Устройство для счета фотонов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИА ЛИСТИК ЕСНИ ХЕСПУБЛИН 140281 0 1 ,) 1, 4/44,ЕТА ФОТО ОО.1 астик устройстрическик имОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское сви тетелЛо 1078259, кл. 6 01,)Авторское свидетельс(57) Изобретение относитсянической физики, в частноствам регистрации фотоэлект пу.1 ьсов, и может использоваться в лазрвы ситема локации и связи для регистрации слабы. втоны потоков. Цель изобретния - повышение информативности измерний. В устройство зля счета фотонов явствен регистратор развертки фотоэлектри ски. импульсов во временны стробы:, солержащий блок 14 вюлны сигналов, блок 15 управляющей логики, блок 17 базово 1 о Времени, блок 16 задержки, здпоми. на 1 ощее устройство 18 формы сигналов и блок 19 и н,тика ци и. Таким образом, устройство прелставляет собой следящую систему с возможностью регитрации временной 1)аз Вертки и мил 1 сов фотонОВ и пОЗ ВОл 51 т получить, кром интегральной оценки, вр- мннк) 11 азве)тк кажлого строоа или Все тробов сразу в ниле лвоичной послеаоВ 11 т,1 ьности. 1 ил.,. С ГРОИС 1 ВО СОЛСРЖ И Г фо ГОБЛ(КТРП)ЕСКИ И Учножитель (Ф)У) 1, лискРичис)атоР 2, с)с)- .1 ик,3, нсрвнс ОператиВно-:апоминс)кНес( ) с) :)ойство (О;3 У 4, сумматор 5, вОрос ОЗУ Е, ОсЛи псины(. 1.Осле;Еоватс;1 ьнО, с хсчмси п(рониВнии, с)стчик 8 чисг 3 носылок, с(с. ,ЕИПСПНЬИ С бОКО)(1, Х Прс)В,)(НИ 53 )Ч, Н 31. л(ксор 10, схс.чу 11 сравн(ния 13 ол схс. Ч 13 11 СРсЗПС 31 И 51 ПОЛК.)К)ЧСН и ЗЬХОЛ 1 Сц(М - ъ) 3 Т Р( О, ВТОРО)1 1)ХО., С с(Х)1 С 3111 с )О 11.5(в Еии п(ОЛкг)ючсн и )хо.1 счссп)кс( 8 31 сле )ОСЬ 1 ЛОК, 11ВЬ) И ВЬ) ХОЛ С ХС )Ь) ( Сп Х РО 1 . Зсп(ИИ НО;ЕКГ)К)3 С 13 К (ЗХО;ЕЧ бг)окс), 3)Ра)ЗГ)С- ,Ия, а)с;еин( н);0) о с первым О:3 У 4 и вторы, ,3 У 6, схемой 1 Сраезн(н)я. 1)срвый вхол 1(1 С 1 ЬТИ 3 1 СКСОРс 3 1 НОЛК 1 К)Ч(13 К ВЫ ХО ЕЗ 13 ГО рого ОЗУ 6, инфорчационныс ь),оль ( НтНпс (1 8 313 С,)а Н ОСЬ(Л 0 и ПОЛК,)КС 3)Ы и 3 ГОРо(1) Вхо,(У м) г)ьи)Г)(.