CS199070B1 - Process for the determination of nuclear explosion size and connection for making thereof - Google Patents

Process for the determination of nuclear explosion size and connection for making thereof Download PDF

Info

Publication number
CS199070B1
CS199070B1 CS196776A CS196776A CS199070B1 CS 199070 B1 CS199070 B1 CS 199070B1 CS 196776 A CS196776 A CS 196776A CS 196776 A CS196776 A CS 196776A CS 199070 B1 CS199070 B1 CS 199070B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
caliber
output
input
nuclear explosion
analyzer
Prior art date
Application number
CS196776A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Jurij Karpinsky
Jaroslav Nemec
Stanislav Slaby
Petr Schmiedberger
Jaroslav Tomek
Original Assignee
Jurij Karpinsky
Jaroslav Nemec
Stanislav Slaby
Petr Schmiedberger
Jaroslav Tomek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jurij Karpinsky, Jaroslav Nemec, Stanislav Slaby, Petr Schmiedberger, Jaroslav Tomek filed Critical Jurij Karpinsky
Priority to CS196776A priority Critical patent/CS199070B1/en
Publication of CS199070B1 publication Critical patent/CS199070B1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

(54) Způsob určováni ráže jaderného výbuchu a zapojení k jeho provádění(54) Method for determining the caliber of a nuclear explosion and engaging in its implementation

Vynález se týká způsobu určování ráže jaderného výbuchu a zapojení k jeho provádění.The invention relates to a method for determining the caliber of a nuclear explosion and to engaging in its implementation.

Časový průběh optického zářivého toku vysílaného ohnivou koulí jaderného výbuchu —3 se vyznačuje charakteristickou krátkou špičkou o trvání řádu 10 3, strmým poklesem k minimu a relativně pomalým vzrůstem k tzv. druhému maximu přibližně v okamžiku dokončení růstu průměru ohnivé koule, po němž následuje povlovný pokles způsobený chladnutím rozžhavených plynů tvořících ohnivou kouli. Zpoždění okamžiků, v nichž dochází k minimu a k druhému maximu zářivého toku, proti okamžiku iniciace výbuchu je závislé na tzv. ráži jaderného výbuchu, to jest na ráži příslušné jaderné nálože, vyjádřené ve vhodných jednotkách energie, např. v ekvivalentní hmotnosti TNT. Tato zpoždění jsou přibližně přímo úměrná odmocnině z ráže.The time course of the optical radiant flux emitted by a nuclear explosion fireball —3 is characterized by a characteristic short peak of the order of magnitude of 10 3, a steep decline to a minimum and a relatively slow increase to the so-called second maximum. caused by the cooling of the hot gases forming the fireball. The delay of the moments at which the minimum and second maximum radiant flux occurs against the moment of initiation of the explosion is dependent on the so-called caliber of the nuclear explosion, i.e. the caliber of the respective nuclear charge, expressed in suitable units of energy, eg TNT equivalent weight. These delays are approximately proportional to the square root of the caliber.

Při provádění známých způsobů se ráže určuje právě z polohy minima nebo druhého maxima časového průběhu. Příslušné automatická zařízení určují okamžik, kdy nastává hledaný extrém, tj. minimum nebo druhé maximum, vyyhodnocují jeho zpoždění proti okamžiku iniciace, tj. prakticky proti krátkému impulsu odvozenému z prvního záblesku nebo z příslušného radiového impulsu doprovázejícího výbuch, a z tohoto zpoždění vyhodnocují ráži.In the known methods, the caliber is determined just from the position of the minimum or second maximum of the time course. The respective automatic devices determine the moment at which the desired extreme, i.e. minimum or second maximum, occurs, evaluates its delay against the moment of initiation, i.e. practically against the short impulse derived from the first flash or the respective radio pulse accompanying the explosion, and evaluates the caliber.

199 070199 070

199 070199 070

Okamžik, kdy extrém nastává, určují derivační obvody nebo pomooí špičkových detektorů.The time at which the extreme occurs is determined by the derivative circuits or by means of high-end detectors.

Známá řešení mají řadu nedostatků. Možnost použití poměrné výrazného minima je omezena nízkou úrovní signálu v tomto okamžiku. U vzdálenějších výbuchů pak je měření, a tím i určení okamžiku, v němž k minimu dochází, zkresleno z důvodů nedostatečné citlivosti zařízení, které musí být dimensováno tak, aby nebylo poškozeno ani bližšími výbuchy v okamžiku velice intenzivního prvního maxima nebo druhého maxima záření. Kromě toho okamžik minima následuje velice těsně po silném elektromagnetickém impulsu a impulsu pronikavého záření, které mohou na krátkou dobu vyřadit elektronické části zařízení z činnosti.The known solutions have a number of drawbacks. The possibility of using a relatively significant minimum is limited by the low signal level at this time. For more distant explosions, the measurement, and thus the determination of the time at which the minimum occurs, is distorted due to the lack of sensitivity of the device, which must be dimensioned so as not to be damaged by closer explosions at the very intense first or second maximum radiation. In addition, the moment of minimum follows very closely after a strong electromagnetic pulse and a pulsating radiation pulse, which can put electronic parts of the device out of operation for a short time.

Při použití druhého maxima se uplatňují nevýhody plynoucí z jeho plochosti. Malé rušivé signály v elektronické vyhodnocovací aparatuře, případné kvantování úrovní měřených signálů při číslicovém zpracováni informace a zejména proměnlivý vliv mraků na osvětleni snímače záření při měnícím se průměru ohnivé koule mohou způsobit až řádovou chybu při vyhodnocování ráže z polohy druhého maxima.When using the second maximum, disadvantages arise from its flatness. Small interfering signals in the electronic evaluation apparatus, possible quantization of measured signal levels during digital information processing, and especially the variable influence of clouds on the illumination of the radiation sensor when the diameter of the fireball changes, can cause a magnitude error when evaluating the caliber from the second maximum.

