Способ определения длительности одноэлектронного импульса фотодетектора

(50 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЕСЩщ у ОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВ У(71) Белорусский государственный унверситет им. В.И.Ленина(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСРОННОГО ИМПУЛЬСА ФОТОДЕТЕ ОДНОЭЛЕКТТОРА(57) Изометрологитекторов области фотодеретение относится к ческого обеспечения с импульснь 1 м предст сигнала, например, ронных импульсов. И лен в видобре од ноэле ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С ние может найти применение в электро- вакуумной промышленности и лабораторной практике при аттестации фотоэлектронных умножителей, диссекторов и электронно-оптических преобразователей. Изобретение повышает точность определения длительности одноэлектронного импульса. Устройство, реализующее предложенный способ, содержит фо- топриемник 1, регулируемый источник 2 света, усилитель 3, дискриминаторы 4 и 6, частотомеры 5 и 8, логическую схему 7 антисовпадений, вычислительный блок 9.Длительность одноэлектронного импульса определяется по формуле, приведенной в описании изобретения, сЖ предусматривающей предварительное выполнение ряда операций по способу ипроведение измерений ряда параметров.Изобретение относится к области метрологического обеспечения фотоде, текторов с импульсным представлением выходного сигнала, например, в виде одноэлектронных импульсов и может найти применение в электровакуумной промышленности и лабораторной практике при аттестации фотоэлектронных умножителей (ФЗУ), диссекторов и электронно-оптических преобразователей.Цель изобретения - повышение точности определения длительности одно - электронного импульса фотодетектора. 15Цель достигается тем, что согласно способу, состоящему в задании оп тимального порога амплитудной дискриминации одноэлектронных импульсов, сравнении амплитуды одноэлектронных 20 импульсов с оптимальным порогом и измерений скорости счета одноэлектронных импульсов 4, , превышающих по амплитуде оптимальный порог, задают вспомогательный порог амплитудной дискриминации, сравнивают амплитуду одноэлектронных импульсов с вспомогательным порогом амплитудной дискриминации, измеряют скорость счета одноэлектронных импульсовс ам О плитудой между оптимальным и вспомогательным порогами дискриминации, причем измерение скоростей счета ведут в условиях нелинейного участка световой характеристики фотодетекто ра, а среднее значение длительности одноэлектронного импульсаопределяют по формулеЙ- )Г: 1 пИ, - 1,)/шд (Э,14 О(Ц- с)х Я - 1) /оД /11-ос), (1)где М = ( - 1, )1 при измеренияхи 4, в условиях линейного участка световой характеристики фотодетектора,Оптимальный порог дискриминации выбирают по максимуму отношения сигнал/шум. Вспомогательный порог может бытьвьбран дотаточно произвольно, лишьбы скорости счета импульсов последвух дискриминаторов, существенно отличались. При этом возможна оптимизация точности измерений.55На чертеже изображена блок-схемаустройства, реализующего способ.Устройство содержит фотоприемник1, регулируемый источник 2 света,усилитель 3, дискриминатор 4, частотомер 5, дискриминатор 6, логическую схему 7 антисовпадений, частотомер 8 и вычислительный блок 9.На оптический вход фотоприемника 1 поступает свет от источника 2 света, выход фотоприемника 1 соединен с входом дискриминаторов 4 и 6, выход дискриминатора 4 соединен с входом частотомера 5 и первым входом схемы 7, второй вход которой соединен с выходом дискриминатора 6, а выход - с входом частотомера 8, выход которого соединен с первым входом блока 9, второй вход которого соединен с выходом частотомера 5.Фотоприемник 1 освещают от регулируемого источника 2 света световым потоком небольшой интенсивности, такой, чтобы фотоприемник 1 работал на линейном участке световой характеристики. Граница этого участка может быть установлена на основании опыта работы с фотоприемниками подобных типов. После усиления усилителем 3 выходные одноэлектронные импульсы фотоприемника 1 подают на дискриминатор 4, варьированием уровня срабатывания которого находят оптимальный порог, например по максимуму отношения сигнал/шум и задают его как неизменный в дальнейшем. Измерения скорости счета одноэлектронных импульсов 1, , превышающих по амплитуде оптимальный порог дискриминации и появляющихся на выходе дискриминатора 4, ведут частотомером 5При этом усиленные одноэлектронные импульсы подают также на дискриминатор 6, порог которого устанавливают несколько выше оптимального, а выходные сигналы дискриминаторов 4 и 6 подают через логическую схему 7 антисовпадений в частотомер 8, измеряющий среднюю скорость счета одноэлектронных импульсовПо отношению Я, -1 )4, рассчитывают коэффициент Ы Затем повышают интенсивность излучения источника 2, попадающего на фотоприемник 1, вводя последний на нелинейный участок световой характеристики. Путем сравнения показаний частотомеров 5 и 8 в.этих условиях с помощью вычислительного фблока 9 определяют искомый параметр, Сущность способа поясняется следующим расчетом. С учетом того, что длительность одно/ехр (- 1 С) или приближен д,:8.),=-Дт том 4,:1, = ац ри тех же приблип(ф - х)/ а Х(фо л/погрешность спотро убывает с потвенно Соотвеениях и четом а Ы/4 ГТ бн т,е, относоба каз 1493/45 тираж 772 Подписно Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 электронного импульса Фотодетектораопределяет минимально допустимоемертвое время Фотометра в целом,регистрируемая скорость счета одноэлектронных импульсов при оптимальномпороге амплитудной дискриминации 41меньше истинной (при том же пороге)1на экспоненциальный множитель, появляющийся благодаря наличию просчетови конечному значению Г При регистрации в амплитудном ок не, ограниченном оптимальным снизу и вспомогательным сверху порогами амплитудной дискриминации, скорость счета (истинная) уменьшается в Ы раз, достигая величины Ы,1 , а ее регист р рируемое значение г= ьехр(-о 1 г) (3) Совместное решение уравнений (2) и 25 (3) относительноприводит к выражению (1),Поскольку определение коэФФициентал)4 относится к калибровочным процедурам и не представляет техничес р кой сложности, точность его значения ограничивается лишь статистическими Флуктуациями величин 1, и 4 , тех самых (с точностью до линейности световой характеристики), что задают точность /, в выражении (1). Очевидно,абсолютная погрешность измерения вышением скорости счета одноэлектронных импульсов. Формула изобретения Способ определения длительности одноэлектронного импульса Фотодетектора, состоящий в задании оптимального порога амплитудной дискриминации одноэлектронных импульсов по отношению сигнал/шум, сравнении амплитуды одноэлектронных импульсов с оптимальным порогом и измерении скорости счета оДноэлектронных импульсов, превышающих по амплитуде оптимальный порог, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, задают вспомогательный порог амплитудной дискриминации, сравнивают амплитуду одноэлектронных импульсов со вспомогательным порогом амплитудной дискриминации, измеряют скорость счета одноэлектронных имнульсов с амплитудой между оптимальным и вспомогательным порогами дискриминации, причем измерение скоростей счета проводят при работе Фотодетектора на нелинейном участке световой характеристики, а длительность одноэлектронного импульса определяют по Форму- ле где ь - средняя длительность одноэлектронного импульса1 - скорость счета одноэлектронных импульсов, отобранных поптимальному порогу дискрими ы=( /- Я)/11 О- коэФФициент измерений в условиях линейного участка световой характеристики Фотодетектора;скорость счета одноэлектронныхимпульсов с амплитудой междуоптимальным и вспомогательнымпорогами дискриминации,