ксРа 1(1, ВыхО, ко . Ро)0 СОС;ЕИПЕН ( ВТОРН)М )ХО,(0( СЧ)мс)ОРс) , с 1 131)ХОЛ С,Х 1 Ь)1 СраВ 11151 10,Екг)101(11 1, в;со, ч (110 с) В:)с 1 И 51Г)1 т и Г)(. к со) а 1 ( цхо,(х (р(ГьсГО С)Л( 12, )зы(О,е кот(ро)0 по,с- Р:Гочен к в О,(ной нине (нных,)13,с)( 13 и и ЕЗХО,(у ( п рс)ВГ)(.1)И 51 пс рВОГО С), , 4, ХО,Е блока 11 в.,олць)х сигналов полк,)ючс и к )ихолу Ф:-)У 1, первый выхоЛ бгОк;3 14 вхоЛ НЬ) Х сИ Гпа,тов ПОЛКГ 110 ЧЕН К ПСР 150 М Ч ВХОЛбЛОкс 1 1;Пр(1 Л 5 ПОПй ЛОГИКИ И и ВХО,( (,Окс) 16:53,(е;)жк)1, Второ)1 В(с(.Л б.Ок(3 ; ЧП Рс 1 ВГ) 51 10 П)С й Г 10 Г 31 КИ ПОЛК.1 Ю(1: и 13 ОРО(Х) БЬ КОЛ( с".с(Ч Ы ( СИ НХР 013 ИзсЗЦИ И, В ГОРОИ ЙЬ) ) ол ол(ка 14 вхолны. си алов полк, Кчсн (: зхо,еч б.Ока7 баОБО)0 Брссни, вьхо, (ЛОКа 1бс 1 ЗОВОГО БретСНИ ПОЛКГ 1 ЮЧ(Н К 1 р(.тсм с В хо,(ч бг) Ока 1 Г)п рс) в,)я к) (1 и .)О. Г и к и 31 к п с Р В 0 ч ч В х ОЛ с;5 (3 п 0 ч и н с) 10 п(с. ГОС Г р О й С Г В с 1с 8 ф 0 р.)Ы с И Г н с 1,10 в, ) 5 0 Г) 0 и В Х О,Е Р ОторОГО НОЛ)сг 1 К)с)е)3 К БЫХО;(ч бг)ока ( прс 3 15- , ЯЮП(СИ .101 ИКИ, БЫХОЛ Олокс) 1.) Зс 1,РЖКИ 1 ОЛКГ) Ю)СП и ТРСГЬСМ (ХО(Е З(1 НО(1 И Н (1 Ю (с ГО чстроисГБ 3 18, п(рвыЙ Выхол ко)0)ОГОолклкчсн к б,оку 19 инликации,;3 второй ко зхог(у,-)13 Ч 13.13 локи 14 19 яв.я)отея сост;НЗИЬи а,счснтами реп)страгора развертки имп)льсов а Нс),)ИЗс 11 ОРс 1 Г)ОГИССКИ.с СОСТОЯНИИ.,з стрОЙст)30 р 200 тас(т с,с(;(ч 0(нич лора. ЗОМ.ОТОВНОСГЬ СтЗОИСТс) К П(ИС 1 Рс ЦИ)1 и н ф 0 Р )1 2 Ц и и О п Р с, Е(, 1 Я е т с 5( 1 0 м с н0 м п Р 31 х О,Е3 синхроимпульса со схемы 7 синхрони.(ации На О,ОК 16 ПРсЗВГ)5)К)и(ей Г 101 ЯКИ Н На ОГ)ОК (3 у(1 рс)13,1(ии 51. С)т и) Онре;еслястся НОГ)ожени( Во БРСМ 51 фотоцов, ПОСГХПс 310:ЦИХ:(3 Ф ), 1.тсЗКОПЛ(1)НЫС В ЦИК,1 С СЕТс 1 3 5(Ч(.ИкХ ПС),(- Бого ОЗУ 4 с)пс.1 с) пости)к)т В цикгеС 1 И)Оцс)НИЯ Нс 3 ПСРВЫИ )ЗХОЛ С 11 ТОР О,;13 второй хо,( которого н(ступаот;Еанньс, ПОЛ)(ЕННЫС Б ПРСЛЫ,Е) НЕР)Х .(ИКЛсХ:ЗОН;ЕИРО)ниЯ (сЗс сЗ и (. мз)3)роезс)ни 51 со езторо)0 С)ЗУ 6 из ячейки с тсм жс номером, чго и ночср ячейки первого О:3 У 4. Мугьтнлск- СОРГ) В ИСХО,.ЗНОЧ СОСТ 05)НИИ ПРОИ,СксСГ ;С) лацные на сххх)Втор 6 со второго С)ЗУ 6С.ЗЧ.111 сЗТ С,)ОЖСНР)51 3 С( М 3)с)ТОРС)ИССЛ С н(рвого 4 и второг:) Е) (ЗЛУ записывается во второе ОЛУ 6 Тс) ки х) ОГр)3 зох), во второч ОЛХ 6;роисхо;ЕГ Накопление Ланных в К с) ж,1 0 й И З ЯЦ. С и, С ООТ В С Т С Т В Ч Ю П ( И Х 110 (1 С.БРСЬ)С 3 НЫ( И Н ГСР)З(3(10, В КОТОРЬ)Х 13 1(ИК, с Тс П РОИЗ 1 Ю.Е(1 Г 1 сЯ с.