DE2116763A1 - Vorrichtung zur automatischen feststellung und zur zeit-form-analyse von licht-waerme-strahlungssignalen, die von kernexposionen ausgehen, sowie zur bestimmung der explosionsenergie - Google Patents

Description

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Anmelder: ETAT ITEANCAIS, vertreten durch den Staatsminister für nationale Verteidigung, Paris (Frankreich)

Vorrichtung zur automatischen Feststellung und zur Zeit-Form-Analyse von Licht-Wärme-Strahlungssignalen, die von Kernexplosionen ausgehen, sowie zur Bestimmung der Explosions energi e.

Die Erfindung besieht sich auf eine automatische Vorrichtung zur Feststellung von Licht- oder Infrarot-Strahlungsquellen und zur Messung von Zeitintervallen, und zviar

1. zwischen der Zeit^ für Auftreten des zvielt&a.

2max

Emissionsmaximums und der Zeit t_Q für Beginn der Emission,

2. von Zeitintervall en zwischen der Zeit "kpmay ^^r Auftreten des zweiten Emissionsmaximums und der

eit

für Auftreten des ersten Emissions

maximums und

3. von Zeitintervallen zwischen der Zeit t- für Auftreten des zweiten Emissionsmaximums und der Zeit t_m^_n für Auftreten des ersten Emissionsminimums .

Hierbei kann es sich um Licht- oder Infrarotstrahlung handeln. Das erste Emissionsmaximum, welches von der

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zu entdeckenden Strahlungsquelle ausgeht, kann als Beginn für die Lichtemission gewertet werden.

Es sind schon Vorrichtungen zur ggf. automatischen, im sequentiellen Betrieb erfolgenden Feststellung und Messung einiger Emissionskennzeichen einer derartigen Lichtquelle "bekannt.

-Hierbei handelt es sich einerseits um Systeme mit geringem Gesichtsfeld bezüglich des Höhenwinkels, aber mit großer " Reichweite und infolgedessen mit großer Empfindlichkeit, was bei automatischem Betrieb problematische und wenig sichere Meßwerte liefert. Bei diesen bekannten Vorrichtungen besteht eine hohe Auslös exirahrscheinlichkeit infolge von Störungen, wie z.B. von atmosphärischen Blitzschlägen. Die demzufolge zweifelhafte Gültigkeit einer Feststellung birgt das Risiko in sich, daß durch einen Störeinfluß eine Meßfolge ausgelöst wird, wodurch die Meßvorrichtung gesättigt wird. Dies kann insbesondere durch Einwirkung von Sonnenstrahlen geschehen. Das eigentliche Lichtereignis wird'dann möglicherweise während der Sättigungszeit nicht entdeckt.

Andererseits sind Vorrichtungen bekannt, die ein größeres Gesichtsfeld in bezug auf den Höhenwinkel besitzen und bei denen die Reichweite und Empfindlichkeit geringer, aber auch die Meßgenauigkeit schlechter' ist, ohne daß dabei die Wahrscheinlichkeit des Auslösens durch Störeinflüsse, wie z.B. Blitzschläge vernachlässigbar wäre. Die Gültigkeit einer Entdeckung ist also auch hier zweifelhaft und birgt die Gefahr in sich, daß eine Meßfolge infolge eines Störeinflusses ausgelöst und während dieser Meßfolge möglicherweise ein echtes Ereignis nicht festgestellt wird.

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Derartige Vorrichtungen werden hauptsächlich zur Entdeckung von Kernexplosionen eingesetzt.

Die Erfindung Setzt sich zum Ziel, die Unverträglichkeit zwischen den "beiden "bisher existierenden Systemen zu beseitigen, d.h. für ein größtmögliches Gesichtsfeld die höchste Empfindlichkeit zu haben, welche die Seichweite der Vorrichtung und die Genauigkeit der Messungen bedingt, wobei andererseits die Wahrscheinlich von Fehlauslösungen möglichst weitgehend eingeschränkt sein soll.

Hierzu schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur automatischen Feststellung und zur Zeit-Form-Analyse von Licht-Wärme-Strahlungssignalen vor, die von Kernexplosionen ausgehen, welche eine Bestimmung der Explosionsenergie erlaubt. Erfindungsgemäß sind an den Seitenflächen eines prismenförmigen Gehäuses mit waagrechter achteckiger Grundfläche photoelektrische Detektoren angeordnet, deren elektrische Signale mittels einer elektronischen Signalbearbeitungseinheit analysiert werden, welche Minima oder Überschreitungen eines Schwellwertes feststellt und zum Zeitpunkt t . einen kurzen Impuls abgibt und welche Maxima feststellt und bei jedem Durchlauf eines Signales zu den Zeitpunkten "k.^ uncL t-^^ einen kurzen Impuls abgibt. Die in der Signalverarbeitungseinheit erarbeiteten Angaben gehen in einen von einem Taktgeber gesteuerten Digitalkreis ein, der den von einer Kernexplosion herrührenden zeitlichen Licht-Wärme-Strahlungsverlauf vollkommen analysiert und aus dieser Analyse eine Angabe über die Explosionsenergie liefert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist also dadurch gekennzeichnet, daß sie eine gute Empfindlichkeit und hohe Meßgenauigkeit mit einer Auslöse-Wahrscheinlichkeit ITuIl durch

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Störungen, insbesondere durch Blitzschläge, vereint.

Gemäß einer "besonderen Ausführung sind die pho to elektrischen Detektoren SiIizium-Photodioden, welche ringsum auf einem Achtkantprisma angeordnet sind derart, daß die gesamte Anordnung ein Polardiagramm von 360° in der waagrechten Ebene und einen Öffnungswinkel von 20° in der senkrechten Ebene aufweist, wobei die Photodioden durch einen Sonnenschirm und selektive Filter geschützt sind, welche das optimale Empfangsband auf Bereiche von 6000 bis 9000 Ä oder 4000 bis 6000 1 oder 7000 bis 9000 £ zentrieren.

Das Gesichtsfeld der Vorrichtung erstreckt sich also über 360° im Azimut und unter Berücksichtigung der Tatsache, daß sowohl das direkte Licht und/oder das diffuse, von der festzustellenden Lichtquelle ausgehende Licht feststellbar sind, über mehr als 180° im Höhenwinkel.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient des weiteren zur Feststellung und Bestimmung der Energie einer Kernexplosion. Eine solche Explosion zeigt das Phänomen, daß unter beliebigen Winkeln unerwartet eine Feuerkugel sehr hoher Leuchtkraft auftritt, die ein signifikantes Licht-Värme-Strahlungssignal aussendet (vgl. Fig. 1), das in der Zeit ein erstes Emissionsmaximum t^ aufweist, an welches sich ein Emissionsminimum t. anschließt, worauf ein zweites Emissionsmaximum t~ mit anschließendem Verlöschen des

cmax

Lichteffektes auftritt.