Tyto nedostatky do značné míry odstraňuje a nové možnosti pro využití jiných druhů záření, doprovázejících vývoj ohnivé koule, vytváří podle vynálezu způsob určování ráže jaderného výbuchu, při němž se vyhodnocuje extrém, to je maximum nebo minimum měřeného časového průběhu hustoty zářivého toku v oblasti elektromagnetického vlněni, ku příkladu ve viditelné části světelného spektra, a nebo korpuskulární emise, vysílaného ohnivou koulí. Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se určí časový interval mezi okamžikem iniciace výbuchu a okamžikem, ve kterém je hodnota hustoty zářivého toku v pevném, to je v předem zvoleném poměru k hodnotě vyhodnocovaného extrému. Jelikož časový Interval je funkcí pevného poměru a ráže jaderného výbuchu, Je jimi ráže jaderného výbuchu dána.To a large extent, these shortcomings are eliminated and new possibilities for the use of other types of radiation accompanying the development of a fireball create a method for determining the caliber of a nuclear explosion which evaluates the extreme, i.e., maximum or minimum , for example, in the visible part of the light spectrum, or the corpuscular emission emitted by a fireball. The essence of the method according to the invention is to determine the time interval between the moment of initiation of the explosion and the moment at which the value of the radiant flux density is fixed, that is in a preselected ratio to the value of the evaluated extreme. Since the Time Interval is a function of fixed ratio and caliber of a nuclear explosion, it is given by the caliber of a nuclear explosion.

Způsob podle vynálezu je uskutečnitelný zapojením podle vynálezu, které sestává ze snímače hustoty zářivého toku a zesilovacího a transformačního bloku. Podstata tohoto zapojení spočívá v tom, že výstup zesilovacího a transformačního bloku je spojen s informačním vstupem analyzátoru průběhu transformovaného signálu, jehož startovací vstup je spojen s výstupem prostředků pro určení okamžiku iniciace jaderného výbuchu a jehož výstup js spojen se vstupem vyhodnocovacího bloku, jehož výstup je spojen se zařízením pro Indikaci, záznam nebo přenos určené ráže jaderného výbuchu.The method according to the invention is feasible by the circuit according to the invention, which consists of a radiation flux density sensor and an amplification and transformation block. The essence of this circuit is that the output of the amplification and transformation block is connected to the information input of the transformer waveform analyzer, the start input of which is connected to the output of the means for determining the moment of initiation of the nuclear explosion. connected to a device for detecting, recording or transmitting a specified nuclear explosion caliber.

Způsobem určování ráže jaderného výbuchu a zapojením k jeho provádění podle vynálezu se dosahuje té výhody, že se podstatně sníží závislost určené ráže na odchylce odměřeného průběhu hustoty zářivého toku od Jejího teoretického průběhu odpovídajícího skutečné hodnotě ráže jaderného výbuchu. Tím se přesnost určení ráže přiblíží k přesnosti, s jakou jsou známy teoretické průběhy pro různé ráže.The method of determining the caliber of a nuclear explosion and engaging in its implementation according to the invention achieves the advantage that the dependence of the determined caliber on the deviation of the measured course of the radiant flux density from its theoretical course corresponding to the actual value of the nuclear explosion caliber is substantially reduced. This brings the accuracy of caliber determination closer to the accuracy with which the theoretical courses for different calibers are known.

199 070199 070

Vynález bude popsán na příkladu určení ráže jaderného výbuchu z průběhu optického zářivého toku, ze kterého jsou patrny dosažené výhody proti známému stavu.The invention will be described, by way of example, of determining the caliber of a nuclear explosion from the course of an optical radiant flux showing the advantages achieved over the prior art.

Na připojených výkresech znázorňuje obr. 1 průběhy hustoty zářivého toku optického záření a veličiny použité při určování ráže. Na obr. 2 jsou vyznačeny příklady volby charakteris tiokých bodů na průběhu hustoty zářivého toku libovolného druhu. Na obr. 3 je uvedeno blokové schéma zapojení k provádění způsobu podle vynálezu a na obr. 4 je uveden příklad zapojení analyzátoru průběhu měřené «hustoty zářivého toku.In the accompanying drawings, FIG. 1 illustrates the waveforms of the radiant flux of optical radiation and the quantity used to determine the caliber. Fig. 2 shows examples of the selection of the characteristics of the thin points on the course of the radiation flux density of any kind. Fig. 3 shows a circuit diagram for carrying out the method of the present invention; and Fig. 4 shows an example of a waveform density analyzer.

Na obr. 1 je křivkou f^(t) zobrazen teoretický průběh odpovídající zářivému toku, nezkreslenému ruělvými vlivy. Křivka f9(t) zobrazuje výsledek skutečného měření zkreslený např. časově proměnným vlivem oblalnů na poměr přímé a rozptýlené složky záření dopadajícího na snímač. Pro orientaci je naznačena část teoretického průběhu f^(t) odpovídajícího čtyřnásobné ráži. čas t je počítán od okamžiku iniciace výbuchu.In Fig. 1, the curve f ((t) shows the theoretical waveform corresponding to the radiant flux not distorted by disturbing influences. The curve f 9 (t) shows the result of the actual measurement distorted, for example, by the time-varying influence of the clouds on the ratio of the direct and scattered component of the radiation incident on the sensor. For orientation, a part of the theoretical course f ^ (t) corresponding to four times the caliber is indicated. the time t is calculated from the moment of initiation of the explosion.

Křivky f-^t) a f2(t) se vyznačují krátkým prvním maximem, po němž klesají rychle do minima. Potom stoupají do druhého maxima Yj, resp. Y2, které nastává v okamžicích a T2· U teoretického průběhu f^(t) Je z teorie a z experimentálních výbuchů znám vztah mezi ráží q a časem příslušejícím maximu Y]_.The curves f (t) and f ( 2 ) are characterized by a short first maximum, after which they sink rapidly to a minimum. Then they rise to the second maximum Yj, respectively. Y 2 , which occurs at moments a T 2 · In the theoretical course f ^ (t) The relationship between the caliber q and the time corresponding to the maximum Y 1 _ is known from theory and experimental explosions.

