Счетчик фотонов

(51)5 С 01 . 1/44 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН етчик 9 низации ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт оптики атмосферы СО АН СССР, (56) Авторское свидетельство СССРФ 1114897, кл. Г 01 . 1/44, 1983,Авторское свидетельство СССР В 1283543, кл, С 01 .1,1/44, 1985. (54) СЧЕТЧИК ФОТОНОВ(57) Иэобретение касается измерения параметров атмосферы и может быть использовано для регистрации слабых и сверхслабых потоков в физике, лазерном зондировании атмосферы, космических исследованиях, слектроскоИзобретение касается измеренияпараметров атмосферы и может бытьИспользовано для регистрации слабыхи сверхслабых световых потоков в физике, лазерном зондировании атмосферы, космических исследованиях,спектроскопии, химии и др,Целью изобретения является увеличение точности регистрации Рютоимпульсов при больной интенсивностивходного потока.На чертеже представлена функциональная схема счетчика фотонов,Счетчик фотонов содержит фотоэлектронный умножи 7 ель (ФЭУ) 1, дискриминатор 2 одноэлектронных импульсов,В-разрядный счетчик 3 импульсов, накапливающее оперативное запоминающееустройство (ОЗУ) 4, ЭВМ 5, адресный.счетчик 6, управлнемый тактовый гена-. лин, химии. Целью изобретения является увеличение точности регистрациифотоимлульсов. Подключение дискриминатора непосредственно к счетномувходу счетчика импульсов, а накапливаемых данных - к его информационнымвходам позволяет, с одной стороны, существенно снизиь величину просчетовимпульсов за счет регистрации в дайном временном интервале всех (в нетолько первого) одноэлектронных импульсов, а, с другой стороны, сократить необходимый объем оборуДованияэа счет совмещения в счетчике импуль=сов функций быстрого ОЗУ, сумматораи промежуточного регистра данных,1 ил. ратор 7, триггер 8 режима, сч числа посылок, схему 1 О сихрологический элемент ИЛИ 11.Выход ФЭУподключен к входу дискриминатора 2 одноэлектронных имлуль" сов, а его выход - ксчетному входу И-разрядного счетчика 3 импульсов, его информационне выходы подключены к информационным входам ОЗУ 4, его информационные выходы подключены к входному регистру ЭВМ 5 и к информационным входам счетчика 3. Синхроимпульс (импульс запуска) поступает на первый вход схемы О сннхрониза" ции, ее выход подключен к первому входу триггера 8 режима и к входу счетчика 9 числа посылок, выход счетчика числа посылок подключен к входу режима ОЗУ 4к входу требования прерывания ЭВМ 5, ко второму входу схе 3 15)1 Ьмы 1) с ихроцц нипц ц к перому входу ногццс ского немецта БИ1. Выход трцггеря 8 режима цс 1 дкнюцец квходу упрнвняеиого тактового гецера 5торя 7, его выход - к первому входуядрегцого счетчика 6, его выходко второму входу логического элементаИ)1 И 11, его выход - ко второму входутриггера Н режима. Адресные выходыадресного счетчика подкнючеиы к адресным нходяи ОЗУ 4, Выход ЭВМ 5 подключен ко второму входу адресногосчетчика 6Счетчик фотонов работает следующим образом,Поступающий со схемы 10 синхронизации циунс запускает уцряняемыйтактовый генератор 7, с которого цяадресный счетчик 6 цяцццяес оступять тактоняя частота, изменяя последовательно его состояние, омер посылки регистрируется в счетчике 9числя посылок, Триггер режима этимже импульсом устанавливает ОЗУ 4 в 225режим "Чтение", Прч этом дяццые читаются из ОЗУ 4 и записываются всчетчик 3. Чатем ОЧУ переходит в режим "Запись". Каждый поступающий втечение данного временного интервала 30одцоэлектронный импульс с дискриминатора 2 увеличивает на единицу состояние счетчика 3. В конце временногоинтервала новое состояние счетчика3 записывается в ту же ячейку ОЗУ 4,С изменением состояния адресногосчетчика 6 от поступления следующеготактового импульса с управляемоготактового генератора 7 повторяетсяцикл Чтение-счет-запись уже для , 4следующей ячейки ОЗУ.