Счетчик фотонов

 

Изобретение касается измерений параметров атмосферы и может быть использовано для регистрации слабых и сверхслабых световых потоков в физике, лазерном зондировании атмосферы, космических исследованиях, спектроскопии, химии. Целью изобретения является повышение надежности. За счет разделения режимов работы счетчиков и накапливающих ОЗУ по соседним временным интервалам, за счет введения дополнительно счетчика и накапливающего ОЗУ и совмещения функций счетчика и сумматора в счетчике импульсов, работающих в противофазном с первым счетчиком и накапливающим ОЗУ режиме, появилась возможность существенного сокращения необходимого для решения задачи оборудования. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) g G 01 1 1/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОЛИОАЙИЕ ИЗОБРЕТЕИИЛ :

H ABTGPCRG: АУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 42831 71/31-25 (22) 13.07.87 (46) 23,04.89. Вюл. № (71) Институт оптики атмосферы

СО АН СССР (72) К.Д. Шелевой (53) 535.24 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1283643, кл. G 01 J i/44, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1182277, кл. G 01 J 1/44, 1984. (54) СЧЕТЧИК ФОТОНОВ (57) Изобретение касается измерений параметров атмосферы и может быть использовано для регистрации слабых

Изобретение относится к измерениям параметров атмосферы и может быть использовано для регистрации слабых и сверхслабых световых потоков в физике, лазерном зондировании атмосферы; космических исследованиях, спектроскопии, химии и т.д.

Цель изобретения — повьппение на.дежности устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Счетчик фотонов содержит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 1, дискриминатор 2 оптических импульсов, первый N-разрядный счетчик 3, первое накапливающее оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 4, 313М 5, второй N-разрядный счетчик 6, второе накапливающее ОЗУ 7, счетный триггер 8, адресный счетчик 9, управляемый так.7 и сверхслабых световых потоков в физике,лазерном зондировании атмосферы, космических исследованиях, спектроскопиии, химии. Целью изобретения является повьппение надежности счетчика.

За счет разделения режимов работы счетчиков и накапливающих ОЗУ по соседним временным интервалам, за счет введения дополнительно счетчика и накапливающего ОЗУ и совмещения функций счетчика и сумматора в счетчике импульсов, работаюпдх в противофазном с первым счетчиком и накапливающим ОЗУ режиме, появилась возможность существенного сокращения необходимого для решения задачи оборудования. 1 ил. товый генератор 10 и схему 11 синхронизации.

Выход ФЗУ 1 подключен к входу дискриминатора 2, его выход — к счетным входам первого 3 и второго 6 N-разрядных счетчиков, их информационные выходы — к информационным входам соответственно первого 4 и второго 7 накапливающих ОЗУ, а их информационные выходы — к соответственным информационным входам первого 3 и вто" рого 6 N-разрядных счетчиков и к входному регистру 3ВМ 5. Выход схемы 11 синхронизации подключен к входу управляемого тактового генератора

10, его выход — к входу счетного триггера 8 и к первому входу адресного счетчика 9, а его адресные выходы— к адресным входам первого 4 и второго

7 накапливающих ОЗУ. Выход 3ВН 5 под1474479 ключен к второму входу адресного счетчика 9. Выходы счетного триггера

8 подключены к входам управления первого 3 и второго 6 N-разрядных счет5 чиков.

Устройство работает следующим образом.

Поступающий со схемы 11 синхронизации импульс запускает управляемый тактовый генератор 7, с которого на адресный счетчик поступают тактовые импульсы, изменяя последовательно его состояние. Период тактовых импульсов определяет длительность временных интервалов, в течение которых происходит счет поступающих с дискриминатора 2 фотоимпульсов первым 3 илй вторым 6 счетчиками. Под действием каждого послЕдующего тактового импульса адресный счетчик увеличивает свое состояние на единицу, адресуя последовательно ячейки накапливающих

ОЗУ 4 и 7 и изменяя на противоположное с каждым очередным тактовым им- 25 пульсом состояние счетного триггера

6. Состояние счетчиков 3 и 6, первого 4 и второго 7 накапливающих ОЗУ зависят от состояния счетного триг° гера 8. Если счетчик 3 находится в состоянии "Счет", а первое накапливающее ОЗУ 4 — в состоянии "Запись", то счетчик 6 находится в состоянии

"Хранение", а второе накапливающее

ОЗУ 7 — последовательно в состоянии

"Запись — чтение". При этом процесс счета фотоимпульсов и их накопление происходит параллельно в первом 3 и втором 6 счетчиках и накапливающих

ОЗУ4и 7..