Tento vztah je dán funkcí F:This relation is given by function F:

q = F(T-j.) (1)q = F (T) (1)

Podle známého způsobu se vyhodnocení provádí tak, že se do vztahu (1) dosadí změřená hodnota T2 a tak se vypočte hodnota ráže q:According to the known method, the evaluation is carried out by substituting the measured value T 2 in relation (1) and thus calculating the caliber q value:

q = F(T2) (2)q = f (t 2) (2)

Funkce F je přibližně kvadratická:Function F is approximately quadratic:

Pak platíThen it applies

ΡίΤ-,Ρ konat. TÍ (3) m2 (4)ΡίΤ-, Ρ act. TH (3) m2 (4)

Je zřejmé, Že poměrná přesnost určení ráže je silně závislá na poměrné přesnosti určení času Tg, která je v praxi pro plochost druhého maxima velice nízká. Bylo zjištěno, že při zvláště nepříznivé vzájemné konfiguraci oblaků, centra jaderného výbuchu a snímače záření může poměr T2/T^ dosahovat hodnot cca 3, což znamená řádovou chybu v určení ráže.Obviously, the relative accuracy of caliber determination is strongly dependent on the relative accuracy of time determination Tg, which in practice is very low for the flatness of the second maximum. It has been found that in the particularly unfavorable mutual configuration of the clouds, the nuclear explosion center and the radiation sensor, the T 2 / T 2 ratio can reach values of about 3, which means a mismatch in the caliber determination.

Podle vynálezu se za charakteristické body na vyhodnocovaných křivkách místo maxim zvolí body např. na čelo druhého impulsu záření, a to tak, aby příslušné úrovně y byly ve stanoveném poměru K:1 k maximálním hodnotám Y.According to the invention, points on the front of the second pulse of radiation, for example, are selected as characteristic points on the curves to be evaluated instead of maxima, so that the respective levels of y are at a predetermined ratio of K: 1 to maximum values of Y.

Na nezkreslené, teoretické křivce f^(t) má podle obr. 1 uvedený charakteristický bod A^ pořadnici y-^ = K . Yp kde E je zvolená konstanta, a časovou souřadnici tpIn the undistorted, theoretical curve f ^ (t), according to FIG. 1, said characteristic point A ^ has the order y-^ = K. Yp where E is the selected constant, and the time coordinate tp

199 070199 070

Na křivce F2(t) má charakteristický bod A2 pořadnici y2 = K . Y2, 8 Příslušnou časovou souřadnici tg.On curve F 2 (t), the characteristic point A 2 has the order y 2 = K. Y 2 , 8 The relevant time coordinate tg.

Poměr tg/t^ Je rozhodující pro relativní přesnost vyhodnocení ráže. Na obr. 1 je odchylka obou hodnot způsobena dvěma příčinami: za prvé posunutím vyhodnocovací úrovně, y2 = ^2 yl = a to z ú&vodu, že došlo ke zkreslení úrovně maxima, t.j. Yj 4 Yg, za druhé proto, že ke zkreslení průběhu došlo i v okamžiku tp tj. f^ít^) / fgít^).The ratio tg / t ^ is decisive for the relative accuracy of the caliber evaluation. In Fig. 1, the deviation of both values is caused by two reasons: firstly, by shifting the evaluation level, y 2 = ^ 2 y l = because of the maximum level distortion, ie Yj 4 Yg, and secondly because the distortion course occurred also at the moment tp (ie f ^ t ^) / fgít ^).

Z jednoduché úvahy plyne, že lze-li v okolí bodu t^ aproximovat ideální průběh t) podle vztahu f^(t) A at“ (5) kde a, k jsou konstanty a k je rovno směrnici tečny ke křivce f^Ct) zobrazené na logaritmickém papíru, pak odchylky vyhodnocení způsobené každou z výše uvedených příčin a vyjádřené poměrem -č- Jsou tyto:It follows from simple reasoning that if the ideal course t) can be approximated in the neighborhood of t ^ according to the relation f ^ (t) A at “(5) where a, k are constants and k is equal to the slope tangent to the curve f ^ Ct) on logarithmic paper, then the variation in the evaluation caused by each of the above causes and expressed in terms of -č- These are:

pro nezkreslené maximum (Yj = Y2, = Y2) a zkreslený průběh fg(t) v okolí t = t^ platí *2 · ( V (6) pro zkreslené maximum (Y^ / Yg, y^ / y2) a nezkreslený průběh f2(t) v okolí t » tj platí (7) při současném zkreslení fg(t) v okolí t = t^ i v okolí maxima pak platí fl<*l>for undistorted maximum (Yj = Y 2 , = Y 2 ) and distorted course fg (t) around t = t ^ holds * 2 · (V (6) for distorted maximum (Y ^ / Yg, y ^ / y 2 ) and the undistorted course of f 2 (t) in the vicinity of t »ie holds (7), while distortion fg (t) in the neighborhood of t = t ^ i around the maximum then f l <* l>

f2^P f 2 ^ P

i)4 (8)(i) 4 (8)

Z výrazu (8) plyne skutečnost zřejmá i z pouhého názoru, že jestliže ee oelý průběh *1 f2(t) zeslabí rovnoměrně pro všechny hodnoty času t, tj. že mj. platí fy = “j— to 2 12 pak -rf· = 1 a vyhodnocení jest zcela přesné. Tedy způsob podle vynálezu je necitlivý X1 na změny měřítka hodnot vyhodnocovaného průběhu, al již jsou způsobeny změnou citlivosti příslušného zařízení, různou vzdáleností jaderného výbuchu, nebo v průběhu vývoje ohnivé koule konstantním, i když neznámým útlumem záření v atmosféře, např. při výškovém výbuchu nad hustou homogenní vrstvou mraků, mlhy, prachu, nebo při vyhodnocováni ráže nízkého jaderného výbuchu z rozptýleného světla, pokud se vlastnosti těch oblastí atmosféry, které jsou rozhodující pro přenos záření, nemění v průběhu vývoje ohnivé koule.From the expression (8) it follows from the simple fact that if ee the course of * 1 f 2 (t) is attenuated equally for all values of time t, ie that fy = “j— to 2 12 then -r f · = 1 and the evaluation is absolutely accurate. Thus, the inventive method is insensitive X 1 to scaling values evaluated during Al already caused by changing the sensitivity of the device, different distances of a nuclear explosion, or during development fireballs constant even when unknown attenuation of radiation in the atmosphere, e.g. in height explosion above a dense, homogeneous layer of clouds, fog, dust, or when evaluating a low-nuclear diffuse-caliber caliber, if the properties of those areas of the atmosphere that are critical to radiation transmission do not change during the development of the fireball.

