каждому столбцу кодирующей матрицы поставлен в соответствие по- зиционно-чувствительный датчик с номером этого столбца, а каждой строке - усилитель-смеситель с номером этой строки.

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может быть применено в электронных схемах позициейно-чувствительных детекторов ядерного излучения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем регистрации более чем двух событий, а также упрощение устройства при регистрации двухчастичных событий. Устройство содержит п лозиционно-чувст- вительных датчиков, из которых одновременно может сработать произвольное число t датчиков, и N усилителей-смесителей. Выходы датчиков соединены с входами усилителей-смесителей в соответствии с позициями единиц в кодирующей матрице, имеющей п столбцов, каждому из которых поставлен в соответствие датчик, и N строк, каждой из которых поставлен в соответствие усилитель-смеситель. Дано общее правило построения кодирующей матрицы, позволяющей закодировать t-кратное событие с высоким значением коэффициента сжатия n/N. Показано, что для распространенного случая t 2 можно упростить кодирующую матрицу. 1 ил., 1 табл.