ИМПУЛЬСНЫЙ ФОТОМЕТР Советский патент 1971 года по МПК G01J1/00 

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в схемах приборов, предназначенных для измерения пиковой мощности оптического излучения как при повторяющихся, так и при однократных сигналах наносекундного диапазона длительностей.

Известен фотометр для измерения пиковой мощности излучения оптических квантовых генераторов (ОКГ).

Недостатком фотометра является трудность осциллографирования одиночных импульсов длительностью сек, которые плохо видны на экране осциллографа, и поэтому увеличивается время измерения.

Целью изобретения является повышение точности измерения и получение линейной шкалы прибора при измерении импульсов наносекундной длительности.

Для этого предлагается ослабить измеряемый поток и создать равномерную освещенность на катоде приемника излучения - фотоэлемента, а также обеспечить получение результата измерения в цифровой фор.ме.

Исследования подтвердили возможность измерения одиночных импульсов излучения ОКГ длительностью сек.

Предложенный импульсный фотометр содержит оптическую систему и электронную измерительную схему. Измерительная схема состоит из фотоэлемента, схемы, формирующей импульс, длительность которого пропорциональна амплитуде измеряемого импульса на нагрузке, импульсного усилителя и схемы, измеряющей длительность полученного импульса, и включающей в себя генератор импульсов, ключ и счетчик.

Предложенный фотометр отличается тем, что разрядное сопротивление подключено к источнику изменяющегося напряжения компенсации нелинейности шкалы. Схема формирования импульса обеспечивает пропорциональность его длительности амплитуде измеряемого импульса. На чертеже показана схема предложенного

импульсного фотометра.

Схема содержит фотоэлемент 1, электронную лампу 2, конденсатор 3 (зарядную емкость) , сопротивление 4 нагрузки приемника И3v yчeния, сопротивление 5 цепи разряда,

транзистор 6, ключ 7, усилитель импульсов 8, счетчик 9, генератор импульсов W, емкость //. Схема работает следующим образом. Измеряемый импульс заряжает конденсатор 3 через сопротивление участка сетка -

катод лампы 2 и через внутренние сопротивления источника сигнала. Лампа работает при положительном напряжении на сетке и небольшом напряжении на аноде, примерно равном 10в. В этом режиме сопротивление

примерно 50 ом. Постоянная времени заряда конденсатора 3 равна примерно 0,75 нее/с. После окончания действия импульса лампа запирается отрицательным напряжением на онденсаторе 3, который начинает разряжаться через сопротивление 5 и транзистор 6. Постоянная времени разряда примерно равна 100 нсек. Так как наибольшая измеряемая длительность импульса составляет 1 мксек, то HorpeujHOCTH из-за перезаряда конденсатора 3 во время действия импульса не возниKaiOT. Напряжение на конденсаторе 3 возрастает по экспоненциальному закону, стремясь к напряжению делителя. При достижении нулевого значения напряжение на конденсаторе перестает расти, так как появляется сеточпый ток лампы.

В анодной цепи лампы 2 возникает положительный нмнульс, передний фронт которого образуется в момент запирания лампы 2, а задний в момент отпирания. Пмпульс усиливается уси.чителем, поступает на ключ 7 в схему измерения и одновременно закрывает транзистор 6. При этом измеияется потенциал на коллекторе транзистора б и емкость // начинает разряжаться по экспоненциальпому закону, изменяя потенциал, к которому стремится перезарядиться конденсатор 3. Таким образом происходит компенсация пелинеипости шкалы, которая возникает из-за того, что при разных амплитудах измеряемого импульса используется разная часть разрядной кривой конденсатора 3. Так как закон изменения один и тот же, то происходит полная компенсация нелинейности шкалы.

Предлагаемый прибор обеспечивает высокую точность измерения и стабильность в работе. Он может быть использован в лабораторных условиях.

Предмет изобретения

Импульсный фотометр для измерения пиКОБОЙ мощности излучения оптического квантового генератора паносекундной длительности, содержаш,ий приемник излучения, зарядную емкость, включенную последовательно с участком сетка - катод электронной лампы и с сопротивлением нагрузки приелшика излучения, разрядное сопротивление, формирующую схему в анодной цепи лампы, определяющую временной интервал, отличающийся тем, что, с целью расширения измеряемого диаиазона в сторону более коротких импульсов li получепия линейной шкалы прибора, разрядное сопротивление подключено к источнику изменяюптесося со временем напряжения компенсации нелинейности шкалы.