Устройство считывания информации с координатной камеры Советский патент 1983 года по МПК G01T1/17 

i

ОС Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может быть применено в электронных схемах детекторов ядерного излучения и в других регистрирующих годоскопическ системах, где число одновременно срабатываемых датчиков незначительно по сравнению с общим числом датчиков. Известно устройство считывания информаДни с координатной камеры, содержаще каналы регистрации с группами йитей и группу схем ИЛИ, ко входам каждой из которых подключены одноименные нити из каждой группы нитей Cf} Недостатком этого устройства является неоднозначность определения срабатывания нитей камеры при одновременном срабатывании нескольких нитей например 2 и З) в группе. Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство считывания информации с координатной камере, содержащее каналы регистрации с группами нитей и группу схем ИЛИ, ко входам каждой из которых подключены одноименные нити из каждой группы нитей камеры, вторую группу схем ИЛИ и сумматор по моду лю 2 причем нити из каждой группы соединены со входами второй группы схем ИЛИ в соответствии с модифицированным кодом Хэмминга, причем выхрды схем ИЛИ второй группы одновременно подключены к входам каналов регистрации и к входам сумматора .по модулю 2, выход которого соед нен с входом дополнительного канала регистрации 2 . Недостатком этого устройства является то, что при кодировании групп нитей по модифицированному коду Хэмминга невозможно определение координат двух соседних сработавших нитей, что существенно снижает эффективность регистрации координат ядерных частиц. В реально работающей координатной камере двойные срабатывания соседних нитей встречаются довольно часто (ю 15% и эти данные требуется считывать и обрабатывать в физических экспериментах. Целью изобретения является повышение эффективности регистрации координат ядерных частиц. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство счи тывания информации с координатной .камеры, содержащее каналы регистрации с группами нитей и группу- схем ИЛИ, к входам каждой из которых под ключены одноименные нити из каждой группы нитей, введены схемы проверки на четность, входы которых соеди нены с каналами регистрации в соответствии с модифицированном циклическим кодом Хэмминга. В,результате получается регистрирующее устройство, которое без увеличения оборудования, за счет болеерациональных связей, позволяет повысить эффективность регистрации координат ядерных частиц. На чертеже изображено предлагаемое устройство считывания с координатной камеры, в котором нити камеры разбиты на группы по пятнадцать нитей (1-15), причем показано соединение нитей, входящих в группу, только для одной группы. Устройство вклаочает пять схем (16-19) проверки на четность, по одной схеме (20) проверки на четность на каждую группу нитей, на которые разбиты нити камеры, и пятнадцать Схем ИЛИ (21-35) , которые являются общими для всех групп нитей. Число схем ИЛИ 21-35 определяется числом нитей в группе, а число их 9ХОДОВ 36 определяется числом групп, на которые разбиты нити камеры. Входы 36 соединены с соответствующими нитями других аналогичных групп нитей. Так, например, входы 36 схемы 21 соединены с первьаии нитями других групп, а входы 36 схемы 22 - со вторыми нитями других групп и т.д. Причем схемы ИЛИ 21-35 содержатся в прототипе, за исключением того, что в прототипе рассматриваются группы из 8 нитей. Выходы схем 16-20 и 21 - 25 подключены к входам регистра. Способ соединения устройства считывания с группами нитей можно задать однозначно при помсщи матрицы проверочных соотношений Hi для модифицированного циклического кода Хэмминга. Построение матрицы проверочных соотнесений HI рассмотрим для случая, когда число нитей в группе равно 15. Рассмотрим циклическую последовательность двоичных чисел а 1000: , , а 1111, , , , , , , , , , а 0111, а - .1000 Построение такой последовательности можно осуществить, если взять неприводимый многочлен четвертой степени , а положить, что а - корень этого многочлена. Тогда получим а , а аха/ , , и т.д. Причем операция умножения выполняется по модулю многочлена, а операция сложения по модулю 2. Если же взять, неприводимый многочлен шестой степени х +х+1, 1°. можно построить циклическую послеловательность чисел, состоящую из двоичных шестираэрядных чисел и т.д. Используя вышеприведенную

циклическую последовательность чисел, матрицу HI можно представить в следующем виде:

УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ С КООРДИНАТНОЙ КАМЕРЫ, содержащее каналы регистрации с группами нитей и группу схем ИЛИ, к входам к^аждой из которых подключены одноименные нити из каждой группы нитей, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности регистрации координат ядерных частиц, в него введе^ны схемы проверки на чётность, входы которых соединены с каналами регистрации в соответствии с модифицированным циклическим кодом Хэмминга.(Лс