Protože ee vlivy zeslabení záření dopadajícího na snímač v okamžiku t^ a v okamžiku maxima navzájem kompenzují, je pro posouzení maximální chyby určování ráže způsobem podle vynálezu účelná vycházet ze vztahu (6) nebo (7).Since the effects of attenuation of the radiation incident on the sensor at time t 1 and at the time of the maximum compensate for each other, it is expedient to start from (6) or (7) for assessing the maximum caliber error.

199 070199 070

Velikost konstanty K závisí na relativní úrovni vyhodnocování dané konstantou K a též na vlnové délce záření, čím je vlnová délka vyhodnocovaného záření kratší, tím strměji vzrůstá hustota spektrálně vymezeného záření a postupujícím vývojem ohnivé koule, při kterém roste zdánlivá teplota jejího povrchu z cca 2 000 °K na 6 000 °K.The magnitude of the constant K depends on the relative evaluation level given by the constant K and also on the wavelength of the radiation, the shorter the wavelength of the evaluated radiation, the sharper the density of spectrally defined radiation increases and the fireball evolves. ° K to 6 000 ° K.

Například pro k = 8 pokles f2(t) na 32 % z f-^(t), (6) chybu v určení času, vyjádřenou poměrem tj. pokles o 10 dB, způsobí podleFor example, for k = 8, a drop of f 2 (t) to 32% from f - ^ (t), (6), in the time determination, expressed as a ratio of 10 dB,

2.2.

0,320.32

1,15 .1.15.

Za předpokladu, že časové měřítko průběhu hustoty záření se mocninou ráže, což je v souladu s (3), je poměr vyhodnocené ráže hodnotě q zvětšuje úměrně s odq k její teoretickéAssuming that the time scale of the course of the radiation density with the caliber power, which is in accordance with (3), the ratio of the evaluated caliber increases by the value of q increases proportionally with odq to its theoretical

tj. chyba určení ráže je v tomto případě cca 30 %.ie the error of caliber determination in this case is about 30%.

Podobně podle (7), jestliže k zeslabení dojde pouze v okolí maxima, a to opět o 10 dB, bude chyba v určení ráže - 30 %.Similarly, according to (7), if the attenuation occurs only around the maximum and again by 10 dB, the error in caliber determination will be - 30%.

Uvedené hodnota zeslabení optického záření v určité fázi vývoje ohnivé koule, pokud je například způsobeno odkrytím nebo zakrytím části ohnivé koule s oblakem, který ovlivňuje pouze přímé světlo dopadající na snímač, lze považovat za realistický odhad pro výškové výbuchy. K podobným změnám dochází při střídavém zakrývání a odkrývání slunce postupujícími oblaky.Said value of attenuation of the optical radiation at a particular stage of the fireball development, for example if it is caused by the exposure or covering of a part of the fireball with a cloud affecting only direct light incident on the sensor, can be considered a realistic estimate for altitude explosions. Similar changes occur when the sun is alternately covered and uncovered by advancing clouds.

Dalšího snížení ohyby vyhodnocení lze dosáhnout tím, že se příslušné měřící zařízení opatří filtrem propouštějícím jen určitou část světelného spektra, nejlépe tu, která nejvýrazněji se mění při vývoji ohnivé koule. Při použití filtru, propouštějícího krátkovlnou část záření, se mimo to zvýší v záření dopadajícím na snímač poměr rozptýlené složky k složce přímo dopadající. Dalšího zvýšení tohoto poměru lze docílit tak, že se zorné pole příslušného zařízení omezí na úzkou oblast kolem zenitu, takže na snímač dopadá vždy pouze rozptýlené světlo s výjimkou málo pravděpodobného případu, kdy jaderný výbuch nastane v zorném poli snímače a kdy vesměs beztak dojde k jeho zničení.A further reduction in the bend of the evaluation can be achieved by providing the respective measuring device with a filter transmitting only a certain part of the light spectrum, preferably the one which most significantly changes during the development of the fireball. In addition, when using a filter transmitting the shortwave portion of the radiation, the ratio of the scattered component to the direct incident component in the radiation incident on the sensor increases. A further increase in this ratio can be achieved by limiting the field of view of the device to a narrow area around the zenith, so that only scattered light falls on the sensor, except in the unlikely event that a nuclear explosion occurs in the sensor's field of view and destruction.

Popsaný způsob vyhodnocování ráže lze modifikovat tak, že charakteristické body leží na sestupné části prvního impulsu nebo druhého impulsu. Úroveň charakteristických bodů y též může být stanovena vzhledem k úrovni minima křivky, jejíž přesné určeni je usnadněno při logaritmické transformaci měřených hodnot hustoty zářivého toku.The described method of caliber evaluation can be modified so that the characteristic points lie on the descending part of the first pulse or the second pulse. The level of characteristic points y can also be determined relative to the minimum curve level, whose precise determination is facilitated by the logarithmic transformation of the measured radiant flux density values.

