Способ измерения разрешающего времени фотоэлектронного умножителя

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕГО ВР|ВМЕНИ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ , включающий измерение временной задержки между электрическими сигналами на выходе фотоумножителя воздействии на него световыми : ;импульсами в режиме заданной анодной; чувствительности,: отличающийся тем, ,что, с целью повышени точности измерения разрешающего времени фотоэлектронного умножителя на верхней границе динамического диапазона при насыщении выходного сигнала, фотоэлектрический умножитель облучают световым импульсом мощностью, вызывающей насыщение анодного тока ФЭУ, и реперным световым импульсом мощностью, соответствующей верхнему пределу линейности амплитудной характеристики фотоумножителя , и изменяют время задержки между импульсами до получения заданного уровня нелинейности реперного 9 сигнала и в качестве информационного параметра о разрешающем времени фото: электронного умножителя используют полученное время задержки между импульсами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NINMNOII

РЕСОУБЛИК ае 09 .

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ н авЗоосномм СайдЕтвъатви I

ГООУДМФТВЕНН1шй КОМИТЕТ СССР

FO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТФЙ. (21) 3571840/24-.21 (гг) 01.04.8з

"(46) 07.12.84. Бюп. Ф 45 .(72) Ж.М.Ронкин и Л.И.Ильин (53) 621. 383. 292(088. 8) .(56) 1.. Прибор счетный одноканальный типа ПС02-2еИ. Описание и формуляр

И 2.801.020 фо. Иинэлектропром, 1976.

2. Ронкин Ж.M. Работа фотоэлект ронных умножителей при высокой час тоте следования. световых сигналов.

-"Риэ", 1965, т. 10,, Е 7 с. 1г8г1287 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕГО ВРЕМЕНИ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УИНО-

ЖЙТИЯ, включающий измерение временной задержки между электрическими снгналайи на выходе фотоумножителя . при воздействии на него световыми импульсами в режиме заданной анодной чувствительности,. о т л и ч а юшийся тем,,что, с целью повышения точности измерения разрешающего времени фотоэлектронного умножителя на верхней границе динамического диапазона при насыщении выходного сигнала, фотоэлектрический умножитель облучают световым импульсом мощностью, вызывающей насыщение анодного тока ФЭУ, и реперным световым импульсом мощностью, соответствующей верхнему пределу линейности амплитудной характеристики фотоумножителя, и изменяют время задержки между импульсами до получения заданного уровня нелинейности реперного g сигнала и в качестве информационного параметра о разрешающем времени фото электронного умножнтеля используют полученное время задержки между импульсами. Ф

1128307

Цель изобретения — повышение точности измерения разрешающего времени на верхней границе динамического диапазона при насыщении выходного сигнала ФЭУ.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу измерения разрешающего времени ФЭУ, включающему 55 измерение временной задержки между электрическими сигналами на выходе, фотоумножителя при, воздействии на

Изобретение относится к электронной технике, а именно к способам измерения параметров фотоэлектронных умножителей (ФЗУ), и может быть использовано в области фотометрии фоточувствительных приборов.

Известен способ измерения разрешающего времени радиотехнических ус" тановок (" мертвого времени") с помощью генератора импульсов н осциллографа. В этом случае определяется минимальный интервал времени между двумя импульсами, при котором оба импульса надежно регистрируются измерительной радиотехнической ап- 15 паратурои (1)

К недостатку способа относится .

- .его относительно низкая точность.

Наиболее близким к, изобретению ,ло технической сущности является 20 способ-измерения. разрешающего вре" мени ФЭУ по парным световым импульсам или с помощью двух цугов импуль-. сов, сближающихся по времени, вплоть до их полного слияния с помощью регулируемой линии задержки, включающий измерение временной задержки между электрическими сигналами на выходе ФЭУ. Так как измерения подобного рода чаще всего проводятся для З

30 сравнения различных конструкций, то: вводят стандартиэующую измерение привязку к одному из основных параметров ФЭУ, например к анодной чувствительности ФЭУ j2j .

