Способ определения длительности одноэлектронного импульса фотодетектора

 

Изобретение относится к области метрологического обеспечения фотодетекторов с импульсным представлением выходного сигнала, например, в виде одноэлектронных импульсов. Изобретение может найти применение в электровакуумной промышленности и лабораторной практике при аттестации фотоэлект- Р.ОННЫХ умножителей, диссекторов и электронно-оптических преобразователей . Изобретение повьшает точность определения длительности одноэлектронного импульса. Устройство, реализующее предложенный способ, содержит фотоприемник 1, регулируемый источник 2 света, усилитель 3, дискриминаторы 4 и 6, частотомеры 5 и 8, логическую схему 7 антисовпадений, вычислительный блок 9. Длительность одноэлектронного -импульса определяется по формуле, приведенной в описании изобретения, предусматривающей предварительное, выполнение ряда операций по способу и проведение измерений ряда параметров. 1 ил. (О СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) д11 4 G 01 R 29/02

ICE p, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4087101/24-21 (22) 20.05.86 (46) 07.04.88. Бюл. Р 13 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) В.В.Апанасович, С.С.Ветохин и И.P.Гулаков (53) 621. 317, 75 (088. 8) (56) Приборы и техника эксперимента, 1972, N 1, с. 160-161, Приборы и техника эксперимента, 1965, Р 3, с. 117-119. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

ОДНОЭЛЕКТРОННОГО ИМПУЛЬСА ФОТОДЕТЕКТОРА (57) Изобретение относится к области метрологического обеспечения фотодетекторов с импульсным представлением выходного сигнала, например, в виде одноэлектронных импульсов. Изобретение может найти применение в электровакуумной промышленности и лабораторной практике при аттестации фотоэлектронных умножителей, диссекторов и электронно-оптических преобразователей. Изобретение повышает точность определения длительности одноэлектронного импульса. Устройство, реализующее предложенный способ, содержит фо топриемник 1, регулируемый источник

2 света, усилитель 3, дискриминаторы

4 и 6, частотомеры 5 и 8, логическую схему 7 антисовпадений, вычислительный блок 9. Длительность одноэлектронного импульса определяется по формуле, приведенной в описании изобретения, предусматривающей предварительное выполнение ряда операций по способу и проведение измерений ряда параметров.

1 ил.

1386942

Изобретение относится к области метрологического обеспечения фотоде, текторов с импульсным представлением выходного сигнала, например, в виде одноэлектронных импульсов и может найти применение в электровакуумной промышленности и лабораторной практике при аттестации фотоэлектронных умножителей (ФЗУ), диссекторов и fO электронно-оптических преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности определения длительности одно— электронного импульса фотодетектора. 15

Цель достигается тем, что согласно способу, состоящему в задании оп тимального порога амплитудной дискриминации одноэлектронных импульсов, сравнении амплитуды одноэлектронных 20 ( импульсов с оптимальным порогом и измерений скорости счета одноэлектронных импульсов,, превьппающих по амплитуде оптимальный порог, задают вспомогательный порог амплитудной дискриминации, сравнивают амплитуду одноэлектронных импульсов с вспомогательным порогом амплитудной дискриминации, измеряют скорость счета одноэлектронных импульсов с амплитудой между оптимальным и вспомогательным порогами дискриминации, причем измерение скоростей счета ведут в условиях нелинейного участка световой характеристики фотодетекто ра, а среднее значение длительности одноэлектронногo импульса определяют по формуле м/(i-<)

Г= (п((4 — 4,)(alp (Q1 4О

1((1- К) х((1, — g) /оД /(1-оС), (1) где oL = (4 „, —, ) 4(о при измерениях и 4, в условиях линейного участка cHpToBQA характеристики фотодетектора, Оптимальный порог дискриминации выбирают по максимуму отношения сигнал/ шум. Вспомогательный порог может быть выбран дотаточно произвольно, лишь бы скорости счета импульсов после двух дискриминаторов, существенно отличались. При этом возможна оптимизация точности измерений.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит фотоприемник

1, регулируемый источник 2 света, усилитель 3, дискриминатор 4, частотомер 5, дискриминатор 6, логическую схему 7 антисовпадений, частотомер 8 и вычислительный блок 9.