Popsaný příklad použití způsobu podle vynálezu lze zobecnit na vyhodnocování ráže z průběhů hustoty elektromagnetického zářivého toku i mimo optickou oblast, a to v široké nebo i velice úzce vymezené spektrální oblasti, nebo z průběhu hustoty korpuskulárníhoThe described application of the method according to the invention can be generalized to the evaluation of caliber from the electromagnetic radiation flux density waveforms also outside the optical region, in a wide or even narrowly defined spectral region, or from the corpuscular density waveform

199 070 zářivého toku, v širokém nebo i úzce ohraničeném energetickém pásmu. Všechna záření, které při vývoji ohnivé koule vznikají, nutně mají alespoň jeden extrém - maximum, případ ně i více extrémů včetně alespoň jednoho minima. Vyhodnocení podle vynálezu je u těchto průběhů možné provádět za předpokladu, že z teoretických rozborů nebo experimentů je známa jejich teoretické závislost na ráži a že tato závislost je dostatečně výrazná. I v těch případech, kdy jde o záření, které atmosféra nemůže ovlivnit, je použití způsobu podle vynálezu výhodnější než vyhodnocování z času, kdy dochází k extrému, a to z toho důvodu, že extrémy, zejména maxima časových průběhů veličin při fyzikálních procesech jsou vždy více méně ploché, a proto jejich poloha může být špatně vyhodnocena i vlivem poměrně malých zkreslení vznikajících například v měřicí aparatuře.199 070 radiant flux, in a wide or even narrowly limited energy band. All the radiation generated by the fireball necessarily has at least one extreme - the maximum, or even more extremes, including at least one minimum. The evaluation according to the invention can be carried out on these courses provided that the theoretical analyzes or experiments show their theoretical dependence on the caliber and that the dependence is sufficiently pronounced. Even in the case of radiation that cannot be influenced by the atmosphere, the use of the method according to the invention is more advantageous than the evaluation from the time when extreme occurs, because the extremes, in particular the maxima of the time courses of quantities in physical processes are always more or less flat, and therefore their position can be poorly evaluated due to relatively small distortions occurring, for example, in the measuring apparatus.

Je též možno určovat časy několika charakteristických bodů průběhu, jež leží na zvolených úsecích průběhu a jejioh pořadnice jsou v definovaných poměrech k pořadnicím zvolených extrémů. Na obr. 2 jsou např. zobrazeny tři charakteristické body, z nichž A,/·^ a leží na vzestupné části k extrému Y2 průběhu f2(t) a A2^) leží na sestupné části. Příslušné konstanty definující poměr pořadnic charakteristických bodů vzhledem ke společnému extrému Y2 Jsou v uvedeném příkladě vesměs různé. Určí se časové intervaly t2^\ ^2^ > *2^ příslušející různým daným poměrům hodnot hustoty zářivého toku k hodnotě ve zvoleném extrému Y2 a z těchto časových intervalů se podle teoretických závislostí vyhodnocuje, nejlépe statistickými metodami, ráže jaderného výbuchu.It is also possible to determine the times of several characteristic points of the course which lie on the selected sections of the course and whose ordinates are in defined proportions to the ordinates of the selected extremes. For example, Fig. 2 shows three characteristic points, of which A 1 / / a lies on the ascending part to the extreme Y 2 of the course f 2 (t) and A 2 2) lies on the descending part. The respective constants defining the ratio of the ordinates of the characteristic points with respect to the common extreme of Y 2 J are generally different in this example. Determine the time intervals t 2 \ 2 * 2> 2 přísluš 2 corresponding to different given ratios of radiant flux density values to the value at the selected extreme Y 2 and from these time intervals the nuclear explosion caliber is evaluated according to theoretical dependencies, preferably by statistical methods.

Zapojení k provádění způsobu podle vynálezu je znázorněno na obr. 3, kde výstup 101 snímače 1 hustoty zářivého toku je spojen se vstupem 201 zesilovacího a transformačního bloku 2, jehož výstup 202 je spojen s informačním vstupem 301 analyzátoru £ průběhu (f2(t)) transformovaného signálu. Analyzátor £ je opatřen startovacím vstupem 303 a výstupem 302. který je spojen se vstupem 401 vyhodnocovacího bloku £ opatřeného výstupem 402.Arrangement for performing the method according to the invention is shown in Fig. 3, where the output 101 of the sensor 1 densities is connected to input 201 of the amplifier and the transformation block 2, the output 202 is connected to the information input 301 analyzer £ waveform (f 2 (t) ) of the transformed signal. The analyzer 6 is provided with a start input 303 and an output 302 which is connected to an input 401 of the evaluation block 6 provided with an output 402.

Signál snímače 1 úměrný hustotě f2(t) zářivého toku ohnivé koule je přiváděn na vstup 201 zesilovacího a transformačního bloku £, v němž je zesílen a případně transformován podle zvolené monotonní funkční závislosti, např. logaritmické. Účelem logaritmování je dosažení stálé relativní přesnosti, s jakou je výstupní signál snímače 1, měnící se v rozsahu několika řádů, zobrazen na výstupu 202 transformačního bloku 2. Ve zvláštním případě může být zesilovací a transformační blok 2 proveden pouze jako lineární zesilovač případně lineární převodník měřeného signálu snímače 1 na veličinu přiváděnou přes informační vstup 301 do analyzátoru £. Transformace signálu fg(t) může v tomto případě pozůstávat jen ve změně úrovně signálu nebo v jeho zakódování do číslicového tvaru.The sensor signal proportional to the density 1 2 f (t) is the radiant flux fireball is input to the amplifier 201 and £ transform block in which the amplified and optionally transformed according to the selected monotone functional dependencies, e.g. logarithmic. The purpose of the logarithm is to achieve a constant relative accuracy with which the output signal of the sensor 1, varying over several orders of magnitude, is displayed at the output 202 of the transformer block 2. In a special case, the amplifier and transformer block 2 can be designed only as a linear amplifier the sensor 1 signal to the quantity fed through the information input 301 to the analyzer 6. In this case, the transformation of the signal fg (t) can only consist of changing the signal level or encoding it in digital form.

Nelineární transformaci měřeného a zesíleného signálu včetně zakódování do číslicového tvaru může provádět Jednoúčelový počítač realizovaný např. na bázi mikroprocesoru,Non-linear transformation of the measured and amplified signal, including coding to the digital form, can be performed by a dedicated computer realized eg on the basis of a microprocessor,

199 070 který Je pak součástí zesilovacího a transformačního bloku 2.199 070 which is then part of the amplification and transformation block 2.

