Устройство для моделирования светового излучения ядерного взрыва

(51) В 23(0 ЗОБРЕТЕН де ение дидактических тения - ра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Исследование поражающего действия светового излучения ядерного взрыва и способов защиты от него. Руководство к лабораторной работе. Л,: ВИКИ им, А.Ф. Можайского, 1984 с. 7-9.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА (57) Изобретение относится к учебным устройствам и может быть использовано при обучении на курсах "Граждан" ская оборона" и "Защита от оружия массового поражения"Цель изобревозможностей устройстваУстройство содержит источник 1 светового излучения, вогнутые отражатели 2,3,блок 6 управления, приемник 5 светового излучения, импульсный источник 4 светового излучения, раэмещенньп вместе с источником 1 излучения на оптической оси в фокусе отражателя 2,пульт 8 управления, Глок 9 индикации, им" пульсный источник 7 напряжения. Ввение в устройство импульсного Источ" ника светового излучения, импульсного источника напряжения, пульта управления и блока индикации позволяет проводить моделирование светового излучения второй фазы развития светящейся области ядерного взрыва, что расширяет дидактические возможности устройства, 1 э.п.ф-лы, 1 ил.Изобретецие тцсится к учебнымустрйствам, моделирующим иражаощие. Факторы ядерного зрьцзз, иможет быть использовано при обучении1 гцз ку 1 сах .3 я(та от о(зужця массовогопораженияи "1 раждацская обороца",1(еп изобретения - расширение дидактических возможностей устройства.На чертеже представлена схема ОП 1 зедлагаемого устройства.Устройство содержит источник 1аветоцого излучения, устацозлецныйца оптической оси соосцо расположеццых сферических отражателей 2 и 3, 15импульсный источник 4 светового изпучецц, приемник 5 светового излу(еция, блок 6 управления, импульсныйисто цик 7 питания, пульт 8 управления и блок 9 индикации. 20Пульт управления содержит перныйформзратель 10, таймер 11 и зторйформирователь 12Блок 6 управления содержит первыйКомиаратор 13, первый Формирователь 14, 25второй Формирователь 15,первый и второйинтеграторы 16 и 17,элемент 2-И 18,узел19 диФФереццированця,второй компаратор 20, третий Формирователь 2,первый таймер 22, второй таймер 23,первый электронный ключ 24, КБ-триггер 25, второй электроццый ключ 26,первый, второй, третий и четвертыйпиковые детекторы 27-30,Блок 9 индикации содеРжит индикаторы 31-36,Устройство работает следующим образом.Перед демонстрацией с помощьюорганон управления таймеру 11 задается длителность действия световогоизлучения, соответствующая взрывузаданной мощности, и приводится вдействие Формирователь 12 импульса"Сброс 11, который вьрабатьвает управляющий импульс, поступаощий на входы"Взрыв" приводится в дейстззие формирователь 10 управляющего импульса,который, срабатывая, подает управляющий импульс на вход импульсногоисточника 7 цапряжеция.Импульсный источник 7 напряжения55подает вьсокое напряжение на импульс-,ный источник 4 светового излучеция,нкотором присходит газовый рзэряд иобразуется ппазмеццьй столб, имеющий яркостную температуру зьие 10(з(з(Ж, Часть светового потока от цмпульсцог источника 4 светового ц:зцучеция достигает последовательно сферичес.ких отражателей 2 и 3 и фокусируется ца приемнике 5 излучения, Дзитезьцость газового разряда в импульсном источнике 4 светового излучения составляет несколько миллисекунд, что соогнетствует длительности первой Фазы развития светящейся области ядерного взрыва, В приемнике 5 светового излучения вырабатывается электрический сигнал, напряжение которого пропорционально падающему световому потоку, Зтот сигнал поступает на входы компаратора 13, дифференциатора. 