Фотометр

 

, ФОТОМЕТР, содер хащиГ; фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) и блок обработки, о t л и ч a ю щ и и с я тем, что г с целью повышения помехоустойчивости к импульсным и низкочастотным электромагнитным помехам, в него введены два дифференциаль№1Х усилителя, два регулируемых усилителя , дифференциальный дискримиHiaxop , аттенюатор и электронный ключ, причем один из входов первого дифференциального усилителя соединен с анодом ФЭУ, вход с противоположной инверсией второго дифференциального усилителя соединен с последним динодом ФЭУ, a вторые входы обоих дифференциальных усилителей каждый через свой регули ..руе№ай усилитель подключены к одному из предагдущих динодов фЭУ, при этом выход первого дифференциального Усилителя соединен Через электронный ключ с блоком обработки и. непосредственно - с сигнальным входом дифференциального дискриминатора, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа, a выход второго дифференциального .усилителя :через аттенюатор соединен с входом, нижнего уровня дифференциального дискриминатора и непосредственно с входом верхнего уровня дифференциального дискриьинатора.

СОЮЗ ССВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК ае пи цд) 01 Ю 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ (21) 3539040/18-25 (2Z) 11.01.83 (4б) 15.02.84..Бюл. Р б (72) В.С.Давыдов, В.A.Браслетов и В.В.Быстров (53) 621.383 (088.8) (56) 1. Авторское.свидетельство СССР

Р 401894, кл. 5 01 3, 1/44, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

9 813142, кл. Й 01 3 1/44, 1980 (прототип). (54)(57), КУБОМЕТР, содержащий фатоэлектройный умножнтель (ФЭУ) и блок обработки., отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости к импульсным и низкочастотным электромагнитным помехам, в него введены два дифференциальных усилителя, два регулируемых уси- лителя., дифференциальный дискриминатор, аттенюатор и электронный ключ, причем один из входов первого дифференциального усилителя соединен с анодом ФЭУ, вход с противоположной инверсией второго диффе.ренциального усилителя соединен с последним динодом ФЭУ, а вторые входы обоих дифференциальных усилителей каждый через свой регули.руемый усилитель подключены к одному из предыдущих дийодов ФЭУ, при этом выход первого дифференциального усилителя соединен через электронный ключ с блоком обработки и,,непосредственно — с сигнальным входом дифференциального дискриминатора, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа, а выход- Pg второго дифференциального усилителя через аттенюатор соединен с входом . нижнего уровня дифференциального дисирииинатора и непосредственно — С с входом верхнего уровня дифференциального дискриминатора.

1Î73582

Изобретение относится к технической физике, а именно к фотометрии, и может быть использовано при изменении оптических сигналов с помощью ФЭУ при различных физических исследованиях.

Известны фотометры, используе.we для измерения потоков оптического излучения в режиме счета фотонов, содержащее фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), импульсиый усилитель и блок обработки сигнала $1), Наиболее близким техническим . решением к изобретению является фотометр, содержащий ФЭУ и блок обработки Я .

Недостатком известного фотометра является низкая помехоустойчивость к электромагнитным помехам. Помеха в виде импульсной последовательности в широком диапазоне амплитуд и длительностей при воздействии на ФЭУ вызывает в анодной цепи умножителя .импульсы аналогичные его собственным темновым И фотоимПУЛЬ сам. Это затрудняет или делает вообще невозможным разделение им- пульсов помехи и ФЭУ, в рЕзультате чего они регистрируются совместно.

Гладкая электромагнитная помеха, которая имеет гармонические составляющие, попадающие в полосу пропускания импульсного усилителя, также нарушает нормальную работу фотометра. При амплитуде помехи, не вызывающей срабатывания дискриминатора, происходит модуляция последовательности импульсов ФЭУ за счет смещения рабочей точки дискримина- . тора под действием помехи. Если же амплитуда помехи превышает уровень дискриминации, то измерительный тракт полностью блокируется на время этого превышения, что делает его нечувствительным к импульсам Умножителя. Низкая помехоустойчивость фотометра требует тщательной экранировки ФЭУ и фильтрации напряжения его питания, что ограничивает область применения фотометра, а при высоком уровне электромагнитных помех делает его использование невозможным.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости к импульсным и низкочастотным электромагнитным помехам.

Поставленная цель достигается тем, что в известный фотометр, содержащий фотоэлектронный умножитель (ФЭУ1 и блок обработки, введены два ди ффер е нци альных у сил ит еля, два регулируемых усилителя, дифференциальный дискриминатор, аттенюатор и электронный ключ, причем один из входов первого дифференциального усилителя соединен с анодом ФЭУ, вход с противоположной инверсией второго дифференциального усилителя сое динен с последним динодом ФЭУ, а вторые входы обоих дифференциальных усилителей каждый через свой регулируемяй усилитель подключены к одному из предыдущих динодов ФЭУ, при этом выход первого дифференцйального. усилителя соединен через электронный ключ с блоком обработки и непосред10 ственно - с сигнальным входом дифференциального дискриминатора, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа, а выход второго дифференциального усилителя 5 через аттенюатор соединен с входом нижнего уровня дифференциального дискриминатора и непосредственно — с входом верхнего уровня дифференциапьного дискриминатора.

