Устройство автоматического измерения коэффициента усиления электронного умножителя Советский патент 1982 года по МПК H01J40/14 

Целью изофететш является повышение точности измерения и расширения функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в устройство автоматического «измерения коэффициента усиления электронного умножителя, содержащее источник излучения, электронный умножитель, усилитель импульсов, интегральный амшштудный дискриминатор и счетчик импульсов, дополнительно введены второй интегральный амплитудный Дискриминатор, первый и второй ветггили импульсов второй и третий счетчики импульсов, цифро-аналоговый преобразователь, блок управления, блок сравне1шя кодов и регистр памяти результата измерения, причем выход элетстро шого умножителя-соединен с входом первого и второго дис криминатора, входы которого связаны с входом первого и второго вентиля имЬульсов, выходы которых связаны с входом первого и второго счетчиков импуль сов, вьпсод первого счетчика импульсов соединен с входом регистра памяти, вых второго счетчика через блок сравнения кодов соединен с блоком управления, выходы которого связаны с входами первог и второго вентиля, первого и второго счетчика импульсов, регистра памяти и т тьего счетчика импульсов, выходец которо соединены с входами блока управления и цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с входом первого дискриминатора. На чертеже приведена блок-схема уст ройства. Устройство содержит источник 1 излу чения (для ФЭУ применяется источний света, для ЭУ - источник излучения электронов), прибор, содержащий электронный умножитель 2, усилитель 3 импульсов, первый интегральный амплитудный дискриминатор 4, второй интеграяьный амплитудный дискриминатор 5, первый вентиль в импульсов, второй вентил 7 импульсов, первый счетчик 8 импульс второй счетчик 9 импульсов, третий сче чик 10 импульсов, цифро-аналоговый пре образователь 11, блок 12 управления, блок 13 сравнения кодов и регистр 14 памяти результата измерения. Устройство для ФЭУ работает следующим o6fja3OM. Световыо фотоны от источника 1 излучения падают на фотокатод . Эт фотоны выбивают из катода отдельные электроны, которые умножаются, в умножительной системе и поступают в виде электрических импульсов на усилитель 3 импульсов. Усиленные импульсы по амплитуде известное число раз подаются параллельно на входы первого и второго амплитудных дискриминаторов 4 и 5, работающих в интегральном режиме. Технические характеристики обоих дискрими наторов идентичные. Динамический диапазон диcкpи raнaции амплитудных сигналов и равен U,-,j(-U и отсчитывается относительно входа импульсного усилителя, служащим нагрузкой анода электронного умножителя 2. Порог срабатывания первого дискриминатора 4 задается цифро-аналоговйгм преобразователем 11 в соответствии числу импульсов, сосчитанных в виде кода, в третьем счетчикп 10 с добавлением -значеш я 0 . Третий счетчик 10 имеет объем счета до m единиц икшульсов и при поступлении m +1 импульса вырабатывает сигнал переполнения, передаваемый на блок 12 управления. Дискретность цифро-аналогового преобразователя 11 соответствует значению ди . Следовательно, максимальное значение порога срабатывания первого дискриминатора 4 равно т-uU+U i n является верхней границей U динамического диапазона амплитудной дискриминации импульсов. Нормированные по амплитуде и длительности импульсы выхода дискриминаторов 4 и 5 передаются на соответствующие входы первого и второго вентилей 6 и 7. Выход первого вентиля 6 связан с счетным входом первого счетчика 8, выход второго вентиля 7 - со счетным входом второго счетчика 9. Первый 8 и второй 9 счетчики- имеют одинаковые технические характеристики. Кодовые выходы первого счетчика 8 подключены i к регистру 14 памяти, второго счетчика 9 .