Die Zeitpunkte für das Auftreten des Licht-Wärme-Strahlungsminimums und des zweiten Licht-Wärme-Strahlungsmaximums sind kennzeichnend für die Energie w der Explosion. Die Messung der Zeitabstände, welche das Zünden vom Auftreten des Licht-Wärme-Strahlungsminimums und vom zweiten Licht-Wärme-Strahlungsmaximum trennen, gestattet eine Bestimmung der

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Explosionsenergie mit Hilfe der bekannten Beziehungen w = f(t .„) und w = f(to_ __). Das erste Licht-Warme-Strah-

HHLH C-JJ±^2\

lungsmaximum tritt in einer hinreichend kurzen Zeit nach dem Zünden auf und kann eventuell als AnfangsZeitpunkt der Explosion angenommen werden.

In weiterer Ausbildung der neuen Vorrichtung werden die von den photoelektrischen Detektoren gelieferten Signale auf einen selektiven Eingangsverstärker mit Gleichspannungsunterdrückung gegeben. Hierdurch werden nur die Hutzsignale verstärkt und weiterverarbeitet.

Weiter werden die vom selektiven Eingangsverstärker gelieferten Signale in einem logarithmischen Verstärker verdichtet.

Anschließend werden die vom logarithmischen Verstärker gelieferten Signale in einem Bandpaßfilter und parallel dazu in einem Tiefpaßfilter gefiltert. Man erzielt auf diese Weise eine Trennung des Signales in einen schnellen Anteil mit dem ersten Emissionsmaximum und in einen langsamen Anteil mit dem EmissionsminimTam und dem zweiten Emissionsmaximum.

Die vom Bandpaßfilter gelieferten Signale laufen durch einen Zeitfilterkreis, der die Signale aussondert, deren Amplitude größer als ein Schwellwert und deren Anstiegszeit kleiner als beispielsweise 5 H¹S ist, und der zum Zeitpunkt des Signalmaximums (t/|_max) einen Impuls abgibt, der für den Eingang eines in dem nachgeschalteten Digitalkreis befindlichen ersten Schieberegisters bestimmt ist.

Die vom Tiefpaßfilter gelieferten Signale laufen durch einen Detektorkreis für Minimum, der Signale feststellt, deren Amplitude größer als ein Schwellwert ist, und der die Zeitpunkte für Minimum oder Durchlaufen des Schwellwertes (t . )

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unter Abgabe eines Impulses feststellt. Außerdem laufen die vom !Tiefpaßfilter gelieferten Signale durch einen Detektorkreis für Maximum, der Signale feststellt, deren Amplitude größer als ein Schwellwert ist, und der die Zeitpunkte für Maximum (t^^) unter Abgabe eines Impulses feststellt.

Der an den Zeitfilterkreis und die" beiden Detektorkreise angeschlossene Digitalkreis enthält ein erstes und ein zweites Schieberegister mit logarithmischer Portschaltung, die als Verzögerungsleitungen mit inkrementalen Verzögerungszei- ψ ten arbeiten und in deren Eingänge bei den entsprechenden Zeitpunkten O^ und t . ) der Wert der ursprünglich von den Photo detektoren ausgelösten Informationen eingeschrieben wird, wobei ein als Verzögerungsleitung benutztes drittes Schieberegister zu einem schnellen Lesen des ersten und zweiten Schieberegisters zum Zeitpunkt (tp-.^) dient derart, daß mit konstanter Genauigkeit die Zeitintervalle Ct^^ - t_1max), Ct_2n^_x - t_min), deren Verhältnis und ^min " ^1max-^ ^me-ß^^ar sind, sowie die daraus resultierende Energie w.

Erfindungsgemäß bestimmt der Digitalkreis die Korrelationsgenauigkeit zwischen den Messungen Ct_21n „ - "ki_ma:x:)

~ ^min^ ^¹"⁰*¹ Nachprüfung, ob das Verhältnis

^(t2max - νη^{} : (t}2max ~ ^t1max⁾

einem unter mehreren festgelegten Werten liegt, also in einem der Fenster, welche zwischen dem Wert 1 und mehreren gestaffelten Werten bestehen.

Gemäß weiterer Erfindung prüft ein an den Digitalkreis sowie an das Tiefpaßfilter und den Detektorkreis für Maximum angeschlossener Übertragungs- und Prüfkreis, ausgehend von einem kurzen Impuls zum Zeitpunkt t^, der

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symmetrisch zum Zeitpunkt t^^^ "bezüglich des Zeitpunktes t-, ist und vom Digitalkreis kommt, nach, οι» das Amplitudenverhältnis des vom Tiefpaßfilter ausgehenden langsamen Signales zum Zeitpunkt t^ relativ zum Zeitpunkt t^ax S^ro^^e als ein "bestimmter Wert ist, und liefert das Prüf erg e"bnis.

An den Übertragungs- und Prüfkreis und. den Digitalkreis ist ein Drucker angeschlossen, der die Informationen über die Werte (t^^ - t^.), Ct^_x - t_min) sowie (t_m±n - t_%a2J wiedergibt und ebenso die Korrelationsgenauigkeit zwischen den Messungen (t^^ - t_1max) und (t^^ - t_min) und ferner die Informationen über die verschiedenen Bestimmungen der Energie w.

In einer besonderen Ausbildungsform der Erfindung sind den acht an den Seitenflächen des Metallgehäuses angeordneten Photodetektoren je ein selektives !Tilter, eine Gesichtsfeldblende sowie ein Schutzfenster vorgeschaltet, und das Gehäuse ist mit zwei Sonnenschirmen in Form zylindrischer Scheiben umgeben, die mit Deckeln und einem zylindrischen Schutzfenster aus neutralem Glas eine das Gehäuse umgebende Abdeckung bilden, die zusammen mit dem Gehäuse auf einem Tisch ruht, der mit Hilfe von Libellen und Stellschrauben auf einem Sockel mit Dreifuß waagrecht ausrichtbar ist.