К недостаткам известного способа относятся отсутствие точных количественных критериев, по которым можно регистрировать разрешающее время на верхней. границе динамическо-. го диапазона. Оаобенно сложно при отсутствии точных критериев оценки определить разрешающее время при мощном световом импульсе, выэываю.— щфм насыщение анодного тока ФЭУ, пред;пествующем появлению полезного

45 светового сигнала. него световыми импульсами, в режиме заданной анодной чувствительности, ФЭУ облучают световым импульсом мощностью, вызывающей насьпцение анодного тока ФЭУ, и реперным световым импульсом мощностью, соответствующей верхнему пределу линейности амплитуд-. ной характеристики фотоумножителя, и изменяют время задержки между импульсами до получения заданного уровня нелинейности реперного сигнала, и в качестве информационного параметра о разрешающем времени ФЭУ используют полученное время задержки между импульсами.

Сущность способа заключается в том, что, если мощность светового импульса помехи лежит на верхнем.; ределе динамического диапазона ФЭУ (для разных типов ФЭУ 1Π— 1,0 Вт), на выходе ФЭУ создается мощный режим перегрузки — насьпцение анодного тока. При этом анодный импульс вследствие перенасьпцения током объемного заряда сильно деформируется, а его длительность возрастает в несколько раз. Одновременно с импульсом помехи ФЭУ облучают реперным световым сигналом импульсом средней мощности, имитирующим полезный сигнал на верх,нем пределе линейности амплитудной характеристики ФЭУ.

Первоначально реперный сигнал задержан относительно сигнала помехи на некоторый интервал време- . ни . Изменением времени задержки

ts (сближая импульс помехи и реперный импульс) добиваются заданного уровня нелинейности реперного сигнала. При этом полученное время 1 равно разрешающему времени ФЭУ.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема установки измерения разре-. шающего времени ФЭУ предлагаемым способом, на фиг. 2 и 3 †. характерные осциллограммы импульсов.

Установка, содержит ФЭУ 1, к выходу которого подключен широкополосный импульсный осциллограф 2, ко второму входу которого подключен . выход запускающего генератора 3, два других выхода которого соединены е оптическим квантовым генератором (ОКГ) 4 и линией 5 задержки, соединенной со светодиодом 6, и нейтральный калиброванный поглотитель 7 света.

-1128307

ИЫУ фЛЬС

Фиг3

Измерение разрешающего времени

ФЭУ предлагаемым способом производят следующим образом.

На измеряемый ФЭУ 1 подается питающее напряжение, соответствующее заданной анодной чувствительности.

Фотокатод измеряемого ФЭУ облучается импульсами мощного источника света наносекундной или микросекундной длительности, в качестве которого может быть использован, например, квантовый генератор 4.

Мощность светового импульса, нормированная по эквивалентному импульсу помехи, создает перегрузку измеряемого ФЭУ, многократно расширяя анодный импульс ФЭУ (Фиг. 2).

Одновременно с импульсом OKP 4 от запускающего генератора 3 через

-регулируемую линию 5 задержки запус- g0 кается светодиод 6, имитирующий на фотокатоде ФЭУ полезный сигнал (реперный сигнал) ° Оба сигнала (помехи и реперный) наблюдаются с помощью широкополосного осциллографа 2, вклю-25 ченного на выход ФЭУ.

Реперный сигнал 8 с помощью линии задержки отоцвигается от импульса 9 помехи на интервале 4 . Его амплитуда 0, избирается с помощью нейтраль- 30 ного светодиода 6 (известной крат4 ности) такой, чтобы отчетливо наблю далась начальная стадия насыщения (т.е. верхняя граница динамического диапазона). С помощью линии задержки реперный сигнал 8 начинают сближать с импульсом 9 помехи.до тех пор, пока нелинейность амплитудной характеристики реперного сигнала 8, измеренная через отношение ослабленного нейтральным фильтром импульса к неослабленному импульсу 01, достигнет. заданной величины. Задержка сигнала 1, полученная при этом, равна разрешающему времени ФЭУ.

Предлаваемый способ позволяет объективно осуществить контроль разрешающего времени ФЭУ как предлагаемых, так и известных приборов, что гарантирует высокое качество аппаратуры применения и исключает необходимость предварительного отбора приборов. Известный способ не удовлетворяет требованиям применения вследствие того, что они проводятся в линейном режиме, тогда как предлагаемый способ позволяет измерять разрешающее время ФЭУ в условиях, максимально приближенных к ! условиям применения ФЭУ в устройст1

l вах светодальномеров и светолокаторов.

ВНИИПИ Заказ 9072/39

Тираж 682 . " Поддисное

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