19, интегратора 16 и электронного ключа 26, Лмплитуда поступившего ца компаратор 13 сигнала сравнивается с напряже" цием 0 срабатывания, и в случаепорего преньшеция на выходе компаратора 13 Формируется положительный сигнал, который; поступая ца входы Формирователей 14 и 15, вызывает появление ца выходах формирователя 15 короткого положительного импульса. Эот импульс, поступая на входы таймеров 23 и 22, запускает их. Одновременно сигнал с выхода компаратора 13 поступает на входы "Пуск" интеграторов 16 и 17, которые начинают интегрировать измерительный сигнал, поступающий на их инФормационные входы от приемника 5 светового излучения (непосредственно на интегратор 16 и через электронный аналоговый ключ 26 ца интегратор 17), Одновременно измерительный сигнал поступает на вход узла 19 дифференцирования,на выходе которого получается сигнал, амплитуда которого пропорциональна производной от светового потока, дос. тигающего приемника 5 светового излучения. Сигнал с выхода узла 19 дифференцирования подается на вход "+" компаратора 20 и сравнивается с нулевым потенциалом, подаваемым на вход "-" компаратора 20. В момент лицимума светового потока, соответствующего прекращению газового разряда в импульсном источнике 4 световогд излучения (окончание первой фазы развития светящейся области ядерного взрыва), на выходе компаратора 20 появляется "1", что вызывает появление на выходе формирователя 21 короткого положительного импульса, 1539821поступающего ца второй вход элемец" та И 18, ца первый вход которого уже поступил сигнал с выхода компаратора 13. Элементом И 18 формируется корот кий импульс, поступающий ца вход "Стоп" таймера 23 и вход К триггера 25, изменяя состояние последнего, Таймером 23 прекращается счет времени, и ца индикаторе 36 высвечивается длительность первой фазы, Поступающий на вход интегратора 16 измерительный сигнал интегрируется, поступает на пиковый детектор 27, в котором запоминается максимальное значение сигцала, пропорциональное энергии излучения, поступившей на приемник 5 излу"чения,Сигнал от триггера 25 поступает ца, управляющий вход электронного ключа 26, При изменении состояния триггера 25 после окончания первой фазызакрывается вход цОц и открываетсявход "1" электронного ключа 26, цавход интегратора прекращается поступ"ление измерительного сигнала, макс, -мальное значение интеграла которогозапоминается пиковым детектором 28и индицируется индикатором 32. Приэтом также прекращается поступлениеизмерительного сигнала на детектор30, в котором запоминается максимальная амплитуда измерительного сигнала,пропорциональная максимуму световогопотока в первой фазе, значение которого индицируется индикатором 34,Управляющий импульс, выработанцыйформирователем 10, одцовременно с подачей н а импул ьс цый ис точник 7 напряжения поступает ца управляющий вход электронного ключа 24, вызывая замыкание силовой цепи и подачу рабочего напряжения ца источник 1 светового излучения, н качестве. которого используется лампа накаливания, Так как разогрев нити лампы накаливания происходит не мгновенно, а в течение. нескольких десятков миллисекунд, то световой поток от нее начинает поступать на приемник 5 светового излучения спустя время окончания регистрации излучения первой фа зы. Сигнал с выхода приемника 5 светового излучения вновь поступает на входы блоков 13, 19, 16 и 26, При этом цепочкой блоков 14, 22 и 35 продолжается измерение и индикация длительности действия светового излучения, а цепочкой блоков 16, 27 и 31прекращающий счет времени таймером22, в результате ца индикаторе 35 индицируется полное время длительностисветового излучения. Прекращение по дачи сигнала от компаратора 13 науправляющий вход интегратора 16 вызывает прекращение процесса интегрированияПиковым детектором 27 запоминается величина сигнала, пропорцио-.нальная полной энергии светового потока, поступившего на приемник 5 светового излучения, что индицируетсяиндикатором 31,При использовании предлагаемого 0 учебного устройства у обучаемых формируется более полное представлениео физике процессов, происходящих приразвитии светящейся области, о соотношении световой энергии, излучаемойсветящейся областью в первой и второй 45фазах ее развития. 