Электронный фотометр

 

Изобретение относится к электрофотометрии слабых световых сигналов видимой области спектра методом счета фотонов. Цель изобретения - повышение точности измерения светового потока. Фотометр состоит из соединенных последовательно фотоэлектронного прибора I, усилителя 2, дискриминатора 3 и распределителя 4, первый выход 5 которого соединен с первым входом 6 реверсивного счетчика 7, а второй выход 8 - с преобразователем 9 частоты, соединенным выходом с вторым входом 10 реверсивного счетчика 7. В состав фотометра входит модулятор И светового потока 12 с датчиком 13 положения, соединенным выходом с управляющим входом 14 распределителя 4, за счет чего обеспечивается повьшение отношения сигнал/шум. I ил. с « (Л ND СО О5 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК а11 4 С 01 7 1 44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;:;.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3896914/31-25 (22) 21.05. 85 (46) 15.03.87. Бюл. В 10 (71) Белорусский государственный университет им. В.И.Ленина (72) С.С.Ветохин (53) 621.393(088.8) (56) Полоник В.С. Телевизионные автоматические устройства, M. Связь, l

1974, с. 166.

Ареччи, Гатти, Сона. Измерение световых потоков малой интенсивности методом синхронного счета отдельных фотонов. — Приборы дпя научных исследований, 1966, ll- 7, с. 128-134. (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ ФОТОМЕТР (57) Изобретение относится к электрофотометрии слабых световых сигналов

„.Я0.„296850 А 1 видимой области спектра методом счета фотонов. Цель изобретения — повышение точности измерения светового потока. Фотометр состоит из соединенных последовательно фотоэлектронного прибора 1, усилителя 2, дискриминатора 3 и распределителя 4, первый выход 5 которого соединен с первым входом 6 реверсивного счетчика 7, а второй выход 8 — с преобразователем 9 частоты, соединенным выходом с вторым входом 10 реверсивного счетчика

7 ° В состав фотометра входит модулятор ll светового потока 12 с датчиком 13 положения, соединенным выходом с управляющим входом 14 распределителя 4, за счет чего обеспечива% ется повышение отношения сигнал/шум.

l ил.!

296850

Изобретение относится к фотоэлектрическим измерителям светового потока и предназначено преимущественно для измерения слабых световых сигналов в видимой области спектра в аст- 5 рономии, биофизике, спектроскопии.

Цель изобретения — повышение точности измерения светового потока.

На чертеже приведена блок-схема фотометра.

1О

Устройство состоит из соединенных последовательно фотоэлектронного прибора, например ФЭУ 1, усилителя 2, дискриминатора 3 и распределителя 4, первый выход 5 которого соединен с первым входом 6 реверсивного счетчика 7, а второй выход 8 — с преобразователем 9 частоты, соединенным выходом с вторым входом 10 реверсивного счетчика 7. Кроме того, в состав устройства входит модулятор Il светового потока 12 с датчиком 13 состояния, соединенным выходом с управляющим входом 14 распределителя 4.

Устройство работает следующим образом.

Световой поток 12, проходя модулятор 11, воздействует на ФЭУ 1.„ преобразующий фотоны, составляющие поток

12, в одноэлектронные импульсы, амплитуда которых недостаточна, как пра— вило, для непосредственного срабатывания логических схем. Поэтому одноэлектронные импульсы усиливаются уси35 лителем 2, а затем подаются на дискриминатор 3, где производится их отбор по амплитудам для отсечки низкоэнергетических шумов <1>Э11 и усилителя. Отобранные и сформированные импульсы с выхода дискриминатора 3 подают на распределитель 4, который подает их на суммирующий вход реверсивного счетчика 7. Вместе с одноэлектронными импульсами в счетчике 7 сум- А5 мируются и темновые импульсы ФЭП 1, совпадающие с ними по амплитуде.

Поэтому при закрытом модуляторе 11 распределитель 4 по сигналу датчика

13 соединяет выход дискриминатора 50

3 с вычитающим входом реверсивного счетчика 7. При этом из содержимого счетчика 7 вычитаются темновые импульсы, так что становится возможным определить число только одноэлектронных импульсов. Поскольку в данной схеме не производится блокировка регистрации на время переходного процесса, часть импульсов должна быть зарегистрирована с иным статистическим весом, который определяется конфигурацией модулятора ll. Этот статистический вес учитывается преобразователем 9 частоты, включенным на одном из входов 10 реверсивного счетчика 7 °

Пусть средняя частота поступления одноэлектронных импульсов при полностью открытом на время Т модуля1 торе ll равна п,, а темновых импульсов при полностью закрытом на время

Т модуляторе ll — n . Переходный период имеет продолжительность Т, а средняя прозрачность модулятора в это время составляет P cl. Тогда за время Т, регистрируется количество импульсов N, =(п +п,) Т,, за время

Т вЂ” N =n T, за Время T> — N> =

= (,,) T,.

В соответствии с изобретением вычитание осуществляется лишь в течение времени Т, а остальное время идет суммирование, т.е. за время

Т = Т + Т получают

4 < 9

N=N+N =и (T+УТ ) импульсов, Совместное решение уравнений для N u N дает

=- (N — Т N /T )/(T + УТ,) = и/К. (1)

Измеряемый световой поток F определяется этим уравнением с точностью до квантовой эффективности ФЭУЕ

Г=E.и с

При этом коэффициент К = Т, + У Т может быть учтен в Е, что дает возможнОсть накапливать в счетчике величину М, пропорциональную измеряемому световому потоку. Для накопления

М необходимо изменить частоту импульсов, поступающих на вход вычитания реверсивного счетчика 7, в р = T /T, раз преобразователем 9. Если р > 1, то необходимо выполнить умножение частоты, а если р <1, — то деление.

Изобретение позволяет увеличить отношение сигнал/шум счетчика фотонов в среднем на 357. от обеспечиваемого базовым устройством, т.е. повы— сить точность измерений.

Формула и з обретения

Электронный фотометр, содержащий модулятор светового потока с датчи1296850

Составитель А.Чурбаков

Техред M.Õoäàíè÷, Корректор С.Шекмар

Редактор С.Лисина

Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 766/42

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ком состояния, за которым:установлен фотоэлектронный прибор, к выходу которого подключены последовательно соединенные усилитель и дискриминатор, распределитель, управляющий вход которого соединен с выходом датчика состояния, и реверсивный счетчик, соединенный первым входом с первым выходом распределителя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения светового потока, в него введен преобразователь частоты, включенный между вторым выходом распределителя и вторым входом реверсивного счетчика, а выход дискриминатора соединен с входом распределителя.