Ч(Т фо ГОНОВ СЧСТ- (п)качи 3. 1(со,епократК( повторе(ис цикла с ч ( т . с ( 1 ч Р) р О 3 3 н и ( , п р 0 и с .с ОЛ Я н ,(.10 В с ЯК)й )с 3,3 )ОС,)Е 110 С 1.1.)Е 11151 (.13 ХР(3)1,)Ь - 70 с(3 сО сх(.)ь)сии хрон из а)(и и, н и ВО;Еит иН а К 0 Н Г 1 Е Н И К) И Н ф 0 Р Х с 3 Ц И И О Ч И С Г) (:3 с) С 11 С три рова ни)х фотО.ОВ езО 13 К);)01 С)Л, ц;(0 :5 Л с)11101( У Р 0 В 1 и. 1 10,(С и С 1131 К,)015 .)Р О 1.5 - ВО,И 1 С 51 15 ССТПКС с ЧИС,та НОСЫ,)ок.1;сг)и инфорс 3 пи 51 В С),3, 6 (остиГ;Зет5Лс)1)НО 0 ( Ро 31351. СРабаТЫВс)(.Т СХС 13 1 1 сравнения и псрек,)кчаст му,ьти)(лексор 1( Еак, то во второе С)ЗУ 6 чер(з сумчаторЗси)ИСЫс)ЕГСя ЧИ(ЛО со С 1 СТИКс 1 8 ЧИСГ)сЗНОС)Г)ОК, СООТ 30 ГС 1)ЗЧК)ПЕС( НО 1 срС ПОСЫГ)0 , при которой во втором ОЗУ 6;)роизошло ло- С Гпж(НИ( За,(с 1)НГ)ГО З Г)ОВН 51 Н(КОНГ)( ИЯ,р 11 а ГОм со схем1 срс 31 с 1152 1 с - ЗОС О;3 У 4 ПОЛЗСтся СИГНс. Заир(Га ЕЗЬХо,(- НЫХ ЛЗННЫХ, ПОЗТОЧХ ЧИС,О сО сЧСтЧИК 3 8 ис,с 1 посыгОк бу;.т ск,)3;Еь)3тьс 51 с н(31(- 1 зь)з) с)ис Ох) с пер)0 О ОЛ ( 4, т ак кс и Б( вОрос 0,3( 1;3;п)и н( Тся но)ср носы, )и С)лноезрех)сино си 3 н с)Г с вы хо.(3 схс(з)ьсравнс ния зс)нисьн 5;)с(я гстьс ОЗУ 12, рс)боТс)КП(ее СИНХроцио С ПсрЗЫ(1 4 И Б)0рым 6 ОЗУрц НсЗ КОНГ)(НИИ Ип,фОр.1(1(ИИ ВО В" О.ром Г)ЗУ 6 исклкчается с) мх)прова)и( Зп;вь посупсЗюпеи.с,ес 1 н ни)х с п(рво 0 ОЗ(со(тоянием ячеек 03 х (ь в которьи хжс з;)писНО сос п)яни( )ис,13 носыгОк и котОрь)с бы.ЛИ 0с )СН ЗЕП 1 ИСЬК) С (31 НИ)(1 13)(21 ЬОЛ(У 12, ТВК Как С,(13)НИ.(с С сХО;Ес) 1 рс(т Ь.е)о С):3 У 12 бгОкЗрчсг выхо,( перв(я о ОЗУ 4, 1 ри эГО(1 чис(10 посыг)ок с выхо;а езГоро( О:3 У 6 суммируется с ну.еч с выхола п с р в О 0 О Л Уи 13 н ( нз ь 3 а п 3 (.1 Б 3 сГ с 5. н (.- О и:Зчсннь)м в тз ж( ячейку второго С);3 У 6,1 С 00 Рс 1 П(а(ТС 51 Га (1 )О ( с)И 1 ВацЗЯ ИцфоР.чации в ЭВ.Ч 3.10(,1( ОКО)1311) 51 акс)11) И 1 (13 Г:1,(с)11.нь)с.,:записанны БО Гором ОЛЕ), ( 1 и ы10(я в .)ВЧ 13, прЗс)сх) состояние трегс его О;3 У 2, счигываемого араллс,ьно.5 НЗГ ЯС.т С 51 И 13,ЕИ Кс)ТОРО 1 ИцфОР 131,И И И.З;(а Н.ной ячейки зторо)0 ОЗУ 6. Сл итывани с (ини(ы с треьсго ОЛх 12 соогзе)14) 281 ) С.оставитеги . З(а(цл;лииРе(иктор с,;1 огиич Техрсд И. Цсрсс Корр(втор (., 9( рииЗаказ 284528 Тираж 4 с)с)ц.