Устройство для регистрации световых импульсов

 

Изобретение относится к технической физике. Цель изобретения - повышение точности измерения световых импульсов. Устройство содержит измерительный 1 и опорный 2 фотоэлектронные умножители (ФЭУ), диноды 3 которых соединены с резйстивным делителем напряжения 4, опорный источник 5 излучения, оптически соединенный с фотокатодом ФЭУ 2. делитель 6 с опорным источником 7 напряжения, умножитель 8. нагрузку 9 измерительного ФЭУ 1, фильтр постоянной составляющей 10. регулируемый источник питания 11. блок сравнения 12. аноды 13 и 14 ФЭУ. фотокатоды 15 и 16 ФЭУ. нагрузочный резистор 17 и источник опорного напряжения 18. Вход источника питания 11 подключен к выходу блока сравнения, а выход его - к делителю 4. Устройство позволяет повысить точность измерений формы световых импульсов за счет коррекции быстрых изменений коэффициента усиления ФЭУ. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 J 40/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ. СССР) 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4291498/21 (22) 28,07.87 (46) 23.03.93. Бюл. М 11 (71) Институт оптики атмосферы СО АН

СССР (72) Ю.М.Андреев, В.И.Гавриловский и

В.В.Зуев (56) Авторское свидетельство СССР

М 949346, кл. G 01 J 1/44.

Авторское свидетельство СССР

% 1077506, кл, Н 01 J 43/30, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к технической физике. Цель изобретения — повышение точности измерения световых импульсов, Устройство содержит измерительный 1 и

5U 1605865А1 опорный 2 фотоэлектронные умножители (ФЭУ), диноды 3 которых соединены с резистивным делителем напряжения 4, опорный источник 5 излучения, оптически соединенный с фотокатодом ФЭУ 2, делитель 6 с опорным источником 7 напряжения, умножитель 8, нагрузку 9 измерительного ФЭУ 1, фильтр постоянной составляющей 10, регулируемый источник питания 11, блок,ñðàâнения 12, аноды 13 и 14 ФЭУ, фотокатоды

15 и 16 ФЭУ, нагрузочный резистор 17 и источник опорного напряжения 18. Вход источника питания 11 подключен к выходу блока сравнения, а выход его — к делителю

4. Устройство позволяет повысить точность измерений формы световых импульсов за счет коррекции быстрых изменений коэффициента усиления ФЭУ. 1 ил.

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано для регистрации световых импульсов, например, при лазерном зондировании параметров атмосферы или ионизирующих излучений в широком диапазоне потоков и времен.

Цель изобретения — увеличение точности измерения световых импульсов.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для регистрации световых импульсов, Устройство для регистрации световых импульсов содержит измерительный 1 и опорный 2 фотоэлектронные умножители (ФЗЯ, диноды 3 которых соединены с резистивным делителем 4 напряжения, опорный источник 5 излучения, оптически соединенный с фотокатодом ФЭУ 2, делитель 6 с опорным источником 7 напряжения, умножитель 8, нагрузку 9 измерительного ФЭУ, фильтр 10 постоянной составляющей, регулируемый источник питания 11, к входу которого подключен выход блока сравнения

12, а к выходу — вход делителя 4, аноды 1:3 и

14 ФЭУ и их фотокады,, 15 и 16 соответственно, нагрузку 17 опорного ФЗУ вЂ” резистор, источник опорного напряжения 18.

Устройство работает следующим образом, Опорный источник 5 излучает на фотокатоды 15 и 16 постоянный световой поток, который преобразуется в электрические токи ФЭУ 1 и 2. Напряжение на резисторной нагрузке 9, пропорцио альное анодному току измерительного ФЭУ 1, через фильтр 10 поступает в блок сравнения 12, где сравнивается с опорным напряжением опорного источника напряжения 18, Если по какимлибо причинам коэффициент усиления ФЭУ

1 изменяешься, на выходе блока сравнения 12 появляется сигнал рассогласования, кото рый поступает на регулируемый источник питания 11 и изменяет напряжение питания на измерительном 1 и опорном 2 ФЭУ до тех пор, пока напряжение на резисторной нагрузке 9 не станет равным опорному напряжению. Поскольку опорный ФЭУ 2 находится в равных условиях с измерительным ФЭУ 1, то в нем происходит аналогичная компенсация изменения коэффициента усиления во времени при воздействии внешних дестабилизирующих факторов, Таким образом, коэффициенты усиления ФЭУ

1 и 2 поддерживаются постоянными.