Analyzátor g obsahuje zdroj časové informace, např. elektronické hodiny vytvořené z čítače impulsů, který je spouátěn startovacím impulsem přiváděným na vstup 303 analyzátoru g. Tento startovací impuls může být odvozen např. z čela výstupníku signálu snímače 2 nebo z čela výstupního signálu pomocného přijímače elektromagnetického impulsu doprovázejícího jaderný výbuch. Startovací impuls přibližně odpovídá okamžiku iniciace vyhodnocovaného výbuchu. Analyzátor vyhodnocuje průběh transformovaného signálu y(f2(t)), určuje jeho maximální hodnotu y5(Y2) a Ses t2, odpovídající hodnotě ^(ΚΥ2), tj. čas t2, pro který platí ky2 = f2(t), přičemž t2 odpovídá bodu na zvoleném úseku průběhu, tj. např. vzestupu druhého impulsu optického záření. Informace o čase t2 je přiváděna na vstup 401 vyhodnocovacího bloku 4, na jehož výstup 402 je vyváděna informace o ráži q. Tento výstup může být např. číslicový a může být připojen na displej, tiskárnu nebo počítač.The analyzer g comprises a time information source, e.g., an electronic clock formed from a pulse counter, which is triggered by a start pulse applied to the analyzer input g 303. This start pulse may be derived from, e.g. the impulse accompanying the nuclear explosion. The start pulse corresponds approximately to the moment of initiation of the evaluated explosion. The analyzer evaluates the transformed signal y (f 2 (t)), determines its maximum value y 5 (Y2) and Ses t2, corresponding to the value ^ (ΚΥ 2 ), ie time t 2 for which ky 2 = f 2 ( t), where t 2 corresponds to a point on the selected segment of the waveform, eg, the rise of the second optical radiation pulse. Time information t 2 is applied to input 401 of evaluation block 4, to whose output 402 the caliber q information is output. This output can be eg digital and can be connected to a display, printer or computer.

Obecně může analyzátor g určovat několik hodnot času t2, odpovídajících různým charakteristickým bodům průběhu f2(t), např. hodnoty t2^\ t2^2^, tg^ podle obr. 2.In general, the analyzer g can determine several time t 2 values corresponding to different characteristic points of the course f 2 (t), e.g. t 2 ^ 1 t 2 ^ 2 ^, tg ^ in Fig. 2.

Analyzátor g a vyhodnocovací blok 4 mohou být realizovány ze známých prostředků, případně mohou být sloučeny do jednoho bloku, který může obsahovat počítač.The analyzer g and the evaluation block 4 may be realized by known means, or may be combined into one block, which may comprise a computer.

Příklad zapojení analyzátoru g pro vyhodnocování ráže z jednoho charakteristického bodu Ag^) ležícího podle obr. 2 na sestupné části průběhu fg(t) a pro zesilovací a transformační blok 2 s logaritmickou charakteristikou je uveden na obr. 4.An example of the connection of the analyzer g for evaluating the caliber from one characteristic point (Ag 1) lying according to Fig. 2 in the downstream part of the waveform fg (t) and for the amplification and transformation block 2 with logarithmic characteristic is shown in Fig. 4.

Analyzátor g sestává z detektoru 31 extrému se vstupem 304 a výstupem 305. ze součtového členu 32 s prvním vstupem 306. druhým vstupem 307 a s výstupem 308. ze zdroje posunutí úrovně 33 s výstupem 309. komparétoru 34 s prvním vstupem 310. druhým vstupem 311 a výstupem 312 a z hodin 35 se vstupem 314 pro spouětění, vstupem 313 pro zastavování a výstupem 315 časové informace. Transformovaný průběh log. f2(t) je přiváděn přes vstup 301 současně na vstup 304 detektoru 31 extrému a na vstup 310 komparátoru 34.The analyzer g consists of an extreme detector 31 with an input 304 and an output 305. of a summation member 32 with a first input 306. a second input 307 and an output 308. a level shift source 33 with an output 309. of a comparator 34 with a first input 310. an output 312 and a clock 35 with a start input 314, a stop input 313 and a time information output 315. Transformed log. f 2 (t) is fed through inlet 301 simultaneously to the inlet 304 of the extreme detector 31 and the inlet 310 of the comparator 34.

Na výstupu 305 detektoru 31 extrému se v okamžiku dosažení maxima ustálí signál s úrovní log Y2, který se, po sečtení v součtovém členu 32 se stejnosměrným signálem o úrovni log K na výstupu zdroje posunutí úrovně 33 změní na signál o úrovni log Y2 + log K = = log KY2, přiváděný na druhý vstup 311 komparátoru 34. Poněvadž v daném případě je K < 1, je úroveň KY2 nižší než úroveň log. Y2.At the output 305 of the extreme detector 31, when the maximum is reached, the log Y 2 signal stabilizes, which, when added together in the summation member 32 with the DC log K signal at the output of the level 33 shift source, changes to the log Y 2 + signal. log K = = log KY 2 applied to the second input 311 of comparator 34. Since, in the present case, K <1, the level of KY 2 is lower than the log level. Y 2 .

V okamžiku, kdy se klesající úroveň transformovaného signálu přiváděného na první vstup 310 komparátoru 34 vyrovná s úrovní log. KY2 signálu na jeho druhém vstupu 311. vyšle komparátor 34 přes výstup 312 logický signál, který přes vstup 313 zastaví hodiny 35. jež byly před tím přes vstup 314 totožným se startovacím vstupem 303 analyzátoru g spuštěny výše uvedeným startovacím impulsem. Na výstupu 315 zastavených hodin 35 seWhen the decreasing level of the transformed signal applied to the first input 310 of the comparator 34 becomes equal to the log level. KY 2 of the signal at its second input 311. The comparator 34 outputs a logic signal via output 312, which stops input 35 via input 313, which was previously triggered via the above-mentioned start pulse via input 314 identical to analyzer start input 303. At the output 315 stopped 35 hours

199 070 objeví informace o čase tg. ν^8*αΡ 315 hodin gg je v tomto případě totožný s výstupem 302 analyzátoru g.199 070 shows time information tg. ν ^ 8 * α Ρ 315 hours gg is in this case identical to the output 302 of the analyzer g.

