Устройство для моделирования светового излучения ядерного взрыва

 

Изобретение относится к учебным устройствам и может быть использовано при обучении в курсах "Гражданская оборона" и "Защита от оружия массового поражения". Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит источник 1 светового излучения, вогнутые отражатели 2, 3, блок управления 6, приемник 5 светового излучения, импульсный источник 4 светового излучения, размещенный вместе с источником излучения 1 на оптической оси в фокусе отражателя 2, пульт управления 8, блок индикации 9, импульсный источник направления 7. Введение в устройство импульсного источника светового излучения, импульсного источника напряжения, пульта управления и блока индикации позволяет проводить моделирование светового излучения второй фазы развития светящейся области ядерного взрыва, что расширяет дидактические возможности устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 G 09 В 23/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

1, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и Отнрытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4335663/24-24 (22) 09.10.87 (46) 30.01.90. Вюл. В 4 (72) H.Â. Доценко (53) 681.3.071 (088.8) (56) Исследование поражающего действия светового излучения ядерного взрыва и способов защиты от него. Руководство к лабораторной работе.

Л.: ВИКИ им. А.Ф. Можайского, 1984, с. 7-9. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА (57) Изобретение относится к учебным устройствам и может быть использовано при обучении »а курсах "Граждан" ская оборона" и Защита от оружия массового поражения" ° Цель изобретения — расширение дидактических

„„SU„„1539821 А 1

2 возможностей устройства ° Устройство

t содержит источник 1 светового излучения, вогнутые отражатели 2,3,блок

6 управления, приемник 5 светового излучения, импульсный источник 4 светового излучения, раэмещенньп» вместе с источником 1 излучения на оптической оси в фокусе отражателя 2,пульт

8 управления, Г>лок 9 индикации, импульсный источник 7 напряжения. Введение в устройство импульсного йсточ" ника светового излучения, импульсного источника напряжения, пульта управления и блока индикации позволяет проводить моделирование светового излучения второй фазы развития светящейся области ядерного взрыва, что расширяет дидактические возможности устройства, 1 э.п.ф-лы, 1 ил.

153<9821

Изобретение относится к учебным устp<>itcтвям, моделирун>щим пс>ряжяющие. фактopb> ядерного взрыва, и может бьп ь использовано при обучении

tI oðëæå>tè>t и 1 Ряжданская or>opo>>B

1(ел» изобретения — расширение дидактических возможностей устройства.

Ня чертеже представлена схема !О предлагаемого устройства.

Устрс>йство содержит источник 1 аветоного излучения, ycrановленный

На оптической оси соосно расположенных сферических отражателей 2 и 3, 15 импульсный исто вник 4 светового излучения, приемник 5 светor>orо излу(ения, блок 6 управления, импульсный

>(с>о >ник 7 питания, пульт 8 управления и блок 9 индикации. 20

Пул»т управления сс>держит перный

<1>ормирс>ватель 10, таймер 11 и второй формирователь 12 °

Блок 6 управления содержит первый

Компярятор 13, первый формирователь 14, 25 второй формирователь I 5, первый и второй интеграторы 16 и 17, элемент 2-И 18,узел

19 ди<1>ференцировяния, второй компаратор 20, третий формирователь 21, первый таймер 22, второй таймер 23,пер- 30 вый электронный ключ 24, RS-триггер 25, второй электронный ключ 26, первый, второй, третий и четвертый пиковые детекторы 27-30, Блок 9 индикации содеРжит индикаторы 31-36.

Устройство работает следующим образом.

Перед демонстрацией с помощью органон управления таймеру 11 задается длительность действия светового излучения, соответствую>цая взрыву заданной мощности, и приводится в действие формирователь 12 импульса

"Сброс", который вь>рябатывяет управляющий импульс, поступя>ощ>п> на входы

"Сброс" таймеров 22, 23 и пиковых детекторов 27-30, приводя их в исходное состояние. Нажатием кнопки

"Взрыв" приводится в дейст»ие формирователь 10 управляющего импульса, который, срабатывая, подает управляющий импульс на вход импульсного источника 7 напряжения.