Zusammenfassend ist also eine Vorrichtung nach der Erfindung gekennzeichnet durch eine elektronische Signalverarbeitungseinheit, die einen'selektiven Eingangsverstärker mit Gleichspannungsunterdrückung besitzt, an den acht Silizium-Photodioden parallel angeschlossen sind, die ferner hinter dem Eingangsverstärker einen logarithmischen Verstärker besitzt, an den parallel ein Bandpaßfilter sowie ein Tiefpaßfilter angeschlossen sind, wobei einerseits ein hinter dem

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Bandpaßfilter liegender Zeitfilterkreis die Zeit t^ für Maximum des schnellen Signalanteils "bestimmt unter Impulsabgabe an ein erstes Schieberegister in einem zur Signalverarb eitungseinheit gehörenden und durch einen Taktgeber gesteuerten Digitalkreis und andererseits ein hinter dem Tiefpaßfilter liegender Detektorkreis die Zeit t . für Minimum des langsamen Signalanteiles bestimmt unter Impulsabgabe an ein zweites Schieberegister im Digitalkreis und ein weiterer, ebenfalls hinter dem Tiefpaßfilter liegender Detektorkreis die Seit "tprnax ^^{r Max}i^mum &^es langsamen ^ Signalanteils unter Impulsabgabe an ein drittes Schieberegister im Digitalkreis, wobei das erste und das zweite Schieberegister eine logarithmisch gestaffelte, durch einen Taktgeber gesteuerte Fortschaltung besitzen und unter Steuerung durch das dritte, als Leseregister dienende Schieberegister die Zeitintervalle Ct^₈₃. - t_1max), (*2πιβχ " *ώ±ω) und deren Verhältnis sowie (t - — t^ ) bilden. Weitere Einzelheiten und "Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung. In dieser zeigen:

Pig. 1 ein Diagramm des zeitlichen Licht-Wärme-Strahlungsverlaufs einer Kernexplosion;

Pig. 2 schematische Skizzen einer bevorzugten Ausführungs-P bis 6 _{foTm der} j;_r:E--j__ndung

Fig. 7 ein Blockschaltbild der elektronischen Signalverarbeitungseinheit der Vorrichtung.

Der mechanische Aufbau der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung umfaßt folgende Teile: Ein Sockel 1 steht mit Hilfe eines Dreifußes 10 auf dem Boden. Auf dem Sockel ruht auf Stellschrauben 9 ein Tisch 2 mit Libellen 8, alit deren Hilfe der Tisch am Aufstellort waagrecht ausgerichtet werden kann. Ein dichtes Metallgehäuse 3 (Fig. 3) ist fest mit dem Tisch 2 verbunden und hat die Form eines Prismas

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mit achteckiger Grundfläche und der Hochachse Z. Die Abmessungen sind beispielsweise 200 mm Durchmesser und I50 mm Höhe. Ein Sonnenschirm 4 aus zwei zylindrischen, mit dem Gehäuse verbundenen Scheiben hält den direkten Einfluß der Sonne auf die Detektoren ab, wenn sich die Sonne außerhalb des durch die beiden Scheiben bestimmten Gesichtsfeldes und außerhalb des eigenen Gesichtsfeldes der Detektoren befindet.

Ferner ist ein zylindrisches Schutzfenster 5 aus neutralem Glas (Fig. 4) vorgesehen, das die Empfangs- und Meßeigenschaften der Vorrichtung insbesondere bezüglich des Gesichtsfeldes und der spektralen Empfindlichkeit ihrer Photodetektoren nicht verändert. Das Fenster 5 ist am oberen und unteren Ende mit Deckeln 6 abgeschlossen. Die von den Deckeln und dem zylindrischen Glasfenster gebildete Abdeckung 7 ist fest mit dem Tisch 2 verbunden und schützt das Gehäuse 3, den Sonnenschirm 4 und die Detektoren und dichtet sie gegen äußere Einflüsse ab. Die Aufstellung des Tisches 2 in einer waagrechten Ebene hat zur Folge, daß die Achse Z der Gehäuse 3 und 7 am Aufstellort senkrecht steht.

Im Gehäuse 3 (Fig. 2 und 5) ist auf einer Grundplatte 15 eine Gruppe von acht, photoelektrischen Detektoren 16 bis 23 angeordnet, die parallel arbeiten. Jeder Detektor ist fest mit dem Gehäuse verbunden und nach einer Seitenfläche des Achtkantprismas ausgerichtet. Ihre Eigenschaften sind der festzustellenden Strahlung angepaßt; es sind bevorzugt Silizium-Photodioden. Der Einsatz von Photozellen und Photonenvervielfachern ist ebenfalls möglich. Für die Wahl der Detektoren sind folgende Faktoren maßgebend: Ansprechgeschwindigkeit, spektrale-Empfindlichkeit, dynamische Empfindlichkeit, Dunkelstrom und Dunkelrauschen, Größe der empfindlichen Oberfläche sowie Zeitbeständigkeit

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dieser Eigenschaften.

Die Detektorengruppe 16 bis 23 ist derart angeordnet, daß der direkte oder indirekte Lichtstrom einer Lichtquelle erfaßt wird. Demgemäß weist sie ein Polardiagramm von 360° in der waagrechten Ebene auf, während sie in der senkrechten Ebene auf einen Erhebungswinkel von 20° beschränkt ist; das diffuse Licht eines festzustellenden Ereignisses wird dennoch bis über 180° im Höhenwinkel erfaßt.

Vor der lichtempfindlichen Fläche jedes Detektors sind Filter 11 montiert (Fig. 6), die neutral oder selektiv sein können. Es können auch mehrere Filter kombiniert sein, um den Detektor zu schützen und gleichzeitig einen maximalen Kontrast zwischen dem Signal und der Umgebung herzustellen. Insbesondere können selektive Filter eingesetzt werden, die das optische Empfangsband auf Bereiche von 6000 Ä bis 9000 i oder 4000 bis 6000 & oder 7000 bis 9000 % zentrieren. Tor den Detektoren können Gesichtsfeldblenden 12 montiert sein. Vor der gesamten optischen Anordnung können weiterhin Schutzfenster 13 montiert sein, welche die Art und die optischen Merkmale der festzustel- !enden Strahlung nicht ändern und die Detektoren abdichten und die lichtempfindliche Fläche der Detektoren und eventuell der Filter und Blenden schützen.

