Способ регистрации слабых световых сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 780459 О ОБРЕТЕНИЯ Н ПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ СЛАБЫХ ОВЫХ СИГНАЛОВпособ регистрации слабых световых ов. Сущность изобретения; анодные ьсы фотоэлектронного умножителя их усиления и амплитудной дискримиподвергают селекции по величине пульсного интервала и подсчитывают ство интервалов, длительность котоеньше среднего периода следования ьсов в темноте. 1 табл,93. Бюл, М 11аплев и В.А.Давыдовг Я,Э., Паулаускас В.Н. ПТЭ, 1983 н Л.В., Салецкий А,М, Люминесее измерения, - М,: Мир, изд-во Изобретение относится к технисредствам регистрации слабых свсигналов, например техническим сререгистрации хемилюминесценции илоресценции.Наиболее близок изобретениюрегистрации слабых световых сигналсредством фотоэлектронного умножирежиме счета (РС). ским овых ствам флюрегистрируемых вии света на фо последователь предьявпяют оп като ра,Недостаток известного способа регистрации слабых световых сигналов заключается в низкой величине отношения сигнал/фон при приеме слабых нестационарных, в том числе импульсных, световых сигналов, Уменьшение отношения сигнал/фон при регистрации таких сигналов связано с Пуассоновским характером распределения величины света, распределение представлено формулой пос овп 00 теля в В РС производят счет отдельных импульсов анодного тока в течение определенного времени, называемым временем счета, При комнатной температуре в отсутствии светового сигнала в РС регистрируют темновой счет, имеющий для ФЭУ различных типов величину до 100-1000 импульсов за секунду. Он возникает по причине авто- эмиссии электронов с поверхности фотокатода, Определенное увеличение отношения сигнал/фон получают, применяя амплитудную дискриминацию анодных импульсов, которая основывается на различии распределений по величине амплитуды импульсов,и где в (и) - вероятность счета величинои Т - длительность интервала време чета;1 - средняя частота следования импу ов (параметр раси ределения). ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) С СВЕТ (57) С сигна импул после нации межим колич рых м импул в темноте и при воздеист окатод, Результат счета на ых интервалах времени ратору посредством индиСредняя величина счета равна 1 Т, среднеквадратичное отклонение величины света равно 1 Т.Воздействие света на фотокатод ФЭУ сопровождается изменением средней частоты следования анодных импульсов от некоторой величины 1 т до величины 1 с и изменением средней величины счета от бт Т до 1 Т. Отношение сигнал/фон равно10 с -ЯТ с 1 т / Г т Л(2) 45 3),к)= где Р= 1 1 - ерх(1р(к) - вероятностьных интервалов длителза время Т,1 - средняя частотаимпульсов,Е - средняя частотпульсных интерваламеньше Т.Доказательство содено в приложении. Отпосле временной селек Тй счета к межимпульс ьностью меньшей Т ледовани оявления межимдлительностью отношения (3) приве- ношение сигнал/фонции равно: При регистрации кратковременных (импульсных) световых сигналов для того чтобы не пропустить его появление требуется устанавливать время счета сравнимое с длительностью сигнала, что приводит к уменьшению отношения сигнал/фон в соот ветствии с (2) и снижению точности регистрации.Цель изобретения состоит в повышении точности путем увеличения отношения сигнал/фон при регистрации слабых кратко временных световых сигналов.Поставленная цель достигается тем, что в способе регистрации световых сигналов фотоэлектронным умножителем в режиме счета, включающем усиление анодных им пульсов, их дискриминацию по амплитуде и подсчет количества импульсов вводится операция селекции анодных импульсов по величине межимпульсного интервала, после чего за время счета определяют количе ство интервалов с длительностью меньшей заданной величины, зависящей от средней частоты следования импульсов в темноте.Распределение количества межимпульсных интервалов за время счета Т, имеющих 40 длительность меньшую времени селекции Т, находится математически из соотношения (1) и описывается формулой (3) т1 - ехр- 1 т тзПри Т = - отношение сигнал/фон (4)11 тбольше отношения сигнал/фон (2),В таблице приведены данные о снижении порога регистрации кратковременного сигнала при времени счета: 0,01, 0,04 и 0,1 секунды и вероятности ложного обнаружения 0,001.Изобретение осуществляется следующим образом.Фотоприем осуществляли ФЭУсо щелочным фотокатодом при напряжении питания 1200 В, Средняя частота следования темновых импульсов после усиления и амплитудой дискриминации равнялась 800 имп/с. Время счета было выбрано равным 0,1 с. При регистрации калибровочного светового сигнала отношение сигнал/фон было равно160-80- - 8,980Временную селекцию осуществляли схемой, состоящей из формирователя временного окна и электронного ключа. Каждый поступающий на схему импульс запускал формирователь временного окна, сигнал с которого открывал ключ и разрешал тем самым прохождение на выход схемы последующего импульса в том случае, если длительность межимпульсного интервала была меньше длительности временного окна.Время селекции установили равным 1/800 с. При выполнении измерений калибровочного сигнала было получено отношение сигнал/фон140-51- =1 2,451Увеличение отношения сигнал/фон составило 39.Использование способа наиболее эффективно при малых длительностях времени счета при регистрации кратковременных световых сигналов,Использование способа регистрации слабых световых сигналов обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества; увеличение отношения сигнал/фон при приеме кратковременных сигналов и соответственно обеспечивает снижение пороговых уровней интенсивностей обнаруживаемых световых сигналов;1804596 20 ставитель Ю.Цаплевхред М.Моргентал орректор М.Максимишин дактор аказ 1077 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина допускает каскадное использование временной селекции,Формула изобретения Способ регистрации слабых световых сигналов фотоэлектронным умножителем в режиме счета, включающий усиление анодных импульсов, их дискриминацию по амплитуде и подсчет количества импульсов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем увеличения отношения сигнал/фон при обнаружении кратковременных световых сигналов, дополнительно производят селекцию анодных 5 импульсов по величине межимпульсного интервала, после чего за время счета определяют количество интервалов с длительностью меньшей заданной величины, зависящей от средней частоты следова ния анодных импульсов в темноте.