SU1341504A1 - Импульсный фотометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике регистрации импульсного оптического излучени . Цель изобретени  - повышение точности измерений путем повьшени  устойчивости фотометра к фоновой засветке. Фотометр содержит фотоэлектронный умножитель 1, электроды которого подключены (Л 5 О № б  18 ел о

Description

к делителю .2 напр жени ., шунтирующие ксжденсаторы 6, подключенные параллельно последним резисторам делител  напр жени , резисторы 4, включенные между анодом, последними динодами ФЭУ и делителем напр жени , инвертор 19, через который анод ФЭУ подключен к одному из входов схемы ИЛИ 20, другие входы которой соединены через разделительные конденсаторы 21 с соответствующими последними динодами. В устройство введен в каждую из последних междинодных секций резистор, включенный последовательно с резистором делител  на- .пр жени . К выходам последних секций Делител  напр жени  подключены иден1

Изобретение относитс  к технике егистрации импульсного оптического злучени  и может быть использовано - аппаратуре экспериментальной и рикладной гидрооптики, системах птической св зи, локации и навигаии .

Цель изобретени  - повышение точности измерений путем повышени  устойчивости фотометра к фоновой засветке.

. На чертеже приведена структурна  схема фотометра.

Фотометр содержит фотоэлектронный умножитель ФЭУ 1, электроды которого соединены с выходами делител  2 напр жени , подключенного к источнику 3 высокого напр жени , п резисторов 4 , включенных межд,у последними п динодами ФЭУ-1 и соответствующими выходами делител  2 напр жени . В каждой из последних междинодных секций делител  2 напр жени  последовательно с резисто- ром делител  подключены п дополнительных резисторов 5. Все резисторы гсоследних секций делител  2 напр жени  зашунтированы п + 1 конденсаторами 6. К выходам последних секций делител  2 напр жени  подключены идентичные схемь, состо щие из двух групп одинаковых ключей 7 и 8 (9 и 10), (п + 1) пороговых элементов 11 (12) и п триггеров 13 (14).

тичные cxcMF.i, каж/та  из которых состоит из двух групп одинаковых ключей 7 и 8 (9 и 10), порогового элемента 11 (12) и триггера 13 (14). Анод ФЭУ соединен через резистор 16 нагрузки и через резистор 17, за- шунтированный конденсатором, с общей шиной источника 3 высокого напр жени . Анодный нагрузочный резистор 16 подключен также ко входу порогового элемента, выход которого соединен со вторым входом триггера последней междинодной секции, выход этого триггера соединен с соответствующим входом источника высокого напр жени  и с управл ющими входами ключей. 1 ил.

Входы ключей первой группы под-, ключены к точкам соединени  дополнительных резисторов 5 с резисторами делител , а выходы этих ключей - 5 к общей шине источника 3 высокого напр жени .

Вторые выводы дополнительных резисторов5 подключены к входам ключей второй группы, выходы которых

подключены к входам пороговых элементов 11, 12. Управл ющие входы ключей обеих групп соединены с выходами триггеров 13, 14, к первым- входам которых подключены первые

выходы пороговых элементов, а к вторым входам подключены вторые выходы пороговых элементов, соответствующих последующим междинодным секци м делител  напр жени .

0 Анод 15 ФЭУ 1 подключен через резистор 16 нагрузки и резистор 17, зашунтированный конденсатором 18, к общей шине источника 3 напр жени  и через инвертор 19 к одному из входов схемы ИЛИ 20.

Последние диноды ФЭУ 1 соединены через разделительные конденсаторы 21 с другими входами схемы ИЛИ 20. Анодный нагрузочный резистор 16

подключен к входу (п + 1)-го порогового элемента 22, выход которого подключен к второму входу триггера 14, соответствующего последней меж- динодной секции делител  2. Выходы

5

n триггеров 13.и 14 подключены к соответствующим управл ющим входам источника 3 высокого напр жени , выполненного программируемым.

Устройство работает следующим образом.