Zur Verarbeitung der von den Detektoren 15 ausgehenden Signale dient erfindungsgemäß eine elektronische Signalverarbeitungseinheit 24 (Fig. 7), <3±e folgende Teile umfaßt: Ein Taktgeber 14- dient zur Steuerung der einzelnen digitalen Kreise der Einheit 24·. Ein selektiver Verstärker 25 mit Gleichspannungsunterdrückung verstärkt die Kutzsignäle. Dahinter ist ein logarithmisch ansprechender Verstärker angeordnet, welcher die Signale verdichtet und

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jedes Signal unterhalb einer bestimmten Amplitudenschwelle unterdrückt. Hieran schließen sich Frequenzfilterkreise an, und zwar ein Bandpaßfilter 27, welches die schnellen Komponenten des Signales ausfiltert^ sowie ein Tiefpaßfilter 28, welches die langsamen Signalkomponenten ausfilter. An das Bandpaßfilter schließt sich ein Zeitfilterkreis 29 an.

Hat die schnelle Komponente des einfallenden Signals eine Anstiegszeit, die kleiner als eine vorbestimmte Zeit t ist, dann liefert das Zeitfilter einen kurzen Impuls zum Zeitpunkt t^_max des Signales.

An das Tiefpaßfilter schließt sich ein Detektorkreis 30 für Minimum oder für Überschreiten eines Schwellwertes an. Dieser Kreis liefert für jeden Durchgang der langsamen Komponente des einfallenden Signales, welche ein Minimum passiert oder über einen "vorgegebenen Schwell wert läuft, einen kurzen Impuls zum Zeitpunkt

Parallel dazu ist an das Tiefpaßfilter ein Detektorkreis für Maximum angeschlossen, der für jeden Durchgang der langsamen Komponente des einfallenden Signales, welche durch ein Maximum läuft, einen kurzen Impuls zum Zeitpunkt ^t2max ^liefert·

Ein nachgeschalteter Digitalkreis 32 verarbeitet die Informationen, die sich aus den Impulsen ergeben, welche die Kreise 29, 30, 3^ 'tmcL der Taktgeber Ί4 abgeben. Der Digitalkreis besitzt unter anderem ein erstes und ein zweites Schieberegister mit logarithmischer Port schaltung, an deren Eingängen die den Zeiten t^ und t - entsprechenden Informationen eingesehrieben werden. Ein drittes Schieberegister gestattet ein schnelles Lesen der beiden ersten

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Register, und zwar zu einem t^ „ entsprechenden Zeitpunkt. Dies gestattet, mit konstanter Präzision, die Zeitintervalle ftanax - ^t1max^)oderCt2max ~ V ^{sowie (t}2max ~ ^tmin^{)und deren} Verhältnisse zu messen.

Ferner besitzt die SignalVerarbeitungseinheit einen elektronischen Überwachungs- und Prüfkreis 33; ei¹ erhält vom Digitalkreis 32 einen kurzen Impuls zum Zeitpunkt t₇, der symmetrisch zum Zeitpunkt t . bezüglich des Zeitpunktes

Kreis 33 prüft, ob das Verhältnis der Amplitude des langsamen Signals zum Zeitpunkt t, zur Amplitude dieses Signals zum Zeitpunkt t- _χ größer ist als ein vorbestimmter Wert von z.B. 40 % und liefert in diesem Falle eine entsprechende Information.

Ein an den Überwachungs- und Prüfkreis 33 und den Digitalkreis 32 angeschlossener Drucker 34- dient zur Ausgabe einer Information über den Wert des Ausdrucks (tp_ _x - ^^_msjr und einer Information über die Genauigkeit der Korrelation zwischen den Messungen (t^^ - -^) und (t^^ - t^). Diese Information wird durch die Prüfung gexfonnen, ob das Verhältnis (t^^ - ^_n) : Ct^_x - t_1ma2.) zwischen dem Wert 1 und einem beliebigen vorbestimmten Wert liegt. Diese Korrelation besteht darin, das Verhältnis (t^> - t^ . ) :

^*2max ~ *1max^ ^{in eines} ^-^er "Fenster" einzuordnen, die zwischen dem Wert 1 und mehreren gestaffelten Werten liegen.

Im folgenden wird die Funktion der Vorrichtung beschrieben.

Sobald die Vorrichtung an einem beliebigen Ort an Land, zur See oder im Eaum aufgestellt ist, läßt sich ein Operationsfeld ständig und kontinuierlich überwachen, und zwar mit oder ohne Kopplung mit anderen Meß- oder

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Ortungsgerät en. Kurz gesagt "besteht das Prinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung darin, zeitlich und "bezüglich seiner Form jedes Licht-Wärme-Strahlungssignal zu erfassen und zu analysieren, das im überwachungsfeld einer feststehenden Gruppe von Detektoren ausgesandt wird, welche sich an den Seitenflächen eines Prismas mit waagrechter achteckiger Grundfläche befinden.,Dies gilt besonders für Anwendung der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung auf der Erde.

Diese Anordnung gestattet es, ein Gesichtsfeld von 360 in der waagrechten Ebene und von mindestens 180° in der senkrechten Ebene zu überwachen. Ist im überwachten Feld keine Lichtquelle vorhanden, dann schwankt das von der Gruppe von Photodetektoren ausgesandte elektrische Signal in Abhängigkeit von den Helligkeitsänderungen der Umgebung.

Tritt im Gesichtsfeld der Vorrichtung eine Lichtquelle auf, dann kann c.ie Intensität des empfangenen Signales in sehr weiten Grenzen schwanken ^e nach Abstand der festzustellend en Lichtquelle, nach deren Höhe, Intensität und Energie und nach den atmosphärischen Bedingungen. Ss müssen also für eine Überwachung eine Reihe Gesichtspunkte berücksichtigt werden.

Als Detektoren sind eine Gruppierung von Detektoren zu verwenden, deren dynamische Empfindlichkeit den gesamten Intensitrltsbereich dec aufzunehmenden und "zu analysierenden Signales überdeckt.

Ferner ic ζ ein logarithmisch ansprechender Eingangskreir. mit konstanter- selektiver Empfindlichkeit (nit vorgeschalteten selektiven Verstärkerkreis) erforderlich, um Schwankungen Ca: Umgebun-~shelligkeit auszugleichen.

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Wenn in einer beliebigen Sichtung eine Lichtemission auftritt, welche eine Veränderung der Beleuchtungsstärke der Photodetektoren zur Folge hat, dann liefern diese ein elektrisches Signal mit den gleichen Kennzeichen wie das von der Lichtquelle produzierte Licht-Wärme-Strahlungssignal.