Má-li být vyhodnocování ráže prováděno podle charakteristického bodu na vzestupné části průběhu f2(t), např. podle bodu na obr. 2, lze analyzátor g jednoduše modifikovat. Opatří se pamětí do níž se zapisuje transformovaný průběh nebo v případě číslicové paměti Jeho vzorky pro zvolenou posloupnost okamžiků t^, kde i = 1,2 ..... n a n je celkový počet vzorků. Tato paměl, neuvedená na obr. 3, je pomocí běžně známých řadicích a spínacích prostředků, rovněž na obr. 4 neuvedených, po dobu zaznamenávání transformovaného průběhu (f2(t) ) spojena s výstupem 202 zesilovacího a transformačního bloku 2 a pak, po dobu provádění analýzy zaznamenaného průběhu, spojena se vstupem 304 detektoru 31 extrému a a prvním vstupem 310 komparátoru 34. Běžně známé prostředky, dále obsažené v analyzátoru 3, zajišíují reprodukci zaznamenaného transformovaného průběhu (f2(t)), a to v obráceném časovém sledu.If the caliber evaluation is to be performed according to a characteristic point on the ascending part of the waveform f 2 (t), eg according to the point in Fig. 2, the analyzer g can be easily modified. It is provided with a memory in which the transformed waveform is written or, in the case of a digital memory, its samples for a selected sequence of times t ^, where i = 1.2 ..... nan is the total number of samples. This Pamela unlisted in FIG. 3, by means of conventional shift and switching means also to Fig. 4 not described for recording the transformed waveform (f 2 (t)) connected to the output 202 of the amplifier and the transformation block 2, and then, after for the analysis of the recorded waveform, coupled to the input 304 of the detector 31 and the extreme aa first input 310 of comparator 34. Conventional means also contained in the analyzer 3, ensures reproduction of recorded transformed waveform (f 2 (t)), in reverse time order.

Časová informace t2 může být získávána opět na výstupu 315 hodin gg, jež jsou v tomto případě opatřeny prostředky pro reverzování chodu, kterou na začátku provádění analýzy zaznamenaného průběhu zajišlují výěe uvedené řadicí prostředky přes k tomu určený vstup hodin gg, na obr. 4 neuvedený. Poněvadž při použití číslicové paměti s náhodným výběrem je čas t^ vzorku v jednoznačném vztahu s adresou příslušného zaznamenaného vzorku, lze adresu, při jejímž čtení došlo k vynulování nebo změně znaménka rozdílu f2(ti) - KYg, považovat za kód vyhodnocené ráže. Tuto adresu je proto možné příslušnými prostředky přivést na výstup 302 analyzátoru g podle obr. 3, a dále na vstup 401 vyhodnocovacího bloku 4. V případě použití číslicové paměti a při velkém rozsahu vyhodnovanýoh ráží je pro úsporu pamělových míst a zvýšení relativní přesnosti určení času t2 výhodné použít nerovnoměrné posloupnosti vzorkovacích okamžiků t^, např. podle geometrické progrese. Je zřejmé, že při použití číslicové paměti je výhodné použít číslicového nebo hybridního provedení funkčních bloků tvořících analyzátor g.The time information t 2 can again be obtained at the output of 315 hours gg, which in this case is provided with means for reversing the operation, which at the beginning of the analysis of the recorded course is provided by the above shifting means via the dedicated clock input gg. . Since, when using random-number digital memory, the sample time t 1 is unambiguously correlated with the address of the respective recorded sample, the address at which the zero or difference sign f 2 (ti) - KYg was read or changed may be considered to be the caliber being evaluated. This address can therefore be applied to the output 302 of the analyzer g of FIG. 3 by means of appropriate means, and further to the input 401 of the evaluation block 4. In the case of a digital memory and a large range of calibers 2, it is advantageous to use non-uniform sequences of sampling moments t, e.g. according to geometric progression. Obviously, when using digital memory, it is preferable to use a digital or hybrid embodiment of the functional blocks constituting the analyzer g.

Obecně nemusí být transformace měřeného průběhu f2(t) logaritmická, jak bylo pro ilustraci uvedeno v zapojení na obr. 4.In general, the transformation of the measured waveform f 2 (t) may not be logarithmic, as illustrated in the circuit in Fig. 4 for illustration.

Využití paměti v analyzátoru g je výhodné i z Jiných důvodů, nejen pro případ zpracování časového průběhu f2(t) v obráceném časovém sledu. Např. může být výhodná v případě, že vyhodnocená ráže se provádí z několika charakteristických bodů, nebo že se požaduje dodatečný přenos naměřeného průběhu do vyhodnocovacího střediska vybaveného prostředky pro podrobnější analýzu, případně pro komplexní zpracování výsledků pozorování jaderných výbuchů prováděných sítí stanic.Memory utilization in the analyzer g is also advantageous for other reasons, not only in the case of processing the time course f 2 (t) in the inverse time sequence. E.g. it may be advantageous if the caliber being evaluated is carried out from several characteristic points, or if additional transmission of the measured course is required to an evaluation center equipped with means for more detailed analysis or for complex processing of the results of nuclear explosion observations performed by the network of stations.

Analyzátor g včetně řadicích prostředků a paměti může být realizován vestavěným počítačem, nejlépe na bézi mikroprocesoru. Zvláště v tomto případě může být sloučen s vyhodnocovacím blokem 4, příp. i s částí zesilovacího a transformačního bloku 2, přičemž některé jednotky, jako např. paměl, procesor a řadič mohou být pro celý blok společné.The analyzer g including the shifting means and memory can be implemented by a built-in computer, preferably on a microprocessor-based basis. Particularly in this case, it can be combined with the evaluation block 4 or the evaluation block. even with part of the amplification and transformation block 2, some units such as memory, processor and controller may be common to the whole block.