исисусРР Гос).эрствсииого ломит(та (.С:С:Р иц с,и(я ивксгс 1, и: злрти(1 ЗОЗВ. Москва, Ж- ЗЗ). Раув:слая ) 4 Зрциавсг(стсииц.и(лгрфиясслс)с ирс(ириязис.: Мя жпил(. ) и 1 рц лг,ия. 4 ствует записи В ячейке торого с)ЗУ 6 цочера числа посвлок, при котором бы, досгигцут задаццый уровень цакоплеция, счи- ТЫЯ ЦИЕ (ЦУГ 151 - ЗЯИИСИ ЧИСЛЯ Ц(ХОИГСЦ- цых к даицому моменту фотоо. Блоки 113, фуцкпиоцирующие в режичс счет;фотонов, формируют ицтегральцую опенку. а регистрация развертки фотоэлектрис(ских импульсс)В вречеццых строоов осуществляется блоками 1, 7, 13 - 19. Блоки 1 13 фуцкциоцирук 1 т сицхроццо с блокачи 14 1), что обеспечивается одцовречеицым поступлсцием сигнала с выхода ФЭУ 1 ца вход дискричицатора 2 и ца вход блока 14 входцых с игцалов, а также одцовремеццьч пс)ступ,- ием сигнала с выхода схемы 7 сицхроци- зациР ца вход блок 9 управления и цд ход блока 5 управляющей логики.Готовность к регистрации ицфорчдп;1 И блоками 1, 7, 13 19 определяется хОх(цтом прихода сицхроимпульса со схечы 7 сицхроцизапии ца вход вцешцей сицхроцизации регистратора развертки фотозлектрических ичпульсов Времеццых стробоИд вход блока 16 управляющей логики), сицхроцизируощего упрдвля)ощую логику и уст;3- цавливак)щего запомицаюшее устройстО 18 в режим Запись. Фотон, поступивий В виде импульса цапряжеция с ФЭУ 1 ця Входцой блок 14, последующий после прихода сицхроимпульса чочецт вречеци через б,н)к 16 задержки с похопью блока 15 упрдляюцей логики записывдется в запомицдюп(ее устройство 18 для временного цд вречя цикла записи определяемого ицтералд рс. меци между соседними сицхроимпх,ьдм храцеция. Входпые импульсы записыак) гся в започицаоп 1 ее устройство 18 под,сейст вием переходов тактовых сигцало. опре. делеццых блоком 17 оазы времеи. Последователщ(ость ходцы.( ичпульсов остается В започицающеч устройстве 18 цеизчсццой лишь в интервале времени между соседими сицхроимпульсам - пришедшим и следуюцим за цич, с приходом которого в па. мяти устройства 18 записывается новая входцая последовательцость ичпульсов фогонов, а предыдущая последовательность поступает в память ЭВМ. Таким образом, В памяти ЭВ.