Сканирующее устройство

 

СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее отклоняющую систему, апертурную пластину с вырезываюащм отверстием и регистрирующий блок, вывод которого соединен с измерительным блоком, отличающее ся тем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне длительностей процесса, в него введены дополнительный регистрирующий блок, пиковый вольтметр, делитель напряжения и пороговьй элемент, при этом апертурная пластина выполнена с двумя одинаковыми вырезываюи1 ми отверстиями при отношении расстояния между ними к размеру отверстий, равном 2-6, и за первым по направлению сканирования отверстием установлен дополнительташ регистрирующий блок, вывод которого через последовательно включенные пиковьш вольтметр и делитель напряжения соединен с первым входом порогового элементаJ второй вход которого соединен с выводом основного регистрирующего блока, а выход порогового элемента соехщнен с измерительным блоком,. .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН

09) (11) Н 01 3 31/48, G 01 J 3/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ е,г цРв1а 1 списочник иэоБркткниИ,".

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (21) 3261402/18-21 (22) 17. 03. 81 (46) 07. 05. 84. Бюл. К - 17 (72) Л. И. Андреева, В. И. Берко, А. П. Гулый, В.А. Н1овтянский, С. А. Кайдалов, Е. M. Пчелов, Б,N.Ñòåïàíîâ и 10.И.Чутов (71) Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т. Г. Шевченко (53) 621. 385.83 (088. 0) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 356482, кл. G 01 3 3/34, 1970, 2. Андреева Л,И. и др. Приставка к спектрографу ДФС-8 для осциллографической регистрации контуров спектральных линий с высоким временным разрешением. Приборы и техника эксперимента", - 5,1979, с. 267 (прототип}. (54 )(57) СКАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее отклоняющую систему, апертурную пластину с вырезывающим отверстием и регистрирующий блок, вывод которого соединен с измерительным блоком,отличающее сятем, что, с целью повышения точности измерений в широком диапазоне длительностей процесса, в него введены дополнительный регистрирующий блок, пиковый вольтметр, делитель напряжения и пороговый элемент, при этом апертурная пластина выполнена с двумя одинаковыми вырезывающими отверстиями при отношении расстояния между ними к размеру отверстий, равном 2-6, и за первым по направлению сканирования отверстием установлен дополнительный регистрирующий блок, вывод которого через последовательно включенные пиковый вольтметр и делитель напряжения соединен с первым входом порогового элемента, второй вход которого соединен с выводом основного регистрирующего блока. а выход порогового элемента соецинен с измерительным блоком.

1091250

Изобретение относится к электронной технике, в частности к устройствам для фотоэлектрического считыва.ния пространственного распределения интенсивности излучения на выходе 5 спектральных приборов и преобразования его в анализируемый электричес- . кий сигнал.

Известно сканирующее устройство, например, для измерения ширины контура спектральной линии, основанное на .фиксации с помощью двойного дифференцирования моментов времени, соответствующих .максимальной скорости изменения электрического сигнала- 15 аналога распределения интенсивности излучения по профилю спектральной линии (1).

Данные устройства не обеспечивают априорной информации о параметрах 20 контура и не могут быть использованы для измерений в моноимпульсных процессах.

Наиболее близким к предлагаемому является сканирующее устройство, ?5 содержащее отклоняющую систему, апертурную пластину с вырезывающим отверстием и регистрирующий блок, вывод которого соединен с измерительным блокол, например, с осциллографом 1 2.1 30

Недо статком изве стно го устройства является низкая точность измерений, характерная дпя осциллографических методов, а также трудность его использования для исследования моноимпупьсных процессов, когда параметры ;онтура заранее неизвестны.

Цель изобретения — повышение точности измерений в широком диапазоне длительностей процесса.

Указанная цель достигается тем, что в сканиру1ощее устройство, содержащее отклоняющую систему, апертурную пластину с вырезывающим отверстием и регистрирующнй блок, вывод которого соединен с измерительным блоком, введены дополнительный регистрирующий блок, пиковый вольтметр, делитель напряжения и пороговый элемент, при этом апертурная пластина4 выполнена с двумя одинаковыми вырезы. вающими отверстиями при отношении расстояния между ними к размеру отверстий, равном 2"6, и за первым по направлению сканирования отверстием установлен дополнительный регистрирующий блок, вывод которого через последовательно включенные пиковый вольтметр и делитель иапряжения соединен с первым входом порогового элемента, второй вход которого соединен с выводом основного регистрирующего блока, а выход порогового элемента соединен с измерительным блоком.

На чертеже показана схема сканирующего устройства, построенного на о с нове ди с сектора.