199 070199 070

Způsob určování ráže jaderného výbuchu a zapojení k jeho provádění lze využít v systémech pro vyhodnocení účinků jaderného napadení.The method of determining the caliber of a nuclear explosion and engaging in its implementation can be used in systems for evaluating the effects of a nuclear attack.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims (5)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Způsob určování ráže jaderného výbuchu, při němž se vyhodnocuje extrém měřeného časového průběhu hustoty zářivého toku v oblasti elekixOmagnetického vlnění anebo korpuskulární emlxe, vysílaného ohnivou koulí, vyznačující se tim, že se určí časový Interval mezi okamžikem Iniciace výbuchu a okamžikem, ve kterém je hodnota hustoty zářivého toku v pevném poměru k hodnotě vyhodnocovaného extrému, kterýžto časový interval je funkcí pevného poměru a ráže jaderného výbuchu.1. A method for determining the caliber of a nuclear explosion, which evaluates the extreme time course of the radiant flux density in the region of an electromagnetic wave or particle emitted by a fireball, characterized by determining the time interval between the moment of initiation of the explosion and the moment at the value of the density of the radiant flux in a fixed ratio to the value of the evaluated extreme, which time interval is a function of the fixed ratio and caliber of the nuclear explosion. 2. Zapojení k provádění způsobu podle bodu 1, sestávající ze snímače hustoty zářivého toku a zesilovacího a transformačního bloku, vyznačující se tím, že výstup (202) zesilovacího a transformačního bloku (2) je spojen s informačním vstupem (301) analyzátoru (3) průběhu transformovaného signálu, jehož startovací vstup (303) je spojen s výstupem prostředků pro určení okamžiku iniciace jaderného výbuchu a jehož výstup (302) je spojen s vstupem (401) vyhodnocovacího bloku (4), jehož výstup (402) je spojen se zařízením pro indikaci, záznam nebo přenos určené ráže jaderného výbuchu2. A wiring for carrying out the method according to claim 1, comprising a radiation flow density sensor and an amplification and transformation block, characterized in that the output (202) of the amplification and transformation block (2) is connected to the information input (301) of the analyzer (3). a transformed signal whose start input (303) is connected to the output of the means for determining the moment of initiation of the nuclear explosion and whose output (302) is connected to the input (401) of the evaluation block (4) whose output (402) is connected to indication, recording or transmission of a specified nuclear explosion caliber 3. Zapojení podle bodu 2, vyznačující se tím, že mezi výstup (202) zesilovacího a transformačního bloku (2) a vstup (301) analyzátoru (3) průběhu transformovaného signálu je vřazena pamět.3. Connection according to claim 2, characterized in that a memory is interposed between the output (202) of the amplification and transformation block (2) and the input (301) of the waveform analyzer (3). 4. Zapojení podle bodů 2 a 3, vyznačující se tím, že v analyzátoru (3) průběhu transformovaného signálu jsou zapojeny interpelační prostředky pro interpelaci průběhu transformovaného signálu mezi zaznamenanými vzorky.4. The circuit according to claims 2 and 3, characterized in that interpolation means for interpolating the waveform of the transformed signal between the recorded samples are connected in the waveform analyzer (3). 5. Zapojení podle bodů 2 až 4, vyznačující se tím, že zesilovací a transformační blok (2) je tvořen logaritmickým zesilovačem.Connection according to Claims 2 to 4, characterized in that the amplification and transformation block (2) is formed by a logarithmic amplifier. 4 výkresy4 drawings
CS196776A 1976-03-26 1976-03-26 Process for the determination of nuclear explosion size and connection for making thereof CS199070B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS196776A CS199070B1 (en) 1976-03-26 1976-03-26 Process for the determination of nuclear explosion size and connection for making thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS196776A CS199070B1 (en) 1976-03-26 1976-03-26 Process for the determination of nuclear explosion size and connection for making thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS199070B1 true CS199070B1 (en) 1980-07-31

Family

ID=5355405

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS196776A CS199070B1 (en) 1976-03-26 1976-03-26 Process for the determination of nuclear explosion size and connection for making thereof

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS199070B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Duller et al. Optical dating of single sand-sized grains of quartz: sources of variability
EP2357491B1 (en) Determing range in 3D imaging systems
Buisson et al. Ultraviolet and X-ray variability of active galactic nuclei with Swift
JPH0320714B2 (en)
EP3812797B1 (en) Processing apparatus, system, x-ray measurement method, and program
Zygmunt et al. Real-time measurement technique of the echo signal magnitude in ToF laser scanners
US7180055B1 (en) Nuclear sensor signal processing circuit
CS199070B1 (en) Process for the determination of nuclear explosion size and connection for making thereof
CN114705308B (en) Photomultiplier tube single photoelectron response calibration method, device and detector
Dalton et al. Probing the parameters of the intergalactic medium using quasars
US4102580A (en) System for the measurement of ultra-low stray light levels
McDonald et al. A novel method to measure the zero-frequency DQE of a non-linear imaging system
McIntosh et al. Mass distribution of meteoroids as determined by radar observations of underdense meteor trails
US3493859A (en) Device for measuring pulse jitter
SU926605A1 (en) Device for measuring random process characteristics
RU1554594C (en) Device for measuring object reflectivity in free space
RU58731U1 (en) RADIODALMER WITH CONTINUOUS RADIATION OF FREQUENCY-MODULATED RADIO WAVES
Cunningham et al. Can a Fourier-based cascaded-systems analysis describe noise in complex shift-variant spatially sampled detectors?
GB2224570A (en) Measuring the flash duration of a flash gun
JPH0516754B2 (en)
SU556324A1 (en) Method of linearization of the measuring instrument scale
Ardanuy Della DSP-based CW lidars for clouds and aerosol
JPH04147037A (en) Device for measuring density of object floating in space
JPH0520704B2 (en)
JPH03185386A (en) Method for measuring radiation quantity using radiation detector