Bei der bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Benutzung der Vorrichtung zur Feststellung und Energiemessung einer Kernexplosion ist das ausgesandte Signal unter anderem dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Wärmestrahlungsblitz auftritt, die schnelle Signalkomponente mit einem Maximum im Zeitpunkt t,i ^. Anschließend sinlet die Lichtintensität bis auf ein Minimum zum Zeitpunkt "t · , und danach wächst sie wieder bis zu einem zweiten Maximum, der langsamen Signalkomponente zum Zeitpunkt "kpmax* ^^e Zeitpunkte t . und t~ hängen praktisch nur von der Energie der Explosion ab und sind miteinander durch die bekannte Beziehung t_o » kt . verknüpft.

idmax mm ^r

Das von den Photodetektoren kommende elektrische Signal wird zeitlich und bezüglich seiner Form durch die elektronische Signalverarbeitungseinheit 24 analysiert. Diese Einheit liefert die charakteristischen Informationen über das festgestellte Signal, welche die Energie der Kernexplosion angeben können, und zwar ausgehend von dem Mes

sungen der Zeitintervalle

- t₁) und (t

2max

min'

Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung benutzten Erkennungsmerkmale einer Kernexplosion sind folgende:

Es wird der Zeitpunkt des Anplitudenmaximums des schnellen Impulses- (schneller Signalanteil) ermittelt und gespeichert. Die Amplitude dieses Signals muß größer als

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ein Schwellwert sein, und die Anstiegszeit muß kleiner oder gleich der Anstiegszeit sein, welche der stärksten Explosion am Boden im !Rahmen des vorgesehenen Meßbereiches entspricht. Als Beispiel sei angegeben, daß für eine Explosion von 10 Mt die Anstiegszeit kleiner oder gleich 5 ms ist.

Die Anstiegszeit ("tpmax ~ "^m" n^ ^"^es I⁸¹¹S^831111611 Impulses (langsamer Signalanteil),der auf den schnellen Impuls folgt, wird gemessen..Die Amplitude des Impulses muß größer als ein vorgegebener Schwellwert sein. Die Anstiegszeit muß größer oder gleich der Anstiegszeit sein, die der schwächsten Explosion in der Atmosphäre entspricht, und sie muß kleiner oder gleich der Anstiegszeit sein, die der stärksten Kontaktexplosion entspricht. Für den vorgesehenen Meßbereich 1 kt bis 10 Mt liegt die Anstiegszeit zwischen 59 ms und 2,6 s

Es wird die Korrelation zwischen dem langsamen Impuls und dem schnellen Impuls, ausgehend von der Messung von ("fcom χ ~ ^min^ bestimmt, welche zur Ermittlung der Explosionsenergie dient. Diese Ermittlung gestattet es, in einem vor dem mit der er? mittelten Energie veränderlichen Zeitpunkt t . liegenden Zeitfenster den eventuellen schnellen Impuls zu suchen, dessen Amplitudenmaximum zur Zeit t,, der ermittelten Energie entsprechen muß.

Diese Bewertung von t^, , das als Beginn der Explosion betrachtet wird, gestattet es, (t^ „ - t^ ) zu erhalten, der eine erneute Bestimmung der Explosionsenergie ermöglicht.

Es wird geprüft, ob der langsame Impuls eine Restamplitude besitzt, die größer als ein bestimmter Bruchteil der maximalen Amplitude nach einer Abstiegszeit gleich der Anstiegszeit ist. Dieser Bruchteil kann z.B. 40 % betragen.

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Im folgenden werden die zeitliche Reihenfolge der Vorgänge und die Mittel beschrieben, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Analyse der Impulsform und durch Zeitmessungen entweder zu dem Kriterium "Feststellung einer Explosion" und zur Messung der Explosionsenergie führen oder zu den Peststellungen "Nullsignal, Fehlalarm und Nicht-Feststellung" sowie zum Fachweis der Art und Zahl von Störungen mit ähnlichen Merkmalen führen, sei es bezüglich des schnellen oder des langsamen Signalanteiles oder beider zusammen.

Die Aufbereitung des Signales wird in folgender Weise dur chg e führt.

Als Eingangsorgan der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient ein photoelektrischer Fühler, der in der Lage ist, die Beleuchtungsstärke, die er empfängt, in ein elektrisches Signal umzuwandeln, xtfelches die gleichen Formkennzeichen aufweist. Die Beleuchtung kann erfolgen durch das von einer Explosion ausgesandte Licht, durch unterschiedliche Störemissionen und namentlich mit kontinuierlichem Signalpegel durch die Atmosphäre infolge der Sonnenbestrahlung.

Das von einer Kernexplosion verursachte Signal soll keine Gleichspannungskomponente enthalten. Eine erste Filterung besteht also darin, diese Komponente am Ausgang des Photodetektors zu unterdrücken, was durch den selektiven Verstärker 25 geschieht.

Wegen der beträchtlichen Pegelunterschiede der erwarteten Signale wird sodann eine Logarithmierung dieser Signale vorgenommen, was durch den logarithmischen Verstärker 26 geschieht, der so zu einem Abtragen der Gipfel der starken

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Signale führt, aber die zeitlichen Eigenschaften der Signale nicht ändert, welche zur Messung dienen und bei denen es sich um die Zeitintervalle zwischen charakteristischen Punkten des Signalverlaufes handelt.

Die Notwendigkeit, die beiden Teile des Signales getrennt zu untersuchen, nämlich den kurzen und,den langen Impuls, führt dazu, am Ausgang des logarithmischen Verstärkers ein Bandpaßfilter 27 anzuordnen, welches die schnellen Signalkomponenten abtrennt, sowie ein Tiefpaßfilter 28, welches die langsamen Signalkomponenten isoliert.

Die Kriterien zur Identifizierung des kurzen Impulses des von einer atmosphärischen Kernexplosion erzeugten Signales sind folgende: Die Amplitude des Impulses muß größer als ein Schwellwert sein, der vom Rauschpegel abhängig ist und von diesem gesteuert wird; die Anstiegszeit des Impulses muß kleiner oder gleich der Anstiegszeit des Impulses sein, welcher der stärksten festzustellenden Explosion entspricht.

Diese Prüfungen erfolgen im Zeitfilterkreis 29·

In diesem Kreis wird der Zeitpunkt für Auftreten des Impulsmaximums festgestellt, und zu diesem Zeitpunkt wird, wenn die vorgenannten Kriterien alle erfüllt sind, ein Einschreibimpuls erzeugt, der für den Eingang eines ersten Schieberegisters im nachgeschalteten Digitalkreis 32 bestimmt ist. Dieses Schieberegister verhält sich sodann wie eine Leitung mit diskreten Verzögerungen für das betrachtete Informationselement.