50 55 5 10 15 20 измерение и индикация энергии светового излучения, достигающего приемника 5 светового излучения. С выхода "1" электронного ключа 26 измерительцый сигнал, пропорциональный максимуму светового потока во второй фазе, поступает на вход пикового детектора 29 и индицируется индикатором 33,По истечециц заданного времени экспозиции тацмером 11 подается сигнал ца управляющий вход электронного ключа 24, который прекращает подачу рабочего напряжения ца источник 1 светового излучения, Свечение источника 1 прекращается, световой поток, достигающий приемника 5 светового из" лучеция, снижаетс.я до минимума, соответствующего естественной освещенности. При этом амплитуда измерительного сигнала ца входе+" компаратора 13 становится ниже порогового значения и сигнал ца его выходе исчезает.Вследствие этого ца выходе формирователя 14 появляется короткий импульс,Формула из обретения 1. Устройство для моделирования светового излучения ядерного взрыва, содержащее источник светового излучения, приемник светового излучения, первый и второй отражателии блок уп-равления, информационный вход которого соединен с выходом приемника светового излучения, а первый выход соединен с входом источника светового излучения, о т л ц ч а ю щ е е с я153982Составитель Г. ЛевинТехред М.Моргентал Редактор И, Рыбченко Корректор С.Черни Заказ 222 Тираж 383 Подписное ВНИИПИ Государстгзенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113135, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбццат "1 атент , г.Ужгород, ул. Гагарина,О тем, что, с целью расширения дидакти" "гескцх возможностей устройства, в него ннедены импульсный источник свето" ного ц злучения, пульт управления, блок индикации ц импульсный источник напряжения, выход которого соединен с входом импульсного источника светоВого излучения, а вход соединен с 1 зервым вьгходом пульта управления,вто О рой выход которого соединен с входом рбнуления блока управления, второй, 1 гретий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены с первым, вторым, третьим, четвер тым, пятым ц шестым информационными входами блока индикации, а управляю щий вход блока управления соединен с третьим выходом пульта управления.2. Устроцство по п.1, о т л иа ю щ е е с я тем, что блок управЛения содержит два компаратора, два электронных ключа, узел дифференцирования, КЯ-триггер, три формирователя, элемент И, два интегратора, два 25 таймера и четыре пиковых детектора, входы сброса которых соединены с входами сброса первого и второго таймеров, с. Ы-входом КБ-триггера и являются входом обнуления блока, управляю О щий вход первого электронного ключа является управляющим входом блока, на информационный вход первого элек- тронного ключа подается напряжение питания, а выход первого электронного ключа является выходом блока, выход первого компаратора соединен с входа" ми первого и второго формирователей с входами пуска первого и ззторого интеграторов, с первым входом элемен" 40 та И, выход которого соединен сК-гзходом КЫ-триггера, выход которогосоединен с управляющим входом второгоэлектронного ключа, первый выход которого соединен с информационнымигзходами пергзого интегратора и первогопикового детектора, а второй вьгходсоединен с информационным входом вто"рого пикового детектора, информацион"ный вход второго электронного ключасоединен с первым входом первого компаратора, с информационным входомвторого интегратора, с входом узладифференцирования и является информационным входом блока, выход узладифференцирования соединен с первымвходом второго компаратора, второйвход которого соединен с общим проводом, а выход соединен с входомтретьего формирователя, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход первого формирователясоединен с входом останова первоготаймера, вход пуска которого соединен с выходом второго формирователяи с входом пуска второго таймера,вход останова которого соединен свыходом элемента И, выход первого интегратора соединен с информационнымвходом третьего пикового детектора,выход второго интегратора соединен синформационным входом четвертого пикового детектора, выходы первого ивторого таймеров являются вторым итретьим выходами блока, выходы первого, второго, третьего и четвертогопиковых детекторов являются четвертым, пятым, шестым и седьмым выходамц блока.