Импульсный источник 7 напряжения

55 подает высокое напряжение на импульс-, ный источник 4 светового излучения,н котором пр<>исходит газовый разряд и образуется плазменный столб, имеющий яркостнун> TeMrteparypy ьч нне 1(>(>(1(Ж, Част» светового потока от импульснс.г<> источника 4 светового излучения достигаетт последовательно сферичес.ких отражателей 2 и 3 и фокусируется на приемнике 5 излучения. Длитель»ость газового разряда в импульсном источнике 4 светового излучения составляет несколько миллисекунд, что соогнетствует длительности первой фазы развития светящейся области ядерного взрыва. В приемнике 5 светового излучения вырабатывается электрический сигнал, напряжение которого пропорционально падающему световому потоку.

Этот сигнал поступает на входы компаратора 13, дифференциатора. 19, интег— раторя 16 и электронного ключа 26, Лмплитуда поступившего на компаратор

13 сигнала сравнивается с напряжением 0 срабатывания, и в случае

»ор его превышения на выходе компаратора

13 формируется положительный сигнал, который; поступая на входы формирователей 14 и 15, вызывает появление ня выходах формирователя 15 короткого положительного импульса. Этот импульс, поступая на входы таймеров

23 и 22, запускает их. Одновременно сигнал с выхода компаратора 13 поступает на входы "Пуск" интеграторов

16 и 17, которые начинают интегрировать измерительный сигнал, поступающий на их информационные входы

or приемника 5 светового излучения (непосредственно на интегратор 16 и через электронный аналоговый ключ

26 на интегратор 17). Одновременно измерительный сигнал поступает на вход узла 19 дифференцирования,на выходе которого получается сигнал, амплитуда которого пропорциональна производной от светового потока, достигающего приемника 5 светового излучения. Сигнал с выхода узла 19 дифференцирования подается на вход

"+" компаратора 20 и сравнивается с нулевым потенциалом, подаваемым на вход "-" компаратора 20. В момент л>ицимума светового потока, соответствующего прекращению газового разряда в импульсном источнике 4 световогд излучения (окончание первой фазы развития светящейся области ядерного взрыва), на выходе компаратора 20 появляется "1", что вызывает появление на выходе формирователя 21 короткого положительного импульса, 1539821 поступающего на второй вход элемента И 18, на первый вход которого уже поступил сигнал с выхода компаратора

13. Элементом И 18 формируется корот. кий импульс, поступающий на вход

"Стоп" таймера 23 и вход R триггера

25, изменяя состояние последнего.

Таймером 23 прекращается счет времени, и на индикаторе 36 высвечивается длительность первой фазы. Поступающий на вход интегратора 16 измерительный сигнал интегрируется, поступает на пиковый детектор 27, в котором запоминается максимальное значение сигнала, пропорциональное энергии излучения, поступившей на приемник 5 излучения, Сигнал от триггера 25 поступаеr на, управляющий вход электронного ключа 26, При изменении состояния триггера 25 после окончания первой фазы закрывается вход "0 1 и открывается вход "1" электронного ключа 26, на вход интегратора прекращается поступ" ление измерительного сигнала, макс :,— мальное значение интеграла которого запоминается пиковым детектором 28 и индицируется индикатором 32. При этом также прекращается поступление измерительного сигнала на детектор

30, в котором запоминается максимальная амплитуда измерительного сигнала, пропорциональная максимуму светового потока в первой фазе, значение которого индицируется индикатором 34.

Управляющий импульс, выработанный формирователем 10, одновременно с подачей на импульсный источник 7 напряжения поступает на управляющий вход электронного ключа 24, вызывая замыкание силовой цепи и подачу рабочего напряжения на источник 1 светового излучения, н качестве- которого используется лампа накаливания, Так как разогрев нити лампы накаливания происходит не мгновенно, а в течение. нескольких десятков миллисекунд, то световой поток от нее начинает поступать на приемник 5 светового излучения спустя время окончания регистрации излучения первой фа зы. Сигнал с выхода приемника 5 светового излучения вновь поступает на входы блоков 13, 19, 16 и 26. При этом цепочкой блоков 14, 22 и 35 продолжается измерение и индикация длительности действия светового излучения, а цепочкой блоков 16, 27 и 31 прекращающий счет времени таймером

22, в результате на индикаторе 35 индицируется полное время длительности светового излучения. Прекращение по30 дачи сигнала от компаратора 13 на управляющий вход интегратора 16 вызывает прекращение процесса интегрирования ° Пиковым детектором 27 запоминается величина сигнала, пропорцио-. нальная полной энергии светового по35 тока, поступившего на приемник 5 светового излучения, что индицируется индикатором 31.