После прохождения всех воэможньжсостояний адресный счетчик вырабатывает импульс, по которому триггеррежима переходит в режим "Стоп"останавливает тактовый гецерятор 7и подготавливает его к синхронномузапуску очередным синхроиипульсом,После достижения заданного в счетчике 9 числа посылок числа. на ЭВМпоступает требование приема някопленньпс в ОЗУ 4 дяццых, при этом сигнал с выходя счетчика числа посылокпоступает через логический элементИЛИ 11 ця второй вход триггера режимаи переводит его в режим "Стоп", навторой вход управления (режимом)ОЗУ 4, переводя его, несмотря на продолжающееся поступление одцознектроц" цых цмпуньго, ц 1 г тон ццо ц режим "Чтение", благодаря чему обегпециняетгя неизменность накопленных в ОЭУ дяццых при чтении цх н )ВМ, Этим же сигналом осущестнняетг.я блокировка Похож,пения сицхроиипуньгсця г.хему синхронизации и тем самым гохряцение режима "Чтение" до окончания чтения накопленных данных в ЭВМ, Импульсы управления с выходного регистра ЭВМ подаются ца второй вход управления адресного счетчика, последовательно изменяя его состояние, Последующие импульсы формируются после того, как сос.ояцие предыдущей ячейки ОЗУ 4 было считано в ЭВМ.Таким образом, подключение дискриминатора непосредственно к счетному входу счетчика импульсов, а накапливаемых данных к его информационным входам, позволяет, с одной стороны, существенно снизить величину просчетов импульсов за счет регистрации в данном временном интервале всех (а це только первого) одноэлектроццых импульсов, а с другой стороны, сократить цеобходимьп 1 объем оборудования эа счет совмещения в счетчике импуль- сов функций быстрого ОЧУ, сумматора ц промежуточцого регистра данных,Цикл записи и накопления данных объединены, поэтому отпадает необходимость формирования после цикла записи цикла, в котором данные, долучеццые н текущей реализации, складываются с даными, накопленными в предыдуших реализациях. Это позволяет сокраяить период следования зондирующих импульсов примерно в 2 раза и ца эту же величину уменьшить методическую погрешность измерения атмосферных параметров, возникающую эа счет того, что эа время измерения состояние атмосферы измеияется.Формула и э о б р е т е н и яСчетчик фотонов, содержащий фотоэлектронный уиножитель (ФЭУ), дискриминатор одноэлектронных импульсов, И-разрядный счетчик импульсов, оперативное запоминающее устройство(ОЗУ) ЭВМ, схему синхронизации, триггер ре" жима, управляемый тактовый генератор адресный счетчик, счетчик числа посылок и логический элемент ИЛИ, причем выход ФЭУ подктпочен ко входу дискриминатора одноэлектронцых импульсов, ин(1 1(8 Составитель Е. Маколкинактор В. фельдман Техред М,Ходанич Корректор С, Шекма Лодпи аказ 28 Тира и и открытиям при ГКНТ СССРнаб., д5 о изобретен35Раущская Государственного комите 113035, МоскваПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. У(кгород, ул. Гагарина, 101 Вг (бормаиоп п(,(хо М-р (р го счетчика имоу,соя нодкзн(е к и- Ф(1 Рмационн(м входам (Г 1 у, пМ 1 рмацон. ные в(ходы (ОУ подключен( к информ- . ционпым входам И-разрядного счетчика импульсов и ко вхоуп(о(у регистру ЭВМ, выход схемы синхронизации подкл(д (ен к первому входу триггера режи(а и ко входу счетчика числа пос(лок, в(хо(1 триггера режима подклчец ко входу управляемого тактового генератора, выход которого подключен к первому входу адресного счетчика, второй вход которого подклчен к выходному регистру ЭВМ, а выход - к первому входу логического элемента ИЛИ, выход которого подкл(очен ко второму входу тр( ( ге р,( рРфм;(, ход сф(е тчк л чи(на полп(ок но(нн 1 (с ко входу треоояания преп паня ЭВМ и ко пторомувходу логиц( ского элемента И(111, о тгл и ч а и ,ч и й с я тем, что, с целью увеличения точности регистрацииАотоимульсов, вход дискриминаторао)(ноэлектрониах импульсов подкличенк счетному входу И-разрядого счетчика импульсов, выход управляемого тактового генератора подкличен ко входураэре(яения обращения к ОЗУ, выходсчетчика числа посылок подключен ко 15 входу режима ОЭУ и ко второму входусхемы синхронизации,(адресные выходыадресного счетчика подключены к адресим входам ОЭУ,