Фонова  засветка, например дневной свет, при воздействии на фоточувствительную поверхность ФЭУ 1 преобразуетс  в фототок, который: под действием электростатического пол , возбуждаемого делителем 2 напр жением, распростран етс  к аноду 15 ФЭУ 1, последовательно усилива сь на дйнодах.

На резисторе 17, зашунтированном по импульсной составл ющей конден- .сатором 18, посто нна  составл юща  фртотока анода 15 создает падение напр жени . Это напр жение прикладываетс  к входу порогового элемента 22, в котором происходит сравнение с пороговым напр жением, соответствующим допустимому значени посто нной составл ющей анодного фототока.

Если величина напр жени  на вход порогового элемента 22 не превышает пороговое напр жение, то сигнальные импульсы с последних динодов ФЭУ 1, нагруженных по импульсной составл ющей резисторами 4, поступают через разделительные конденсаторы 21 на входы схемы ИЛИ 20, а импульс с анода 15, имеющий противоположную пол рность, инвертируетс  инвертором 19 и поступает на вход схемы ИЛИ 20,

Прошедщие через сх ему ИЛИ 20 импульсы  вл ютс  зарегистрированными сигналами.

При превышении порогового напр жени  на выходе порогового элемента 22 по вл етс  сигнал, который воздействует на второй вход триггера 14, вход щего в схему, подключенную к последней междинодной секции делител  2 напр жени . Состо ние триггера 14 измен етс  и на его выходе по вл етс  сигнал, под воздействием которого ключи 9 и 10, подключенною управл ющими входами к выходу триггера 14, замыкаютс . При этом анод 15 ФЭУ 1 отключаетс , поскольку на резисторе делител  2 напр жени , включенном между анодом 15 и последним динодом ФЭУ 1, падение напр жени  отсутствует. Одновремен

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

сигнал с выхода триггера 14 воздействует на управл ющий вход источника 3 высокого напр жени . Высо- кое напр жение на делителе 2 уменьшаетс  до значени , при котором напр жени  между динодами ФЭУ 1 остаютс  такими же, как и при полностью включенном делителе.

При замкнутом ключе 9 нагрузочный резистор 4 последнего динода под- клю чаетс  к общей шине источника высокого напр жени  через дополнительный резистор 5 последней межди- нодной секции делител .

На этом резисторе, зашунтированном по импульсной составл ющей конденсатором , посто нна  составл юща  фототока последнего динода ФЭУ 1 создает падение напр жени , которое через замкнутый ключ 10 прикладываетс  к входу порогового элемента 12, где происходит сравнение с верхним пороговым напр жением, соответствующим допустимому значению посто нной составл ющей фототока последнего динода ФЭУ 1, и с нижним пороговым напр жением, при котором посто нна  составл юща  фото- тока анода 15 ФЭУ 1 меньше допустимого значени .

Если напр жение на входе порогового элемента 12 находитс  в преде- . ле между верхним и нижним пороговыми напр жени ми, то управл ющие сигналы на выходах порогового эле- мента 12 отсутствуют,, а сигнальные импульсы со всех динодов, нагруженных по импульсной составл ющей ре- зисторами 4, поступают через разделительные конденсаторы 21 на соответствующие входы схемы .ИЛИ 20. Прошедшие через схему ИЛИ импульсы  вл ютс  зарегистрированными сигналами .

Если напр жение на входе порогового элемента 12 меньше нижнего порогового напр жени , то на его первом выходе по вл етс  сигнал, который воздействует на первый вход . триггера, триггер мен ет свое состо ние , сигнал с выхода триггер.а отсутствует, что приводит к размыканию ключей 9 и 10, одновременно снимаетс  сигнал с соответствующего управл ющего входа источника 3 вы сокого напр жени . Таким образом, делитель 2 напр жени  оказываетс  полностью подключенным, что ПРИВОДИТ

к возобновлению работы анода-15 ФЭУ 1. При этом происходит сравнение посто нной составл ющей фототока анода 15 на пороговом элементе 22 по вышеизложенному алгоритму, причем напр жение источника 3 высокого напр жени  возрастает до исходной величины.