Диссектор устройства включает фотокатод 1, систему 2 фокусировки и ускорения электронов, отклоняющую систему 3, апертурну|о пластину 4 с первым по направлению сканирования отверстием 5 и основным отверстием 6 соответственно, дополнительный 7 и основной 8 регистрирующие блоки, в случае диссектора — электронные умножители, размещенные внутри оболочки 9 диссектора.

Выводы 10 и 11 дополнительного и основного электронных умножителей соединены со схемой измерений, представленной в варианте для трех параллельно работающих каналов. .

Выход 10 дополнительного электронного уьа.ожителя 7 соединен через пиковый вольтметр 12 и параллельно включенные делители 13 напряжения с пороговыми элементами 14, которые, в свою очередь, включены между основным электронным умножителем 8 и измерительными блоками 15. Параллельные каналы отличаются лишь настройкой делителей 13 напряжения от пикового вольтметра 12. Схема может включать также второй пиковый вольтметр lb u электронно-вычислительное устройство 17.

Устройство работает следующим образом.

В диссекторе воспринимаемый фотокатодом сигнал от спектрального прибора преобразуется с помощью системы 2 фокусировки и ускорения электронов в электронный пучок, сканируемый отклоняющей системой 3 по апертурной пластине 4 в направлении от ее первого отверстия 5 к основному отверстию 6. Размер этих отверстий и расстояние между ними выбирается иэ условия, чтобы к началу считывания отверстием 6 наиболее интенсивной части контура линии на первом отверстии 5 уже было зафиксировано максимальное значение амплитуды контура.. Таким образом, временное опережение Ф считывания контура на отверстии 5 должно быть

1091250

gt 6 t>/2, где Ьс — максимальная ширина контура на йзмеряемых уровнях амплитуды. Выполнение этого условия необходимо для обеспечения адаптиэации уровня срабатывания пороговых элементов 14. С другой стороны.необходимо, чтобы амплитудные значения контуров на выходах 10 и 11 электронных умножителей 7 и 8 заметно не отличались друг от друга при измене10 ниях процесса.

Это соответствует условию, накладываемому на временное опережение, Ь t 4 Tg /4, где Т -период колебаний, cooTBeòñòâóþù é верхней частоте 15 изменения амплитудного значения контура в исследуемом процессе. Из условий на временное опережение Q t считывания сигнала и вытекает необ— ходимое соотношение между размером а отверстий апертурной пластины 4 в направлении сканирования и расстоянием d между ними, а именно

2 4 d/à 4 6. Здесь нижний предел опредьляется предельной измеряемой 25 шириной контура (минимальное опережение), а верхний предел — необходимой полосой пропускания при достаточно малом времени, за которое параметры процесса не успевают сильно изменить- ЗО ся.

Таким образом, на выходах электронных умножителей формируются два близких по характеристикам сиг.— нала. В линии дополнительного умножителя 7 на выходе пикового вольтмет. ра 12 устанавливается максимальное значение интенсивности в контуре линии (в преобразованном аналоговом виде). Делителем напряжения с помощью делителей 13 в заданном соотношении (например,3:5,1:2,2:5).на управляющих входах пороговых элементов 14 устанавливаются адаптизированные к амплитуде импульсов (контуров) уровни, на которых определяется его длительность. При этом адаптизация производится до прихода основной части импульса с выхода 11 основного электронного умножителя 8.

Далее с выходов каждого из пороговых элементов 14 снимается сигнал, длительность которого, измеряемая в измерительных блоках 15, соответствует ширине контура спектральной линии на заданном относительном уровне. Второй пиковой вольтметр 16 и электронно-вычислительное устройство

17 могут быть использованы для последующей математической обработки результатов измерений.

В диссекторе устройства реализован метод измерения однократных электрических импульсов на адаптизируемых пороговых элементах, причем необходимая для этого линия задержки выполнена непосредственно в диссекторе на электронном уровне. Это позволяет в большой степени устранить искажения импульсов и расширить диапазон измеряемых длительностей в одном устройстве. В целом устройство позволяет проводить измерения в моноимпульсных процессах при отсутствии априорной информации о параметрах контура высокой точностью в широком диапазоне верхних частот исследуемых процессов. Принцип работы устройства позволяет осуществлять измерения не только контуров спектральных линий, но и радиальных профилей интенсивностей излучения в трубке при развертывании изображения диссектором по пространственной координате, масс-спектров при развертывании анализатором »асс-слектрометра по мас сам и другие подобные измерения.

1091250

Составитель В. Гаврюшин

Редактор Н. Стащишина 7ехред М.Тепер

Корректор В. Синицкая

Заказ 3090/49 У и р а ж 6 8 3

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная 4