Способ определения функции интенсивности импульсного потока фотонов методом счета фотонов

(191 111) 11 4 С 01 Л 1 44 ДОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко при Белорусском государственном университетеим. В.И. Ленина(56) Гулаков И.Р. и др. Импульсный флуориметр.-Вестник БГУ им. В.И.Ленина. Сер. 1, В 2, 1978, с. 76-78.Чернявский А.Ф. и др. Статистичес. кие методы анализа случайных сигналов в ядернофизическом эксперименте. М.: Атомиздат, 1974, с. 295-297.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ ИМПУЛЬСНОГО ПОТОКА ФОТОНОВ МЕТОДОМ СЧЕТА ФОТОНОВ(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетиспользоваться при измерении импульсных оптических процессов в широкихдиапазонах интенсивностей и длительностей. Изобретение позволяет при использовании эквивалентных применяемым в известном способе фотоэлектронных преобразователей и измерительныхсредств повысить помехоустойчивость процесса измерения функции интенсивности импульсных потоков фотонов поотношению к посторонним импульснымоптическим засветкам. В соответствии с данным способом интенсивность измеряемого потока фотонов устанавливается такой, чтобы имелась возможность разрешать отдельные фотоны во времени, делят его на К частных подобныхпотоков, преобразуют последние в эквивалентные потоки электрических импульсов и подсчитывают за И реализаций потока количество электрическихимпульсов, попадающих в последовательно расположенные в рабочем диапа.зоне длительностей измеряемого процесса, и примыкающие друг к другуравные элементарные временные интервалы, начало первого из которых совмещено с началом реализаций. При этомучитывают только те электрическиеимпульсы от частных потоков фотонов,которые не совпадают во времени, ачисло К реализаций измеряемого потока выбирают таким, чтобы квадратмаксимального среднего числа импульсов, приходящегося на элементарныйвременный интервал, был не меньше ве.личины, обратной требуемой относительной погрешности измерений из-законечного объема выборки. 1 ил.Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться при измерении формы импульсных оптических процессов в широких диапазонах интенсивностей и длительностей,Цель изобретения - повышение помехоустойчивости.На чертеже приведена схема устройства, реализующего данный способ применительно к случаю измерения функции изменения во времени интенсивности импульсно вЬзбуждаемой люминесценции (число каналов фотопреобразования выбрано равным четырем).Устройство содержит источник 1 возбуждающих световых импульсов, засвечиваемые им исследуемый образец 2 люминесцирующего вещества и фотоумножитель 3 опорного канала, подключенный выходом к входу схемы 4 усиле" ния и стандартизации импульсов, светоделительные элементы 5, делящие поток оптического излучения исследуемого образца на четыре потока, каждый из которых поступает на один фотоумножитель 6, схемы 7 усиления и стандартизации импульсов, через которые фотоумножители 6 соединены с соответствующими входами многовходовой схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, многоканальный счетчик 9 импульсов, соединенный своим старт-входом с выходом схемы 4 стандартизации импульсов опорного канала, стоп-входом соединенный с выходом схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, а выходом подключенный к. блоку 1 О отображения результатов измерений,Устройство работает следующим об. разом.Импульсы источника 1 света возбуждают исследуемый образец 2 и одновременно преобразуются при помощи фотоэлектронного умножителя 3 в электрические сигналы, которые стандартизируются и запускают процесс дискретизации временной шкалы в многоканальном счетчике 9 импульсов, Поток фотонов люминесценции с исследуемого образца 2 делится при помощи светоделительных элементов 5 на четыре подобных по форме и близких по интенсивности потока, которые направляются на соответствующие фотоэлектрон,ные умножители. 5, Выходные импульсы фотоэлектронных умножителей в каждом канале стандартизируются соответст вующей схемой усиления и стандартизации импульсов 7 и подаются черезсхему ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 на информационный вход многоканального счетчикаимпульсов 9. При этом сигнал на выходе схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 формируется только тогда, когда имеетсялишь один входной сигнал .Многоканальный счетчик 9 импульсов определяет какое количество импульсов поступает на его вход в течение каждого элементарного интерваладискретизации за Я реализаций измеряемого процесса. Результаты этихоценок представляются на требуемомносителе в виде гистограмм при помощи блока 10 отображения информации,Изобретение позволяет ослабитьвлияние на точность измерений функций интенсивности потоков фотоновимпульсного помехового оптическогоизлучения, что достигается, с однойстороны, за счет ослабления интенсивности помеховых сигналов при их раэ"делении по нескольким каналам и соответственно повышения в этих каналахсоотношения сигнал/шум, а с другойстороны, влияние помеховых сигналовослабляется за счет того, что ониисключаются из регистрации при помощиоперации ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,Способ определения функции интенсивности импульсного потока фотонов методом счета фотонов путем преобра" зования И реализаций исходного потока фотонов в И реализаций потока электрических импульсов, подсчета для каждой из этих реализаций количества электрических импульсов, поступающих на последовательно расположенных в пределах максимальной длительности регистрируемого процесса и примыкающих друг к другу равных элементарных временных интервалах, начало первого из которых совмещено с началом реализации, и суммирования количества электрических импульсов, зарегистрированных на элементарных временных интервалах с одинаковыми номерами во всех обрабатываемых реализациях, число И которых выбирают таким образом, чтобы приходящееся на элементарный временной интервал максимальное суммарное количество импульсов было не меньше квадрата величины, обратной требуемой относительной погрешности 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 Формула изобретения1312402 его оценки, обусловленной случайнымхарактером поступления этих импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повыщения помехоустойчивости, исходный поток деляет на Кчастных подобных потоков, а при подСоставитель А. Чурбако ТехредЛ.Сердюкова Саб едак Пожо оррект акаэ 19 777 Подписвенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д, 4/5 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. тная,62/39 ТиражВНИИПИ Государспо делам изобр 113035, Москва, Жсчете числа электрических импульсовна каждом иэ элементарныХ временныхинтервалов учитывают несовпадающиево времени электрические импульсы,полученные от частных потоков фотонов.