При использовании предлагаемого 0 учебного устройства у обучаемых формируется более полное представление о физике процессов, происходящих при развитии светящейся области, о соотношении световой энергии, излучаемой светящейся областью в первой и второй

45 фазах ее развития.

5

20 измерение и индикация энергии светового излучения, достигакицегo приемника 5 светового излучения. С выхода

"1" электронного ключа 26 измерительный сигнал, пропорциональный максимуму светового потока во второй фазе, поступает на вход пикового детектора 29 и индицируется индикатором 33, По истечении заданного времени экспозиции таимером 11 подается сигнал на управляющий вход электронного ключа 24, который прекращает подачу рабочего напряжения на источник 1 светового излучения. Свечение источника 1 прекращается, световой поток, достигающий приемника 5 светового из" лучения, снижаетс.я до минимума, соответствующего естественной освещенности. При этом амплитуда измерительного сигнала на входе +" компаратора 13 становится ниже порогового значения и сигнал на его выходе исчезает.

Вследствие этого на выходе формирователя 14 появляечся короткий импульс, Формула изобретения

1. Устройство для моделирования светового излучения ядерного взрыва, содержащее источник светового излу1 чения, приемник светового излучения, первый и второй отражатели и блок уп- равления, информационный вход которого соединен с выходом приемника светового излучения, а первый выход соединен с входом источника светового излучения, о т л и ч а ю щ е е с я

Составитель Г. Левин

Техред М.Моргентал

Редактор И. Рыбченко

Корректор С.Черни

Заказ 222

Тираж 383

Подпис *oe

БНИИПИ Го< ударе твенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 (1роигэводственно-издательский комбинат Натент, г .Ужгород, ул. Гагарина, 101 тем, что, с целью расширения дидакти" геских возможностей устройства, в него ннедены импульсшш источник свето" ного « элучения, пулы управления, блок индикации и импульсный источник напряжения, выход которого соединен с входом импульсного источника светоВого излучения, а вход сосдинен с

1эервым вьгходом пульта управления, вто- 1гэ рой выход которого соединен с входом рбнуления блока управления, второй, 1гретий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы которого соединены с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым информационными входами блока индикации, а управляю щий вход блока управления соединен с третьим выходом пульта управления.

2. Устройство по п.1, о т л и- Zo

4 а ю щ е е с я тем, что блок управ Ления содержит два компаратора, два ,электронггых ключа, узел дифференцирования, RS-триггер, три формировате ля, элемент И, два интегратора, два 25 таймера и четыре пиковых детектора, входы сброса которых соединены с входами сброса первого и второго таймеров, с. S-входом КБ-триггера и являются входом обнуления блока, управляю- 3гэ щий вход первого электронного ключа является управляющим входом блока, на информационный вход первого элек- тронного ключа подается напряжение питания, а выход первого электронного ключа является выходом блока, выход первого компаратора соединен с входа" ми первого и второго формирователей, с входами пуска первого и ээторого интеграторов, с первым входом элемен- 411 та И, выход которого соединен с

К-гэходом RS-триггера, выход которого соединен с управляющим входом второго электронного ключа, первый выход которого соединен с информационными входами первого интегратора и первого пикового детектора, а второй выход соединен с информационным входом второго пикового детектора, информацион" ный вход второго электронного ключа соединен с первым входом первого компаратора, с информационным входом второго интегратора, с входом узла дифференцирования и является информационным входом блока, выход узла дифференцирования соединен с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с общим проводом, а выход соединен с входом третьего формирователя, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход первого формирователя соединен с входом останова первого таймера, вход пуска которого соединен с выходом второго формирователя и с входом пуска второго таймера, вход останова которого соединен с выходом элемента И, выход первого интегратора соединен с информационным входом третьего пикового детектора, выход второго интегратора соединен с информационным входом четвертого пикового детектора, выходы первого и второго таймеров являются вторым и третьим выходами блока, выходы первого, второго, третьего и четвертого пиковых детекторов являются четвертым, пятым, шестым и седьмым выходами блока.