Номера нитей в десятичном к

При срабатывании любой одной, нит по синдрому С1-С5 можно определить координату сработавшей нити а. При всех значениях . Срабатывание одновременно трех нитей приводит к неправильному декодированию. Для определения координат двух соседних сработавших нитей здесь используется следующее рекуурентное соотношение. Сумма по модулю 2 двух соседних столбцов матрицы HI не равна сумме по модулю 2 двух соседних последукмци х столбцов этой же матрицы, как это видно из приведенной ниже таблицы. При помощи такой таблицы, записанной в памяти ЭВМ, можно определять координаты двух одновременно сработавших ни йТогда на выходах схем-проверки на четность по каждой строке будем иметь номер сработавшей нити или .номера двух соседних сработавших 5

9 10 11 12 13 14 15

Для удобства рассмотрения работы устрюйства запишем номера нитей камеры в виде матрицы. Строки этой

50 матрицы образованы номерами нитей камеры, входящих в группу, а столбцы - одноименными нитями из каждой группы нитей.

9 10 11 12 13 14 15 .

24 25 26 27

28 29 30

39 40 41 42 43 44 45

54 55 56 57 58 59 60

нитей. Это достигается тем, что нити в каждой группе подсоединены к входам схем проверки на четность в соответствии с модифицированным циклическим кодом Хэмминга, так как этот код исправляет одну или две смежные сшибки. Так, обращаясь к чертежу и матриде Hi, видим, что все нити соединены с входами многовходовой схемы 20 проверки на четность в соответствии с наличием единиц в столбцах матрицы на позиции С5. Кроме того, первая нить соединена входом схеки 16, вторая нить - с входом схемы 17 и т.д., пятая нить с входами схем 16 и 17, а, например, 13 нить соединена с входами четырех схем 16 - 19. Другими словами, соединение нитей с входами схем 16-19 определяется наличием единиц на позициях С1-С4 в столбцах матрицы Hi. Кроме того, с целью обеспечения проверки по столцам каждая нить 1-15 соединена с входом соответствующейей схемы ИЛ 21-35. В результате получим сигнал соответствующий единице на выходах тех схем ИЛИ, к входам которых подключены сработавшие нити, т.е. проверка по столбцам покажет, в каких столбцах имеются сработавшие нити. На основе этих проверок по строкам - модифицированным ци лическим кодсм Хэмминга, а по столбцам - на обнаружение сработавших нитей можно четко указать номера сработавших нитей в камере.

Пусть, например, в первой строке (в первой группе нитей) сработа ли 1 и 2-я нити, во второй строке (во второй группе) 16 и 17-я нити, в третьей строке (в третьей группе) 33 и 34-я нити, в четвертой строке (в четвертой группеJ 57 и 58-я нити. Тогда на выходах схем проверки на четность по каждой строке будем/иметь результат того, что во всех четырех строках сработало по четному числу нитей.

Это достигается тем, что нити в каждой группе подсоединены к входам схем проверки на четность в соответствии с кодированием по модифиg цированному циклическому коду Хзмминга, так как этот код исправляет одну или две смежные ошибки или обнаруживает четное число сяиибок. Проверка по столбцам покажет, что сработали проволочки в 1,2,3,4,12 и 13 столбцах, но из условий работы камеры срабатывание четырех подряд сработавших нитей недопустимо. Остается предположить, что имеется парное срабатывание нитей, а их место5 положение определяется, исходя из проверочных соотношений, полу ченных при проверке по строкам. По результату совместной проверки по 4 строке и по 12 и 13 столбцам можно указать, что сработали 57-я и 58-я нити. Нетрудно проверить, что такое сочетание сработавших нитей невозможно определить, если использовать проверку по строкам в соответствии с модифицированным кодом Хэмминга, как это сделано в прототипе. В этом сгучае проверка по строкам и столбцам может указать только т6, что сработала, например, 1-я,

л 2-я или 2-я, 3-я или 3-я, 4-я нити, а также невозможно точное определение координат 16-й,17-й и 33-й, 34-й нитей. Предлагаемое устройство считыбания информации позволяет регистрировать номера любых четырех

одновременно сработавших нитей. Кроме того, как это видно из примера, можно регистрировать большое число вариантов одновременного срабатывания большого числа нитей камеры.

0 Следует отметить, что число логических схем, необходимых для реализации предлагаемого устройства считывания информации, остается таким же, как ив прототипе.