Wenn jede Stelle dieses Registers durch eine Verzögerung "-"tr" gekennzeichnet ist, welche sie vom Eingang des Registers

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trennt, dann gibt die Anwesenheit einer Eins in der Stelle "~" zu einem gegebenen Zeitpunkt an, daß zu einem der Dauer "^" unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt ein Maximum eines schnellen Impulses aufgetreten ist, welches den Kriterien entspricht.

Man verfügt so zu jedem Zeitpunkt, an dem man den Registerinhalt überprüft, über die Gesamtheit der Zeitdauer, die zwischen jedem der unterschiedlichen Zeitpunkte der Maxima von erkannten kurzen Impulsen und dem "Lesezeitpunkt" ver- ψ strichen sind.

Die langsamen Impulse werden als Teil des von atmosphärischen Kernexplosionen erzeugten Signales erkannt, wenn sie folgende Bedingungen erfüllen: Eine in Abhängigkeit vom Rauschpegel festgelegte Schwelle muß überschritten werden; die Anstiegszeit muß zwischen Grenzwerten liegen, die Signalen entsprechen, wie sie bei Kernexplosionen mit extremen Energien bezüglich des vorgesehenen Meßbereiches auftreten, und nach einer Abstiegszeit gleich der Anstiegszeit muß eine Restamplitude vorhanden sein, die größer als ein bestimmter Anteil der Maximalamplitude ist.

Dem Minimum des Signales entspricht für den nur die langsamen Komponenten enthaltenden Signalanteil das tiberschreiten der Amplitudenschwelle. Es ist jedoch wegen der möglichen Anwesenheit von Störungen jedes auf dem langsamen Weg auftretende Signal zu berücksichten. Es handelt sich also effektiv darum, die Zeit zu messen, die ein überschreiten der Schwelle oder ein Minimum von dem ersten folgenden Maximum trennt. Es ist infolgedessen wünschensxtfert, eine derartige Messung nicht aufgrund eines "Überschreitens einer Schwelle oder eines Minimums zu beginnen, wenn man die Gewißheit hat, daß es sich nicht um ein von einer Kernexplosion stammendes Signal handeln kann. Dies ist namentlich

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dann der Fall, wenn man zu diesem Zeitpunkt seit einer Zeit, die in Abhängigkeit von den stärksten f estzu·³ teil enden Kernexplosionen festgelegt ist, kein entsprechendes schnelles Signal gespeichert hat. Die Zeitmessung erfolgt also auch hier durch ein zweites Schieberegister, an dessen Eingang zu Zeiten des Auftretens eines Minimums oder des Überschreitens eines Schwellwertes ein Bit eingeschrieben wird, und zwar unter dem Vorbehalt, daß diese Zeitpunkte sich in einem Fenster definierter Dauer befinden, das jedesmal geöffnet ist, wenn eine Einschreibung in das erste Schieberegister für die schnellen Signale erfolgt. Das Lesen des Registers zum Zeitpunkt des ersten folgenden Maximums liefert durch die Lage des Bits in dem Register den Wert des Zeitintervall ( )

Infolge der getrennten Erkennung des langsamen und des schnellen Signalanteiles ist es erforderlich nachzuprüfen, ob die zeitliche Verzögerung zwischen dem Maximum des langsamen Impulses und demjenigen eines schnellen Impulses unter Berücksichtigung der Anstiegszeit des langsamen Impulses korrekt ist. Nun läßt sich diese Nachprüfung nur ausgehend vom Zeitpunkt des langsamen Impulses treffen. Aus diesem Grunde sind alle Zeitpunkte für mögliche kurze Impulse gespeichert. Es genügt so, zum Zeitpunkt des Maximums des langsamen Impulses zu prüfen,ob unter Berücksichtigung der Anstiegszeit dieses Impulses nicht ein geeigneter kurzer Impuls sich zu einem derartigen Zeitpunkt ereignet hat, daß es sich um eine Kernexplosion handeln könnte. In der Praxis gestattet der Wert der Anstiegszeit die Definition eines Bandes von Verzögerungen, also einer gewissen Anzahl von Registerstellen, bei denen eine Koinzidenz gesucht wird. Die Nummer der Registerstelle, bei der Koinzidenz festgestellt wird, liefert zusätzlich zu einer starken Vermutung, daß eine Kernexplosion erfolgt ist, eine

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Angabe über die Energie dieser Explosion.

Das Schieberegister ist also hier als eine Verzögerungsleitung mit inkrementalen Verzögerungszeiten eingesetzt, welche ein Signal verzögern kann, das nur aus einem Bit besteht. Die Quantifizierung der Verzögerung durch das Schieberegister entspricht der Definition von "Energiestellen" für die Energiemessung. Es ist leicht einzusehen, daß zur Vermeidung einer zu großen Kompliziertheit der Vorrichtung die Energiestellen bestmöglich zu definieren sind, um deren Anzahl möglichst einzuschränken. Das Optimum besteht darin, Stellen zu definieren, die so breit sind, daß der durch die Quantifizierung bei der Energiemessung entstehende Fehler im ganzen Meßbereich konstant und gegenüber dem Fehler vernachlässigbar ist, der durch die Ermittlungsmethode der Energie, ausgehend von den zeitlichen Charakteristika des Signals, verursacht wird. Bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Zahl der Energiestellen bei 100, und der auf die Energiemessung bezogene Fehler beträgt ± 6 70. Diese Stellen werden demnach so gewählt, daß die Breite jeder Stelle bezüglich der Laufzeit einen konstanten Anteil der dieser Stelle entsprechenden Verzögerung repräsentiert, d.h. daß das die Stellennummern mit den Verzögerungen verbindende Gesetz logarithmisch ist. Mit einem derartigen System ist es möglich, das Verhältnis zwischen zwei Zeiten durch zwei Bits im gleichen Register oder in zwei verschiedenen Registern gleichen Aufbaues auszudrücken. Dieses Verhältnis ist eine direkte Funktion des Stellennummernabstandes zwischen den beiden Bits. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird diese Tatsache benutzt, um das Verhältnis zwischen zwei bei einem Signal gemessenen Zeiten anzugeben und um dieses Verhältnis nach dem letzten Gültigkeitskriterium zu prüfen.