На оптический вход фотоприемника

1 поступает свет от источника 2 света, выход фотоприемника 1 соединен с входом дискриминаторов 4 и 6, выход дискриминатора 4 соединен с входом частотомера 5 и первым входом схемы

7, второй вход которой соединен с выходом дискриминатора 6, а выход— с входом частотомера 8, выход которого соединен с первым входом блока

9, второй вход которого соединен с выходом частотомера 5.

Фотоприемник i освещают от регулируемого источника 2 света световым потоком небольшой интенсивности, такой, чтобы фотоприемник 1 работал на линейном участке световой характеристики. Граница этого участка может быть установлена на основании опыта работы с фотоприемниками подобных типов. После усиления усилителем 3 выходные одноэлектронные импульсы фотоприемника I подают на дискриминатор

4, варьированием уровня срабатывания которого находят оптимальный порог, например по максимуму отношения сигнал/шум и задают его как неизменный в дальнейшем. Измерения скорости счета одноэлектронных импульсов 1, превышающих по амплитуде оптимальный порог дискриминации и появляющихся на выходе дискриминатора 4, ведут частотомером 5 ° При этом усиленные одноэлектронные импульсы подают также на дискриминатор 6, порог которого устанавливают несколько вьппе оптимального, а выходные сигналы дискриминаторов 4 и 6 подают через логическую схему 7 антисовпадений в частотомер 8, измеряющий среднюю скорость счета одноэлектронных импульсов z

По отношению (О, -1 )(, рассчитывают коэффициент aL

Затем повышают интенсивность излучения источника 2, попадающего на фотоприемник 1, вводя последний на нелинейный участок световой характеристики. Путем сравнения показаний частотомеров 5 и 8 в.этих условиях с помощью вычислительного блока 9 определяют искомый параметр, Сущность способа поясняется следующим расчетом.

С учетом того, что длительность одно1386942 вышением скорости счета одноэлектронных импульсов.

Формула изобретения

Способ определения длительности одноэлектронного импульса фотодетектора, состоящий в задании оптимального порога амплитудной дискриминации одноэлектронных импульсов по отношению сигнал/шум, сравнении амплитуды одноэлектронных импульсов с оптимальным порогом и измерении скорости счета оДноэлектронных импульсов, превышающих по амплитуде оптимальный порог, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, задают вспомогательный порог амплитудной дискриминации, сравнивают амплитуду одноэлектронных импульсов со вспомогательным порогом амплитудной дискриминации, измеряют скорость счета одноэлектронных имнульсов с амплитудой между оптимальным и вспомогательным порогами дискриминации, причем измерение скоростей счета проводят при работе фотодетектора на нелинейном участке световой характеристики, а длительность одноэлектронного импульса определяют по формуле (2) ехр (- 1С) где

40 или приближенно с учетом 4, = = и 34, = 8-),-"-ДТ 45

= 4— 2О) / 1О коэффициент измерений в условиях линейного участка световой характеристики фотодетектора; скорость счета одноэлектронных импульсов с амплитудой между

0IITHMRJIbHbIM и вспомогательным

Eol = )2т/4 порогами дискриминации.

ВНИИПИ Заказ 1493/45 Тираж 772

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 электронного импульса фотодетектора определяет минимально допустимое мертвое время фотометра в целом, регистрируемая скорость счета одно- 5 электронных импульсов при оптимальном пороге амплитудной дискриминации 4 меньше истинной (при том же пороге) 4 на экспоненциальный множитель, появляющийся благодаря наличию просчетов и конечному значению Г

При регистрации в амплитудном ок- 15 не, ограниченном оптимальным снизу и вспомогательным сверху порогами амплитудной дискриминации, скорость счета (истинная) уменьшается B оС раз, достигая величины о 1, а ее регист- 2р рируемое значение

,= aL 4 ехр(-о 4 ) (3) Совместное решение уравнений (2) и25 (3) относительно приводит к выражению (1) .

Поскольку определение коэффициента.et, относится к калибровочным процедурам и не представляет техничес- 3р кой сложности, точность его значения ограничивается лишь статистическими флуктуациями величин 1, и, тех самых (с точностью до линейности световой характеристики), что задают точность /.. в выражении (1). Очевидно, абсолютная погрешность измерения

Соответственно при тех же приближениях и с учетом/1п(ф — х)/ = Х//pl

„.» а Ы р ъ т.е. относительная погрешность способа E-„= Ы/4 )Т быстро убывает с посредняя длительность одноэлектронного импульса, . скорость счета одноэлектронных импульсов, отобранных по оптимальному порогу дискриминации;