Фильтр не пропускает импульсное напряжение с нагрузки 9, пропорциональное преобразованному импульсному анодному току от падающего на фотокатод-измерительного ФЭУ 1, светового импульса, что обеспечивает устойчивую работу регулируемого источника питания 11 при регистрации импульсных сигналов.

Преобразованный анодный ток опорного ФЗУ 2 от опорного источника 5 излучения снимается с нагрузки 17 в виде постоянного напряжения и поступает на первый вход делителя 6, где происходит нормирование опорного напряжения источника 7 опорного напряжения на постоянное

10 напряжение. Световые импульсы падают на фотокатод 15 измерительного ФЭУ 1, который преобразует его в импульс тока, при этом происходит отбор части тока реэистивного делителя 4 на обеспечение тока по вы15 ходу анода 13 измерительного ФЭУ 1, следствием которого является изменение межкаскадных напряжений, что приводит к изменению коэффициента усиления ФЭУ 1 и 2, и нарушение линейности преобразова20 ния формы измеряемого светового импульса в электрический сигнал. Однако, изменение межкаскадных напряжений резистивного делителя 4 напряжения ведет к изменению коэффициента усиления опор25 нога ФЗУ 2, а следовательно, и выходного опорного напряжения, и, как следствие, напряжения на выходе делителя. Это напряжение поступает на второй вход умножителя 8, тем самым корректирует бы80 стрые изменения коэффициента усиления измерительного ФЗУ 1, обусловленные действием обратной связи между выходным током измерительного ФЭУ 1 и током резистивного делителя 4 напряжения, Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность измерений формы световых импульсов за счет коррекции быстрых изменений коэффициента усиления фотоэлектронных умножителей и может быть ис40 пользовано в устройствах для регистрации световых импульсных сигналов сложной формы, например, влидарахдля зондирования параметров атмосферы, где сложная структура регистрируемых фотоэлектрон45 ными умножителями световых импульсных сигналов обусловлена сложной структурой распределения аэрозоля в атмосфере. Описанное устройство для регистрации световых импульсов используется в лидаре

50 "ДИАЛОГ", предназначенном для дистанционного определения профилей влажности в атмосфере.

Формула изобретения

Устройство для регистрации световых

55 импульсов, содержащее опорный и измерительный фотоэлектронные умножители, фотокатоды и диоды которых подключены параллельно к звеньям общего резистивного делителя, опорный источник излучения, оптически соединенный с фотокатодом

1605865

Составитель Н,Григорьева

Редактор Л.Волкова Техред М. Моргентал Корректор С. Шекмар

Заказ 1961 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 опорного фотоэлектронного умножителя, систему стабилизации чувствительности измерительного фотоэлектронного умножителя, состоящую из блока сравнения с опорным напряжением, выход которого подключен к входу регулируемого источника питания, выход последнего подключен к входу общего резистивного делителя, о т л ич а ю щее с я тем, что, с целью повышения точности измерения световых импульсов, опорный источник излучения одинаковым образом оптически соединен с фотокатодами опорного и измерительного фотоэлектронных умножителей, в систему стабилизации введен фильтр постоянной составляющей, соединенный своим входом с выходом измерительного фотоэлектронного умножителя, а выходом — с блоком

5 сравнения, а также введены делитель, соединенный одним входом с выходом опорного фотоэла тронного умножителя, а другим входом с выходом дополнительного опорного источника напряжения и

10 своим выходом — с первым входом умножителя, второй вход которого соединен с выходом измерительного фотоэлектронного умножителя, а выход является выходом устройства.