- к бло1су 13 сравнения кодов. Блок 13 сравнения кодов вьфабатывает сигнал равнозначности и передает на блок 12 управления в случае, если код во втором счетчике 9 достиг значения п,с-(ОР , где величина Р равняется натуральному числу, постоянному для каждого измерения и выбранному из соображений необходимой статистической точности результата измерения. Блок 12 управления после подачи на управляющий вход сигнала пуска устанавливает все три счетчика 8, 9 и 1О на ноль, после чего одновременно от крывает первый 6 и второй 7 вентили. При подсчете Вторым счетчиком 9 числа импульсов -ю Р срабатывает блзок 50 сравнения кодов и сигнализирует блоку 12 управления. Последний в этот момен запирает одновременно первый 6 и второй 7 вентили, подает один ктупьс на счетгсый вход третьего счетчика 10 и устанавливает второй счетчик 9 на ноль. Закончен первый интервал счета. После небольшой паузы, во время которой новый код от третьего счетчик 10, соответствующий значению единица, посредством цифро-аналогового пре образователя 11 устанавливает порог срабатывания первого дискриминатора 4 величиной , блок 12 управле ния открывает оба вентиля 6 и 7. И ачинается второй интервал счета, после аапершеташ которого аналогично первом начинается следующий и так далее до загюу)шсния m -го интервала счета, когда m + 1-ый импугЕьс от блока 12 управления переполнит третий счетчик 10 В этой ситуации от третьего счетчика 10 сигнал переполнения передается на блок 12 управления, после чего блок 12 управления выдает сигнал разрешения за писи на регистр 14 памяти и вырабатывает сигнал Конец измерения. Результат счета Z3 п въщается от первого счетчика 8 й аписывается в ви де кода в регистр 14 памяти. От регистра памяти результат счета может быть считан посредством цифровой индикации, цифропечатанием или цифро-аналог вым преобразователем для стрелочных приборов. Резутштат измерения величины средней амплитуды импульсов равен результату счета представленному в регистр памяти в единицах дУ/Ю с добавлением значения Ц -ди/1 . Результат измерения величины коэффициента усиления эле тронного умножителя получается от результапга измерения средней амплитуды одноэлектронных импульсов, укшожая это значение на множитель к/е, где е - значение заряда электрона; К - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбранных параме ров анодной цепи и формы одноэлектронного импульса тока. R Зная эти величины, можно выбрать такое ди , чтобы .nP - натуральное число. j|.V При этом умножение при опр деяешги М сводитсй к установлению запятой в нужное место согласно величине г . Применение предлагаемого устройства позволяет более, чем на порядок повьг- сить точность измеретшя коэффициента усиления, расширяет в сравнении с UvTвестным (базовым объектом) функциональные возможности устройства, так как позволяет одновременно осуш;есткпять точное измерение средних амплитуд и пригодно для электронных умножгггелей с праш-ически любым распределением одноэлектронных импульсов. Формула изобретения Устройство автоматического измерютта коэффициента усиле}шя электронного умножителя, содержащее источник излучения, элещ-ронный умножитель, усилитель импульсов, интегральный амплитудный дискриминатор и счетчик и myJtьcoв, отличающееся тем, что, с целью повьгшения точности измерения и расширения функциональных возможностей, в устройство дополнительно введены второй интегральный амплитудный дискриминатор, первый и второй вентили импульсов, второй и третий счетчики импульсов, цг1фро-аналоговый преобразователь, блок управления, блок сравнения кодов и ре гистр памяти результата измерения, выход электронного умножителя соединен с входами первого и второго дискриминаторов, выходы которых связаны с входом первого и второго вентиля импульсов, выходы которых связаны с входом первого и второго счетчиков импульсов, Выход первого счетчика импульсов соединен с входом регистра памяти, выход второго счетчика через блок срав-1 нения кодов соединен с блоком управления, выходы которого связаны с входами первого и второго вентиля, первого и второго счетчика импульсов, регистра памяти и третьего счетчика импульсов, выходы которого соединены с входами блока управления и цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с входом первого дискриминатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Клобухар, Ахумада, Майкл, Керол Точный метод определения усиления фо79536848

тоумномситеяей. - ПдНИ, 1974, № 9,ных умножителей с экспоненциальным

с. 26-28.амшштудным распределением заряда на

2. Марьин Б. В. Тельцов М. В. Оп-выходе. - ПТЭ, 1976, № 1, с. 164-16Б

ределение усиления каналовых электрон-(прототип).