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Die Registerstellen haben also unterschiedliche Breite, und die Verzögerungen sind nicht identisch. Auch hat das Register nicht den gleichen Fortschaltrhythmus oder Schieberhythmus über seine ganze Länge, sondern die Schiebegeschwindigkeit verringert sich in dem Maße, in dem die Gesamtverzögerung zunimmt. In der Praxis verändert sich diese Schiebegeschwindigkeit unstetig»

Das Register muß also als eine Folge in Serie geschalteter Unterregister betrachtet werden. Jedes Unterregister erfahrt Verschiebungen im Rhythmus eines langsameren Taktgebers als das vorangegangene. Diese Taktgeber werden erhalten durch Division der Takte des Grundtaktgebers '14-durch die Zahlen 5₅ 6? 7, S und ihre Vielfachen.

Am Eingang ,jedes Unterregisters werden die Bits eingeschrieben, die am Ausgang des vorangegangenen Unterregisters auftreten, und der dem Auftreten eines kurzen Impulses entsprechende Zustand wird mit Priorität behandelt. Infolgedessen kann der Verlust an Informationsfolge infolge der G-eschwindigkeitsabfolge des Registers in keinem Fall den Verlust der Information nach sich ziehen, welche die Anwesenheit eines kurzen Impulses konkretisiert.

Es handelt sich (gemäß dem weiteren Prüfkriterium) darum, zum Zeitpunkt des Maximums nachzuprüfen, ob die beiden Zeitmessungen (t^ - t_m±n) und (t^ - t^) oder

(t^ - tg) mit einer bestimmten Genauigkeit in einem Verhältnis in der liähe von 8/9 liegen. In der Praxis kann man sich auf die Prüfung beschränken, ob dieses Verhältnis zwischen dem Wert 1 und einem unter 1 festzulegenden Wert liegt.

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Hierzu genügt es nachzuprüfen, ob zum Zeitpunkt des Maximums der dem schnellen Impuls entsprechenden Bit in seinem Register einen größeren Vorsprung als eine fest vorgegebene Zahl von Stellen hat gegenüber dem Bit für Minimum in dessen Register. Um diesem Kriterium eine hinreichende Breite zu verleihen, kann es gleichzeitig für mehrere Fensterbreiten überprüft werden.

Es verbleibt schließlich die Aufgabe, das letzte Kriterium fe für langsame Impulse zu prüfen. Dies läßt sich folgendermaßen durchführen. Man kann prüfen, ob zu dem Zeitpunkt, der symmetrisch zum Zeitpunkt für Minimum bezüglich des Zeitpunktes für Maximum ist, die Restamplitude größer ist als ein vorgegebener Bruchteil der Maximalamplitude.

Zum Zeitpunkt für Minimum wurde ein Bit in den Eingang des zweiten Registers eingeschrieben. Zum Zeitpunkt des Maximums definiert die Anwesenheit dieses Bits in der Stelle τ die Zeitdauer, welche beide Zeitpunkte trennt. Das Auftreten des gleichen Bits im Kanal γ+ Ή (wobei N die Anzahl der zur Verdoppelung der Laufzeit nötigen Kanäle ist) erfolgt zu einem Zeitpunkt, der symmetrisch w zum Minimum bezüglich des Maximums liegt.

Diese Operation ist die letzte einer laufenden Messung. Sodann kann der Inhalt des Registers gelöscht werden, um ab diesem Zeitpunkt eventuell mit einer anderen Meßfolge beginnen zu können, ohne Gefahr zu laufen, die bestimmten Signalen zugeordneten Ergebnisse zu korrelieren.

Zum Lesezeitpunkt to sind die Nummern der Stellen, in denen sich die t . und t^ entsprechenden Informationen befinden, bekannt, und es ist folglich möglich, ausgehend

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von diesen Informationen die dem Wert des Zeitintervalles

(t . - ty, ) entsprechende Information zu bestimmen, mm imax

Die automatische Bestimmung der Anzahl der Stellen, welche

die t . und t„ entsprechenden Informationen trennen, mm . "Imax * ^Ί

kann durch Zufügung eines elektronischen Zählers zum Digitalkreis J2 erhalten werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf dieses bevorzugte Ausführungsbeispiel, sondern sie umfaßt zahlreiche Aspekte insbesondere bezüglich der Anordnung der einzelnen Teile, der ausgewählten Formen und Werkstoffe, so\-/ie der Abmessungen dieser Teile und der Hinzunahme nicht funktionswichtiger Zusätze. Ebenso ist die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf das beschriebene Anwendungsbeispiel der Entdeckung von einer oder mehreren Kernexplosionen beschränkt, sondern kann zur Feststellung anderer Licht-Wärme-Strahlungsquellen dienen.

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Claims (1)

1. 211S763

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   Pat entansprüche

   Vorrichtung zur automatischen Peststellung und zur Zeit-Po rm-Analyse von Licht-Färme-Strahlungssignalen, die von Kernexplosionen ausgehen, sowie zur Bestimmung der Explosionsenergie, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenflächen eines prismenförmigen Gehäuses (3) mit waagrechter achteckiger Grundfläche photoelektrische Detektoren (16 - 23) angeordnet sind, deren elektrische fc Signale mittels einer elektronischen Signalverarbeitungseinheit (24) analysiert werden, welche Minima oder Überschreitungen eines Schwellwertes feststellt und zum Zeitpunkt (t . ) einen kurzen Impuls abgibt und welche Maxima feststellt und bei jedem Durchlauf eines Signales zu den Zeitpunkten (t,j _)und (t^ J einen kurzen Impuls abgibt, und daß die in der Signalverarbeitungseinheit erarbeiteten Angaben in einen von einem Taktgeber (14) gesteuerten Digitalkreis (32) eingehen, der den von einer Kernexplosion herrührenden zeitlichen Licht-Wärme-Strahlungsverlauf vollkommen analysiert und aus dieser Analyse eine Angabe über die Explosionsenergie liefert.

   W 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Detektoren Silizium-Photodioden sind, welche ringsum auf einem Achtkantprisma angeordnet sind derart, daß die gesamte Anordnung ein Polardiagramm von 360° in der waagrechten Ebene und einen Öffnungswinkel von 20° in der senkrechten Ebene aufweist, wobei die Photodioden durch einen Sonnenschirm (4) und durch selektive Pilter (11) geschützt sind, welche das optische Empfangsband auf Bereiche von 6000 bis 9000 2. oder 4000 bis 6000 & oder 7000 bis 9000 i zentrieren.

