Устройство для счета фотонов
Изобретение относится к области те.- иической физики, в частности к ycTpoiicT- вам регистрации фотоэлектрическ11. имiiy .ibcoB, и может испо, 1ьзоваться в лазерны.х системах локации и связи д,пя регистрации с, 1абы. световых потоков. Цель изобретения - повышение информативности измерений . В устройство для счета фотонов введен регистратор развертки фотоэлектрических импульсов во временных стробах, содержани1Й б,1ок 14 входных сигналов, б,1ок 15 управ,чяюилей , 1огики, б, юк 17 базового времени, блок 16 задержки, заиоминаюпгее устройство 18 формы сигна,пов и блок 19 индикации. Таким образом, устройство иредстав, 1яет собой с,1едящую систему с возможностью регистрации временной развертки имну,-1ьсов фотонов и позволяет 11О, 1учить, кроме интегральной оценки, временную развертку каждого строба и,1и всех стробов сразу в виде двоичной последовате.чьности. 1 и,т. VO (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИА ЛИСТИЧ ЕСНИ Х
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1402812 А 2 (5)) 4 G 01 J 1. 44
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ч Г QIig g - ...
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1173! 96 (21) 4010440731-25 (22) 21.01.86 (46) 15.06.88. Вюл. ЛЪ 22 (71) Институт оптики атмосферы СО Л11
СССР (72) Е. И. Гpoxial oI3, В. В. Зуев, 3. Ф. И 1рисов и Е. С. Колин (53) 621..383 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Л 1078259, кл. С3 01 J 1, 44, 1984.
Лвторское свидетельство СССР . п 1173!96, кл. Ci О! J 1/44, 1985. (54) УСТРОЙСТВО Д. )Я СЧЕТА ФОТОНОВ (57) Изобретение относится к области г3..пической физики, в частности к устройст— вам регистрации фотоэлектрическик импу.1ьсов, и может использоваться B лазерHblx системак локации и связи для реги Tрации слабы. св TOI3blx потоков. Цель изобретения — повышение информативности измерений. В устройство для счета фотонов ввс ден регистратор развертки фотоэлектри1ески.к импульсов во времеíHûx стробы:, содержащий блок 14 в»одHhlx сигналов, блок 15 управляющей логики, блок 17 ба:3<3I3I3r I> времени, блок 16 задержки, запомина1ощее устройство 8 формы сигналов и блок 19 индикации. Таким образом, устройство представляет собой следящую систему с возможностью регистрации временной
Р133 ВЕРТ КИ И М П i11ЬСОВ ФОТОНОВ И ПОЗ В01 Я3. T получить, кроме интегральной Опенки, врсме13 HX к3 разве)1тк» каждого строоа и.1и 13(. е ..
c Tðo00В ср; зу 13 виде двоичной последоI3HT1X I bHOi:iH. 1 11,1..
14(>28!2
ИЛООР(I cftltc 01 посkl I 51 к I c JIB ii скои
С()ИЗИКЕ, В Ч»СтИО TH К i СтрОИ«ГB;!il .)СЧ И(1рации фотоал< ктрических ичпу, !ьсов ток», I!
Х1 О Ж (T H C I f 0, 1 1> 3 0 Б сl 1 Ь С Я В, l cl 3 C P f . 1>l X С k I!C Ò (1;1 X
1ОК;3 ЦИ И kl C 1351:3 И,(. I H РС(.ис (Р <11 lt ki (, I;I() l>l X
СБ(ТОБЫ Х Il<)TOICC)B.
1(с.)ь ИЗ;)Оп(. IС II«51 ilовЫП) fili(. )и!(;)О!»вЂ”
if<11 EiBEIo(. и измсрспиЙ.