На чертеже покаэана схема устройства.

Фотометр содержит ФЭУ 1 и блок обработки 2, два дифференциальных усилителя 3 и 4, два регулируеьЫх

2 усилителя 5 и 6, дифференциальный дискриминатор 7, аттеиюатор 8 и элект» ронный ключ.9,причем один из входов первого дифференциального усилителя 3 соединен с анодом ФЭУ 1, вход с противоположной инверсией второго диф-Зо фереициального усилителя 4 соединен с последним динодом ФЭУ 1, а вторые входы обоих дифференциальных усилителей 3 .и 4 каждый через свой регулируежй усилитель. 5 и 6 подключены

З5 к одному из предыдущих динодав ФЭУ 1 при .этом выход первого дифференциаль ного усилителя 3 соединен через электронный ключ 9 с блоком обработ ки 2 и непосредственно — с сигналь40 ным входом дифференциального дискриминатора 7, выход которого подключен к управляющему входу электронного ключа 9, а выход второго дифференциального усилителя 4 через àò45 тенюатор 8 соединен с входом нижнего уровня дифференциального дискриминатора 7 и непосредственно — с входом верхнего уровня дифференциального дискриминатора 7.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии на ФЭУ 1 импульсной и гладкой электромагнитных помех в его анодной и динодных цепях воз. никает напряжение помехи с различным соотношением импульсной и глад- кой составляющих. С. анода и последнего дииода ФЭУ 1 напряжение помехи поступает на входы дифференциальных усилителей 3 и 4. На их входы с про-.

60 тивоположной инверсией напряжение помехи с одного из предыдущих динодов поступает через регулируемые усилители 5 и 6, изменением коэффициента передачи которых добиваются компенсации гладкой составляющей

1073582

Составитель A. Чурбаков

Редактор К. Волощук Техред 3I,Микеш Корректор М.лароши

3 аказ 315/38 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4,помехи на выходах дифференциальных, усилителей 3 и 4. Оставшаяся -не .скомпенсированной импульсная составлякщая помехи поступает в анодном канале на нормально раэомкнутыа электрой" ный ключ 9 и на сигнальный вход дифференциального дискриминатора 7., а в динодном. канале — на вход верхнего уровня дифференциального дискриминатора 7 и на его вход нижнего уровня через аттенюатор 8 с ослаблением на несколько процентов. Прямой и ослабленный импульс помехй с выхода дифференциального усилителя 4 обраэуат узкув зону срабатывания . диффеРеицнального дискрйминатора 7. 15

Вероатиоеть попадания амплитуды выходного импульса дифференциального усилителя 3 в эту зону оказывается очень низкой, поэтому дифференциальный дискриминатор 7 в боль . 2О шинстве случаев не срабатывает от импульса помехи, электронный ключ 9 остается разомкнутым н импульсы помехи не регистрируются.

Темновые и фотонмпульсы ФЭУ 1 имеют на аноде н последнем диноде умножителя противоположную полярность и одинаковую амплитуду, а на динодах, отстающих от последнего более чем на два динода, их амплитуда пренебрежимо мала. Независимз от коэффициента передачи регулиpyeieax усилителей 5 и 6 и в результате переворота фазы в дифференциальном усилителе 4 импульсы

ФЭУ 1 на выходе дифференциальных усилителей 3 и 4 имеют,.одинаковую полярность и амппитуду. Эти импульсы поступают на дифференциальный дискриминатор 7 и вызывают его срабатывание, так как в этом случае амплитуда импульсов анодного канала всегда будет попадать в зону срабатывания, образованную динодными импульсами. В результате электронный ключ 9 эаьыкается и импульсы

ФЭУ 1 поступают в блок обработки 2, где они проходят обычную дискриьщнацию, стандартизацию, интегрирование или подвергаются другой необходимой обрабОтке.

Предложенное изобретение позволяет получить повышенную помехоустойчивость одновременно к импульсным и гладким электромагнитным помехам.

Допустимый уровень напряжения помехи на электродах ФЭУ, не влиякиций на работу фотометра, мажет быть увеличен в 30-50 раз в зависимости от ха-, рактера помехи. Соответственно снижаются требования к эффективности экранировання и фильтрация цепей питания умножителя, что позволяет использовать фотометр в сложных измерительных комплексах в условиях интенсивных электромагнитных помех и высоких требований к эЛектромагнитной совместимости входящей в них аппаратуры прн минимальных габаритно-весовых показателей.