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   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den photoelektrischen Detektoren gelieferten Signale auf einen selektiven Eingangsverstärker (25) mit Gleichspannungsunterdrückung gegeben werden.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom selektiven Eingangsverstärker (25) gelieferten Signale in einem logarithmischen Verstärker (26) verdichtet vier den.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vom logarithmischen Verstärker (26) gelieferten Signale in einem Bandpaßfilter (27) und parallel dazu in einem Tiefpaßfilter (28) gefiltert werden.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß die vom Bandpaßfilter (27) gelieferten Signale durch einen Zeitfilterkreis (29) laufen, der die Signale aussondert, deren Amplitude größer als ein Schwellwert und deren Anstiegszeit kleiner als (beispielsweise) 5 ms ist, und der zum Zeitpunkt des Signalmaximums ("fc.<j_max) einen Iiipuls abgibt, der für den Eingang eines in dem nachgeschalteten Digitalkreis (32) befindlichen (ersten) Schieberegisters bestimmt ist.

   7- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Tiefpaßfilter (28) gelieferten Signale durch einen Detektorkreis (30) für Minimum laufen, der Signale feststellt, deren Amplitude größer als ein Schwellv;ert ist, und der die Zeitpunkte für Minimum oder Durchlaufen des Schwell viert es (t . ) unter Abgabe

   min

   eines Impulses feststellt.

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   8. iTorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Tiefpaßfilter (28) gelieferten Signale durch einen Detektorkreis (31) für Maximum laufen, der Signale feststellt, deren Amplitude größer als ein Schwellwert ist, und der die Zeitpunkte für Maximum Ct₀^_o__) unter Abgabe eines Impulses feststellt

   9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Zeitfilterkreis (29) und die beiden Detektorkreise (30,31) angeschlossene Di- W gitalkreis (32) ein erstes und ein zweites Schieberegister mit logarithmischer Fortschaltung enthält, die als Verzögerungsleitungen mit inkrementalen Verzögerungszeiten arbeiten und in deren Eingänge bei den entsprechenden Zeitpunkten (t ^ ) und (t . ) der Wert der ursprünglich von den Photοdetektoren ausgelösten Informationen eingeschrieben wird, wobei ein als Verzögerungsleitung benutztes drittes Schieberegister zu einem schnellen Lesen des ersten und zweiten Schieberegisters zum Zeitpunkg (t~ ) dient derart, daß mit konstanter Genauigkeit die Zeitintervalle

   ^(t2max - ^t1max⁾' ^(t2max " Vn^ ^deren Verhältnis und t (t · ~ t/| ) meßbar sind, sowie die daraus resultierende Energie (w). .

   10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalkreis (32) die Korrelationsgenauigkeit zwischen den Messungen (t^gy und (t~ - t . ) durch Nachprüfung bestimmt, ob das Verhältnis (t^^ - t^) : (t^^ - t_1mfiuC) zwischen dem Vert 1 und einem unter mehreren festgelegten Werten liegt, also in einem der Fenster, welche zwischen dem Wert 1 und mehreren gestaffelten Werten bestehen.

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   11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein an den Digitalkreis (32) sowie an das Tiefpaßfilter (28) und den Detektorlcreis (31) für KaximuLi angeschlossener Übertragungs- und Prüfkreis (33)j ausgehend von einen kurzen Impuls zum Zeitpunkt (tu, der symmetrisch zum Zeitpunkt (t . ) bezüglich des Zeitpunktes (t«^) ist und vom Digitalkreis kommt, nachprüft, ob das Amplitudenverhältnis des vom Tiefpaßfilter (28) ausgehenden langsamen Signales zum Zeitpunkt GO relativ zum Zeitpunkt ("tpmaTp Stößer als ein bestimmter Wert ist, und liefert das Prüfergebnis.

   12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Übertragungs- und Prüfkreis (33) und den Digitalkreis (32) ein Drucker (3²O angeschlossen ist, der die Informationen über die Werte ^Snax ~ ^t1max^^>' ⁽^^t2max " ^mLn) ^SOjd-^e ^min " ^max^ wiedergibt und ebenso die KorrelatioiiEgenauigkeit zwisehen den Messungen (t^ - t_1max) und (t^^ - t^) und ferner die Informationen über die verschiedenen Bestimmungen der Energie Cw).

   13· Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den Photodetektoren (16 - 23) je ein selektives Filter (11), eine Gesichtsfeldblende (12) sowie ein Schutzfenster (13) vorgeschaltet sind und daß das Gehäuse (3) mit zwei Sonnenschirmen (4·) in Form zylindrischer Scheiben umgeben ist, die mit Deckeln (6) und einem zylindrischen Schutzfenster (5) aus neutralem Glas eine das Gehäuse umgebende Abdeckung (7) bilden, die zusammen mit dem Gehäuse auf einem Tisch (2) ruht, der mit Hilfe von Libellen (8) und Stellschrauben (9) auf einem Sockel (1) mit Dreifuß (10) waagrecht ausrichtbar ist.

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   14-. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 13, gekennzeichnet durch eine elektronische Signalverarbeitungseinheit (24-), die einen selektiven Eingangsverstärker (25) mit Gleichspannungsunterdrückung besitzt, an den acht Silizium-Photodioden (15) parallel angeschlossen sind, die ferner hinter dem Eingangsverstärker einen logarithmischen Verstärker (26) besitzt, an den parallel ein Bandpaßfilter (27) sowie ein Tiefpaßfilter (28) angeschlossen sind, wobei einer-

   J) seits ein hinter dem Bandpaßfilter liegender Zeitfilterkreis (29) die Zeit (t^ ) für Maximum des schnellen Signalanteiles bestimmt unter Impulsabgabe an ein erstes Schieberegister in einem zur Signalverarbeitungseinheit gehörenden und durch einen Taktgeber (14-) gesteuerten Digitalkreis und andererseits ein hinter dem Tiefpaßfilter liegender Detektorkreis (JO) die Zeit (^ -j__r) für Minimum des langsamen Signalanteiles bestimmt unter Impulsabgabe an ein zweites Schieberegister im Digitalkreis und ein weiterer, ebenfalls hinter dem Tiefpaßfilter liegender Detektorkreis (31) die Zeit (t^ _x) für Maximum des langsamen

   ^ Signalanteiles unter Impulsabgabe an ein drittes Schieberegister im Digitalkreis, wobei das erste und das zweite Schieberegister eine logarithmisch gestaffelte, durch einen Taktgeber (14-) gesteuerte Portschaltung besitzen und unter Steuerung durch das dritte, als Leseregister dienende Schieberegister die Zeitintervalle (t^^ - t_1max), (t^^ - t^) und deren Verhältnis sowie (t . - t^ ) bilden.

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