J Jci Черте)К(Ilp(.,(Сти)(3р Б(»с Опер »ТИ БИО- 3» IIOiif Jf fief fOI I(cc i с 1
:)ойство (ОЗУ) 4, с; мм»тор i), 131 орос ОЗУ (», ос.1ипс llli1>1(! I. Oñ.1(;(0«»ò(, 11>llo, сх iili i с kl flхрoнизации, cifе()ик 8 числа посы.1оh, cос, I H f1(. П П Ь(И С <)ЛОКС))(1,) II Рс>Б.)С И И Я iI ii l E>! ИIлс ксор 10, cx(xчу 11 сравпс пиsi. В. от схсч 1>l 1 1 сР» БII(>llиЯ 110, I,к. I к)ч(>1! h 13ы. 0;(<: i x!—
Ъ) с(Т О Р 1." О <(С Х С Х) !>1 С !1 fl f) О ll If 3
10 1>l.>Оh, II(f) БЫ И ВI>I ХО. (C Хс if 1>l < С H!i Х P0 I I JI3<11(И if IIO. (K. I К) ICII К 13XO;) i С).)ОКс),) i П Ра (3. 1<., !Ия, сос (kiiicitf;(» о с первым ОЗУ 4 и вторы,)
ОЗУ 6, схcMOé I! Сра)>и(пия. I icðвьié и. Ол
i1),1ь1ип,)ексора 1() Jlo;(K»f10<)c и l! (31(х();() 1310рого ОЗУ 6, ипфорчациоппыс Бь.,о,(: l с н т I lt к<1 8 Ikl с. I» пос!> Яок ПОд!с, f к) !с II ы и 13 Гоpoi1i Bxo.l i iIi,1ь1.ип, Ic. ксора 1(), 131>lxo;(ho! of)Ol O СОС. (kl и(И С 13T<)pf>l iil (ЗХО 10 1 С Чil i!clT<)(ici
<), i1hl I 1 С рсl БИС li ki Sl I IO, (и, I 10 1 ll и.;«;(3 i 11() cl 13, ((. 1) « 51 ">1>> I l>TH(I, ((кi Op
Бхо,(I f)(Гl>ñ ÃÎ ОЛУ 12) 13hl хол котор<)(о Ilo сК1<оч ll к 13X<).(пс)Й llflfflc;IHI1>ll>IX ? В,ч 13 и к ()Хо,(i > ll f)»13 I(IEJESI пер«ОГО О, >,» 4, «Хо,(С> 10K<1 1.1 13XO IllhfX СИГИ»ЛОБ ПОЛК,IIOЧС ll и вь)хс>лу
Чft Pc! В 151 IO II I C Й,1 0ГИ КИ ПОДК. IO (с I: K f3 I OPOiii i (i I>l " Î I > (хе ч ы Г с и и х р О (l и 3 а I I è и, и Г 0 р < ) l i Й ь(.
> 0,(О,EOKH 1 4 13 X();Elf hlX H I kl d, (0(3 f10;(h. I K)il (I I к 13x0. (!, б.loKH 1 7 <)азово(.о 13J)ci!(< Illi, 13l>1 <0.1
I p(I !>(. Х)>< «ХО,(» 0 1 ОKd 1 Г) i ll p сl Б, 1 я IC)ill,Ñ И о ГИКИ Jl К ПСРБОХIЧ ВХО (>< 3»ПО" 1И!)clK)ll(C! 0 устройств» <8 форх!ы сигllcl.lo13, 13! ОГ)ои вхо, (1 ОТОРОГO IIO;I К,(К)<)С И К БЫ ХО.(>> С, )ЯК» П Рс) (3, sIE0l!l(. и .Iol ики, Быхо;(О, 10h 1 .) 3 1,((<Ржки 1 Олк,)ю !с и и тр "I I>ciii f3xo, (» 3»по 1ипа(О1 (е ГО !, CTроис "BH 18, 11(pl3f>IH в:>(!O KO I 0<)OI I оцклк)чеп к 6.)