Регистратор света

,ЯО 1) 4 6 О 1 1 1 4 ОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИЪЛй.УГ судового Кра й университ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Белорусский ордена Трного Знамени государственньим. В. И. Ленина(57) Изобретение относится к электрофотметрии слабых световых потоков видим области спектра, Цель изобретения состоит в повышении точности измерения светового сигнала. Регистратор построен на базе счетчика фотонов и состоит из фотоприемника 1, соединенного выходом через последовательно включенные первое пороговое устройство 2 и преобразователь частоты 3 с первым входом измерителя скорости счета импульсов 4 и через второе пороговое устройство 5 - с вторым входом измерителя 4. При этом пороговые устройства 2, 5 настроены на разные уровни срабатывания, а измеритель 4 выполнен в виде блока определения разности скоростей счета импульсов, поступающих на два его входа. 2 ил.Изобретение относится к электрофотометрии преимущественно слабых световых потоков в видимой области спектра и может быть использовано в приборостроении для нужд спектрального анализа, астрометрии, биофизики, медицины.Цель изобретения - повышение точности измерения светового сигнала.На фиг. 1 приведена блок-схема регистратора; на фиг. 2 - пример реализации измерителя скорости счета импульсов.Устройство содержит фотоприемник 1, соединенный выходом через последовательно включенные дополнительное пороговое устройство 2 и преобразователь частоты 3 с первым входом измерителя скорости счета импульсов 4 и через пороговое устройство 5 - с его вторым входом 6. Измеритель скорости счета импульсов состоит, например, из реверсивного счетчика 7 с сумирующим входом. Выходы триггеров счетчика 7 нагружены на входы схемы ИЛИ 8, соединенной выходом с инвертирующим входом первой схемы И 9 и первым входом второй схемы И 10, вторые входы которых являются вторым входом 6. При этом выход схемы И 10 соединен с вычитающим входом счетчика 7.Устройство работает следующим образом.Фотоприемник 1 преобразует попадающие на него фотоны в одноэлектронные импульсы, которые вместе с темновыми импульсами фотоприемника 1 после амплитудного отбора (как правило, с предварительным усилением) в пороговых устройствах 2, 5 и преобразования частоты их следования в блоке 3 поступают на входы измерителя скорости счета импульсов 4. По разности скоростей счета импульсов судят о значении измеряемого светового сигнала, Определение этой разности производится, например, схемой фиг. 2. При этом счетчик 7 заполняется по суммирующему входу 4. Наличие в нем импульсов заставляет сработать схему ИЛИ 8, запрещающую по инвертирующему входу схемы И 9 пропускание на выход измерителя импульсов. Проходящие на вход 6 в этот период импульсы запускают схему И 10, выходные импульсы которой воздействуют на вычитающий входреверсивного счетчика 7. Если средняя скорость счета импульсов по входу 6 больше, чем по суммирующему входу, в установившемся режиме превая из них уменьшается на значение второй. Флуктуационное превышение вычитаемой скорости в начальный момент регистрации не сказывается на работе устройства при достаточно большей скорости емкости реверсивного счетчика 7 (обычно достаточно одной - двух декад). Если средняя скорость счета выше по суммирующему, то о разности можно судить по содержимому счетчика 7 (в единицу вре ы,= (м - 1 м )/ ( - 1) Откуда М- М - Ми что требует введения специального счетного блока. Простейшим случаем выполнения является блок преобразования частоты с коэффициентом преобразования р, помещенный на выходе первого порогового устройства 2, При наличии такого преобразователя 3 в первом канале за время Т будет накоплено М импульсов, а во втором канале 6 - Я импульсов. Их разность дает искомое количество фотонов в измеряемом световом потоке.Отношение сигнал/шум р для пуассоновских потоков М, и М. имеет величину гналов (1 М,ЬЬ), когда измерения наиболее ак. а в случае малых повышение точнос туально,О- р) 1+Я) Э азовым объектом выбираем счетчик фов с оптимизированным порогом дискриции, отношение сигнал/шум для которо. оно минго ро= М,/2 - М мени в нем будет накоплено число импульсов, равное разностной частоте),Регистратор работает следующим образом.Пороговое устройство 2 настроено на оптимальный отбор одноэлектронных импульсов из их смеси с темновыми. При этом на его выходе за заданное время измерения Т накапливается М=Х,+1 МТ импульсов, где 1 М, и Мт - количество одноэлектронных О и темновых импульсов соответственно. Пороговое устройство 5 настроено на другой порог срабатывания, поэтому на его выходе за время Т появляется И=а Х,+рот отобранных импульсов с иной, чем в М, пропорцией, задаваемой постоянными для данного фотоприемника коэффициентами а и р, одноэлектронных и темновых импульсов.По значениями Я и Х можно определить пропорциональное количеству фотонов М в измеряемом световом сигнале число 201260694 Составитель А, Чурбаков Редактор Н. Горват Техред И. Верес Корректор С. Черни Заказ 5216/37 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Сравнение отношений сигнал/шум показывает, что р/ ро = 2,8,т.е. достигается почти трехкратное повышение точности измерения светового потока. Затраты времени пропорциональны квадрату требуемого повышения точности.Формула изобретенияРегистратор света, содержащий последовательно соединенные фотоприемник, пороговое устройство и измеритель скорости счета импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения светового сигнала, в него введены дополнительное пороговое устройство и преобразователь частоты, причем выход фотоприемника через последовательно соединенные дополнительное пороговое устройство и преобразователь частоты соединен с вторым входом измерителя скорости счета импуль О сов.