Пусть в данном временном интервале счетчик 3 находится в режиме

"Счет", первое накапливающее ОЗУ 4— в режиме "Запись", счетчик 6 — в ре- . жиме "Хранение", второе накапливающее ОЗУ 7 — в режиме "Запись — чтение". Тогда результат счета в J-u временном интервале в начале следующего (J+1)-го временного интервала записывается в 1-ю ячейку первого накапливающего ОЗУ 4, а так как в счетчик 3 в (J-1)-м временнЬм интервале записано предьдущее состояние первого накапливающего ОЗУ 4, то после J-ro временного интервала в первом накапливающем ОЗУ 4 находится сумма предьдущего результата счета и результата счета в J-м временном интервале. Для второго счетчика 6 и второго накапливающего ОЗУ 7 в

J-м временном интервале происходит запись предьдущего результата счета в (J-1)-ю ячейку второго накапливающего ОЗУ 7 и подготовка к счету в (J+1)-м временном интервале — чтение состояния второго накапливающего ОЗУ 7 из (J+i)-й ячейки и запись его во второй счетчик 7. В (J+1)-м временном интервале второй счетчик 6 последовательно суммирует предьдущее состояние второго накапливающего

ОЗУ 7 с текущим количеством импульсов, поступающих в (J+1) — м временном интервале, а первый счетчик в режиме

1Хранение11 переписывает свое новое состояние в J-ю ячейку первого накапливающего ОЗУ 4. Таким образом, счетчики 3 и 6 и накапливающие ОЗУ 4 и 7 изменяют последовательно свое. состояние "Счет — суммирование—

11 счет...т.д. ; в каждом последовательном временном интервале.

После прохождения всех возможных состояний адресного счетчика цикл регистрации заканчивается и устройство подготавливается к поступлению следующего зондирующего импульса (импульса запуска). Рассмотренный процесс счета и накопления данных повторяется заданное число раз, после чего массивы накопленных данных в первом 4 и втором 7 накапливающих

ОЗУ читаются в ОЗУ ЭВМ.

Таким образом, за счет разделения режимов работы счетчиков и накаплива ющих ОЗУ по соседним временным интервалам и совмещения функций счетчика и сумматора в счетчике импульсов существенно сокращается необходимое для решения задачи оборудование, а следовательно, повышается надежность функционирования устройства в целом.

Формула изобретения

Счетчик фотонов, содержащий последовательно соединенные фотоэлектронный множитель, дискриминатор одноэлектронных импульсов и первый

N-разрядный счетчик импульсов, первое накапливающее оперативное запоминающее устройство, ЭВИ, схему синхронизации, управляемый тактовый генератор, адресный счетчик, счетный триггер, причем выход схемы синхронизации подключен к входу управляемого

5 147 тактового генератора, выход которого подключен к первому входу адрес;-.ого счетчика, адресные выходы которого подключены к адресным входам первого накапливающего оперативного запоминающего устройства, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены второй N-разрядный счетчик импульсов и второе накапливающее оперативное запоминающее устройство, причем выход дискриминатора одноэлектронных импульсов подключен к счетному входу второго N-разрядного счетчика, информационный выход первого М-разрядного счетчика подключен к информационному входу первого нака;.ливающего оперативного запоминающего устройства, информационный выход второго N-разрядного счетчика подключен к информационному входу второго накапливающего

4479

6 оперативного запоминающ го устройства, информационный выход первого накапливающего оперативного заноми5 нающего устройства подключен к информационному входу первого N-разрядного счетчика и к входному регистру ЭВМ, информационный выход второго накапливающего оперативного запоминающего устройства подключен к информационному входу второго Nразрядного счетчика и к входному регистру ЭВМ, адресные выходы адресного счетчика подключены к адресным входам второго накапливающего оперативного запоминающего устройства, выход управляемого тактового генератора подключен к входу счетного триггера, противофазные выходы которого подключены к входам управления первого и второго N-разрядных счетчиков импульсов.

1474479

Составитель E. Маколкин

Техред JI.ÑåðÄþêoâà Корректор Л. Пилипенко

Редактор И. Дербак.Заказ 1883/38 Тираж 4бб Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС".Р

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101