оку 1<) индикации. 11 второй ho 13хог(у:ЭВ.Ч 13. Блоки 14 19 яв.IHIoTc .ÿ сост;п>пы )и B,lc iic ff1Hii11i реп!Стра гора р»3(3cpTI Г СТРОЙ T 130 Р »ООТ»С Т С>!С :(Ч(() П(iliil i)() P 1 отовиость устройс (Bcl к рс гH< рации ! 1! (ф О f ) >>1 а Ц И И Î I I Р Е, 1(X) Я (Т С »i ii I О i) (!! 1 0 М I ) Р И Х О, I а сипхроимпульс
l1H (), !Oh 1 6 >П Р с3 ВГ)я К) И(ЕЙ, 101 И КИ 11 fi H О, )О к () i I1Pc113, I C f1 HH. <1 Hi) ОП РЕ. (ЕЛ ЯСТСЯ IIOCIO>f! (. E I « < f3O 13J)i М 5) фотOI!013, IIOC: г, IldlO:Ill!X IH Ф ".> У 1. ((и КОff,1Ñ II IIÛÑ Б II È Ê, I Ð С !C. Тci 13 5)ЧС. ИK» Х I!(P вогс) ОЗУ 4 чис.(а !1()cтi пают в цикле суч3)И!)Овсl П И Я !le! ПЕРВЫ И 1)ХО;(С 3 il il HТОР» О,:-)а Бгс>рой Bxo.(которого floe."туli»IOT 1»!)lit>1(., l 1 O, 1 » ) С. I I I Ы С Б I I P (.,, hl, I > I I (И Х . H и, i с: Х :3 0 I I;(И f! O— f3cl f1 Hr3 (С ) TH И Ci Ч i111POE3» f!J151 ) СО 13ТОРОЕ О ОЗУ 6 из я (ейки с тс м жс 1loi .c f)uil, ч гс) и floi)c. ячейки первогс> ОЗУ 4. Му IhTHII, .ñ к(ОР О Б kfcx0,3EIOC) сocToHJ!HH IIP011, ñh(!c Г ; С) (а И (П>1Е Нсl С ><М М »ТОР ) !0 ВТОРОГО (?3 X 6. I С .)i)i l> f IIc рвого 4 и второг:) 6 ()ЗУ записы«»ется l30 второе ОЛУ 6. Т()ких) oc)p )30i), во Бтороч (? 3 У 6;) р 01! с х 0 I i! I (1 а к с) п.(е н((е 3 а и и ы х (3 К cl Я,10 Й И 3 Я i I (.> C. K, С О ОТ Б С T C. Т В Ю I I (И Х f i О Ч С «PC 3)СII lfhi It li Г<. f)!3 >Г(ОБ, и KOÒО() Ь! Х 13 ЦИ и. !«С< TH IIPOÈ 3130.(f. 1< Я c×(т <РО ГОПОВ СЧ«т1. )к»чи 3. 1)со,(покр»т(к>с повтореf!Hc цикла «((<. Ò- i >) ЧИ f)013» 1l ki(», ПРОИСXO, (H llч I О ВСЯКИ ll Ра;3 II 0(, I(» I I Oi 1 i:ICICHJISI (И ИХ POJE \)П>, I в,>О Сil СО С. С>»11>1 < СJI I I ХРОil Из» i(И И, I I P И ВO I ИT h ! Ic1KOI!ЛЕПИЮ ИпфОРЧаЦИИ О ЧИСЛС З»РСГИСтри f)OBH!f ill>IX фо1 Опов (30 13 i»);)Oif (?Л,> 6 .IO :3 3». l cl lf ll01 0 i p013 if Sl. Ср»6 <>ТЫ «<1(Т с Xcif d 1 1 ср;1«пc IIJIH и II(реклк)ч» T му.!ьти!(лексор 1() I iê, !то БО второе ОЗУ 6 черсз сумчатор завис ывсl(Гся чи(ло (0 1 T !