Ч цакап,иваются последовательности импульсо от любого строба с трассы зоцдировация. Введецие в олок 16 задержки тех и,и ицых задержек делает печуствительцыч регистратор развертки дцдлиздтор ло ичесю., сотояций Отис)ситсль- ,10 ВХОДИ ЫХ ЦОСГ 1 СДО 3( ГСЛЬПОСТСИ И)(ИМГПСО 3, ПО,(Х ЧЕ 1 ИЫХ С СООТВЕТ(. Т 10 П(ИХ цЧЯ,1 ИЬ(Х "1(3 СТКО 3 ТРЯ(.С ЗС)ИДИР 013(3 Ц 153.По кочацде из ЭВЧ посл( окоцчдиияэкспери чсцта ) любая последовдтел ьцс)с гь сиИа;0, хрцяпсд 51 ся В ЭВМ 13, с,11000 ГО Мс(ЯС.1 Ка ТРЯССЫ ЗО 11,31 РОБДЦИЯ И(1 Е 1 СЫ В(1 - етс 51 из ам 531 и ЭВЧ В запом 3 И(1 к)исе х с.троитво 18, по окоцчации з(3 писи О;10 К 10 хпрдляюшей логики разрешает действие идикторц 010 бг)ока 19 с цегью ицдикпии хр;3 цимых даццьх.,11 обой ицтересую(ций интервал из входий последовдте,ьцости в виде вречец- ИОИ рг)ЗВ(.рТКИ ВЫ 61 р(1(ТСя МираГ 1510 исс.й5 51 ОГикои, .3 сит(36 ИО Ос 1 Вр(х 1 спи ц(3 к.раце блока ицдикдпии чожет быть измсцец с пс)чощьк) блока 17 базы Времеци. Использс)вдцие В устройстве блс)ков 1419, позволяощих рсгистрировдгь рдзверткх 20 фотоэ,)ектрических ичпульсов во вречеццыхстробдх, пов и)е) ицфорхативцость рсзу,)ьтатов измерения по сравцсцию с резмльт(3- там и в виде ицтегрдльцой Оцецки. Фс)р.(.(д добр(г( н(1.х стройство ;1,)я счета фотонов, по дт.св.1173196, ог.гичаюи 4 ссся тем, что, с пслью ювышеция ицформативцсти изчср- ций, в цсго дополцительцо введецы бн)к Входцых сигналов, блок управляющсй логики, 6.10 к ОЯЗОВОГО БГ)смени, блок задержки, зд(Очиаюцее устройство формы сигцалов и блок ицдикапии. при этом выход фотоалектроццого умцожителя подключец к хо;(х блока входцых сигналов, первый выод которого подклк)чец к воду блока зддержки и первому воду блокд управляющей логики, второй в.ход которого подкл)очец к второму ВЫХОДХ СХСМЫ СИЦ.(РОЦИЗЯПИИ, ВТОРОЙ Ы.(ОД блока входцых сигналов подклктчец к вхо(сх б,н)кд базового времени, выход которого 40 подклк)чец к третьех(у входу блока упрдвляющсй логики и первому входх запомицак)- 1 цЕГО уетрОйстВа фОрМЫ СИГНаЛОВ, ВтОрОй вход которого подключец к выоду олокд управляющей логики. выход блока зддержки 45 подкл ючец к трс тьеху входх за поч и цак) п(с гоусгройства формы сигналов. первый выход которогс) подклк)чец к блокх ицдикдпии, д второй - к входу электроццой вычислитсльцой машицы.