Если напр жение на входе порогового элемента 12 превьшшет верхнее пороговое напр жение, соответствующее допустимому значению посто нной составл ющей фототока последнего динода ФЭУ, то на втором выходе порогового элемента 12 по вл етс  сигнал, который поступает на второй вход триггера 13. Триггер перебрасываетс  и на его выходе по вл етс  сигнал,, под воздействием которого ключи 7 и 8 замыкаютс . В итоге происходит отключение последнего динода ФЭУ 1 и соответствующей ему секции делител  2 напр жени , поскольку нагрузочный резистор предпоследнего динода ФЭУ 1 подключаетс  через дополнительный резистор 5 и замкнутый ключ 7 к общей шине источника высокого напр жени . Одновременно под действием сигнала с выхода триггера 13 источник 3 вы- сокого напр жени  уменьшает напр жение на делителе 2 до величины, пр которой напр жени  между динодами ФЭУ 1 остаютс  таким же, как при полностью включенном делителе.

В дальнейшем происходит сравнение пр жени , с оотве тс твующего посто нной составл ющей фототока предпоследнего динода ФЭУ 1 в пороговом элементе 11.

Claims (1)

1. В результате сравнени  фотометр либо остаетс  в выбранном состо нии и сигнальные импульсы с нагрузочных резисторов 4 каждого из дино- дов, исключа  последний динод и ано ФЭУ, поступают через разделительные конденсаторы 21 на соответствующие выходы схемы ИЛИ 20, либо происходи отключение предпоследнего динода при соответствующем изменении высокго напр жени  источника 3, либо наоборот подключаетс  последний динод ФЭУ 1.Таким образом, путем переключени  динодов ФЭУ выбираетс  оптимальный режим работы фотометра. Формула изобретени

   Импульсный фотометр, содержащий фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), электроды которого подключены к

   а

   5

   10

   15

   20

   25

   3- 15046

   ходам делител  напр жени , ченного к источнику высокого напр жени , п резисторов, подключенных между п последними динодами ФЭУ и соответствующими выходами делител  напр жени , п + 1 конденсаторов, шунтирующих последние резисторы делител  напр жени , п разделительных конденсаторов, подключенных к п последним динодам ФЭУ, первый нагрузочный резистор и инвертор, подключенные к аноду ФЭУ, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности измерений путем повышени  устойчивости фотометра к . фоновой засветке, в него введены второй нагрузочньш резистор, зашунти- рованный конденсатором, п дополнительных резисторов, зашунтированных конденсаторами, две группы из п электронных ключей, п + 1 пороговых Элементов, п триггеров и схема ИЛИ, при этом каждый из п дополнительных резисторов, зашунтированных конденсаторами , подключен последовательно с резистором из п последних меж- динодных секций делител  напр жени , точки соединени  резисторов подключены к входам первой группы п ключей, выходы которых подключены к общей шине источника высокого напр жени , вторые выводы дополнительных п резисторов подключены к входам второй группы п-ключей, -выходы которых подключены к входам п пороговых элементов, управл ющие входы обеих групп ключей подключены к выходам п триггеров, к первым входам которых подключены первые выходы пороговых элементов, а к вторым входам подключены вторые выходы пороговых элементов, соответствующих последующим междинодным секци м делител  напр жени , причем нагрузочньм резистор ФЭУ подключен к общей шине источника вы- сокого напр жени  через второй нагрузочный резистор,зашунтированный конденсатором , и подключен к входу (п+1)- го- порогового элемента,выход которого подключен к второму входу триггера noc-j ледней междинодной секции,при этом выход,, инвертора подключен к входу схемы ИЛИ, другие входы которой подключены к праз- .- делительным конденсаторам, а выходы каждого из п триггеров подключены к управл ющим входам источника высокого на- . пр жени , выполненного программируемым .

   30

   35

   40

   45

   50

   55