èк» 8 чиГ,)c) i1ОСI>I, 10K, СООТIÇСТС(13i IOIIEC(> !103)СP IIOC Û.!О->, i:ðè которой Бо втором ОЗУ 6;(роизо>пл;I H I I flol 3 P<) f! II »1 Elf! Koi, (с и и и. I I pit а Гом СC! СХС >и>! I 1 C. pcl 1311(. Il « SI Jl c! f1 i. f»вск с?ЗУ 4 подастся сигfl».l заир< г» Быхо.(III )х;(»((1 1ы х, IIOýòñ!»I! IH(x I<, i 0 c ÷c (÷liкi) 8 i JICX1с1 Il<)(. Ы, ОК бм;I (. T !C I c);I I>113»Ti>C и С Ili) 1(. l3f>1i1 l ifC. I0 1 с п<. f) 3Oi i) ОЛ,> 4, 1 .h K
3 I орос (?3, » I;3 el(I kf ill(. TC H и 03(сp I I Oi hi, I h J (?, (llOE3P(Х) ll 110 С И(П <1, С 131>l ХО (i C XC»)Ы сравпс !11!H завис(и);)с(си «третье ОЗУ 12, Р»C)ОтciK)!ÖÅÅ СИIIXÐOHÍÎ С IIÑ Ð 3ЫЧ 4 И ВтО pllil 6 ОЗУ. 1(ри пакоплс ппи ипформ»!(пи и) в-: оро» ОЗУ 6 исклк)ч»с тся с) мх)прова))ис (3:(;)Бь ПОС > 11<3 K)ilf H X,l ОЛ > 12, TdК KHK «СЛИПИ (с!» С i!>1 О (
J !р и э(ом ч ис. Io посы,(ОК с Быхо;!» !31оро) о ОЛ» 6 ci м ifslpi с тся c «!i i. (Сч» с f)hfxi),",H ! Iс f) «<)I О ОЛ У 4 И 1311 Зd п lt(hi â»С ГС5 . 11(5Q и:3чсfflfl>IM Б тi жс ячейку второгО с?ЗУ 6, I С 0() р сl i H H C .1 С я 1 а »1,1 О C ) И 1 I >1 В» И И я И I l (J) O p ч»ции в ЭВ.Ч !3. J J O (X I (. 0 К 0 и 1 H I 1 > I H а и С I I (1) И 1 с I f Г:-1,1 cl I ll1f>Ic, 3» пис а и иы(.< Bo Б ГорОм ОЛ, » 6, с lи ыi3;1)о(си и .?ВМ I:3, f)p!3 Я (3>! Я(1 СЯ И П, (H Kс!TOP Oif И((())ОР >1» Ци lf И.):I H flllO1f я (ейки (3T<)pOI ОЗУ 6. 0 итыв i!IH(«c(JtffèI(û» с тре!Ьего 03i 12 (оо()е(14{1281 ) L.îñò3íèò(Ib 1.. )\3K<),;лии Редактор (..1ог)ииия Те»ряд И. H(р(Корр(втор С . (1(рви Заказ 2845 28 Тираж 4 )() 11о.)ив«ив< ВИИ1111И Гос) )арствеииого ломит(т:) (.(.(:Р III! д<,);)к и )оп; «)«:;Iii . ): ) лрк)) ив 11:ЗОЗВ. Ми«ква, >К- 35. Раув:< лая и;)от..(4 3 I1роиавод(твеиио-ио,)играфи I<ское ир« ii)ðèÿ) и«.: Мя г)>;)о 1.; 11ро лг".ая. 4 ствует записи В ячейке Второго ОЗ, ) 6 номера числа посылок, при котором ()hl,! досгигнут заданный уровень накоплеilliH, счиТЫБ3 Н ИЕ >(НУГ! >1» — 3311IIС И и ИССI Ы I!
1--13, фмнкционирмющие в режичс cчеT
0;IoK3 !6 управляющей логики. Готовность к регистрации инфорчыц;!и блоками 1, 7, 13 !9 определяется момс 1том приxода си)lxðоимпульс3 со схечы 7 синхронизации на вход внешней си!lxpoIIHзации регистратора развертки фотоэлектрическихх и ч пульсов Временных стробов { f13 вход блока 16 управляющей логики), синхронизиру)ощего упрывля)ощую логику H уст;1навливак)щего запоминающее устройство 18 в режим г Запись». Фотон, постуHHBIIIHII В виде импульса напряжения с ФЭУ 1 на BxO,(ной блок 14, fi последующий после приходы синхроимпульса чочент вречени через б,н)к 16 задержки с помощью блока 15 управляющей логики записывается в 33HoxlHli;iK)ill( устройство 18 для временного ны врсчя цикла записи определяемого интервалы «ремеHH между соседними cHHxpoHxlflx,!ьс ым) хранения. Bxo. LlihIB импульсы записывыкггся в започина)о)цее устройство 18 !!0;L .)ейст вием переходов тактовых сигна 10B. Ollpeделенных блоком 17 оазы времени. Последовательность Бходны.(ичпуjbcoB остается В започинающеч устройстве 18 неизменной лишь в интервале Времени между соседними синхроимпульсам — пришедшим и следую)циxf за нич, с приходом которого в памяти устройства 18 записывается новая входная последовательность ичпульсов фогонов, а предыдущая последоваTåëüносTü поступает в память ЭВМ. Таким образом, В памяти ЭВ.Ч HdK3li,ièâàþòñÿ последовательности импульсов 0T ilooOI0 строба с тр3ссы зондирования. Введение в олок !6 за;LepwKkI тех и.!и иных задержек делает нечувсfBHTcciüíbi÷ регистратор развертки анализатор IOI ичсскп. Oî TO)lilliH OTIIO(пт(xëh,I О В хоj)l ы. 1100,з(> L() В 1 Ге, l!>Ilост(. и им))м,,11> () В, П ОГ) > i (> I i Н Ы X С С О О Т В (> T (. T В М 10 I! 111 Х I I;) Ч 1,1 > Н I >! Х y<)I3(. тков TP3(. (. зон LHPOI33 HIIH. 110 кочан )е из ЭВЧ {посл(Oholl "I;! (. 1 KЫ ТP3ССЫ ЗОН.! II Рова Н И Я 11(ШЗСT Д(ИСТБI1Е JIНДIIкыторн(гго блока 19 с целью индикации хрыниxll>1x;L3llkll Ix. II0ooé интересую(ций интервал из входной последовытельности в виде Бречеllнои p3 3 Â(. pт кii В ыби J) ы(>тсЯ x Il ра В,з Як) IIL« Ii 1 5 10! И l ОИ ..(1<)С н)т<)б 110 OC I! Вр(Xk<. if lf Ii<1 экране блока индикации чожет быть изм(Hcí с почощьк) блока !i базы Времени. Испог)ьзовыние В устройстве блоков !4 19, 1103BOëÿlîùèx рсгистрировагь разверткх 20 фотоэлектрических ичпульсов BO вреченны; стробых, повып)ыс) Hlf(J)Opx13THBHOcTk рсзу.ll>татов измерения по сравнению с результатами в вид(инт(гральной оценки. Фг)р.(!!1.)а ii:Jo()I)(ò(íff. i Х стройство д,)я счета фотонов, по авт. св. ¹ 1173196, ОГ.)u
Il(. лью )ювышения информативности изчср»ний, в H(>го дополнительно введены би)к Bх0.1kIЫх CÈÃÍаг10В, 0,)ОK прdВлЯюц(сй лОГI)ки, î10h базового времени, блок задержки, зы))очиkldþlöcå усTðîécTBO формы сигналов и блок ин.)икании. Нри этом выход фото3ëcêòð(Hlíîã0 умножителя подключен к Входу блока входных сигналов, первый выход 35 liol орогО под) IK) ic í к Bxojx 0,10ка задержки и первому входу блока управляющей логики, второй Вхо;1 которого подкл!оч H к второму ВЫХОД> CXCXII>1 CI! НХРОНИЗЗЦИИ, BTOPOH ВЫ. ОД блока в;од 4О подклк)чен к третьех!у входу блока управlHK)IH(.é логики и первому в. Од) запоминая)i)LE го устройства формы сигналов, второй вход которого подключен к выходу олокы управляющей логики, выход блока за.тержкп 45 по (клю icH h т! vcTpoHcTB3 формы сигналов. Ilc ðâûé Bblx0;I, КОТорОГО подклК)чен h блок) Hkl jl!K;IILÈJI,
