FR2679329A1 - Method and device for calculating a centre of gravity, the weights of which are pulsed electrical parameters - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a device for calculating a centre of mass, the weights of which correspond to pulsed electrical signals appearing on input channels (L1 ... Li ... Ln). This device comprises a distributor (D1 ... Dn) connected to each input channel and supplying first and second identical outputs proportional to its input, first delay means (Ri) connected to the first outputs, second delay means (R'i) connected to the second outputs, first and second adders ( SIGMA , SIGMA 'R) respectively receiving the outputs of the first and second delay means, and means (5) for determining the time difference ( DELTA t) between the instants when the pulses obtained at the outputs of the adders reach the same amplitude (A).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE CALCUL D'UN BARYCENTRE
DONT LES POIDS SONT DES GRANDEURS ELECTRIOUES IMPULSIONNELLES
La présente invention concerne le traitement de signaux de sortie d appareils de mesure nécessitant des calculs de type barycentrique. Dans de nombreux appareils de mesure et capteurs, on obtient n mesures, qi (i=l...n) qui doivent subir un traitement du type

Figure img00010001

ce qui correspond au calcul du barycentre de quantités ai affectées des coefficients qi. METHOD AND DEVICE FOR CALCULATING A BARYCENTER
OF WHICH THE WEIGHTS ARE IMPULSE ELECTRICAL SIZES
The present invention relates to the processing of output signals from measuring devices requiring barycentric type calculations. In many measuring devices and sensors, we obtain n measurements, qi (i = l ... n) which must undergo a treatment of the type
Figure img00010001

which corresponds to the calculation of the barycenter of quantities ai assigned coefficients qi.

La présente invention s'applique notamment aux détecteurs à localisation de particules ou de rayonnement. The present invention applies in particular to detectors with localization of particles or of radiation.

Par exemple, la figure 1 représente un détecteur à localisation, tel qu une chambre à fils ou un détecteur à microbandes comprenant de nombreuses électrodes L1, L2...Ln sur lesquelles sont susceptibles d'arriver des charges électriques impulsionnelles dont les maxima forment un profil de charges du type de celui désigné par la courbe 1 en figure 1. Pour déterminer la position centrale xg du profil 1, il convient de faire ltopération ci-dessus indiquée, avec

Figure img00020001
For example, FIG. 1 represents a localization detector, such as a wire chamber or a microstrip detector comprising numerous electrodes L1, L2 ... Ln on which are likely to arrive impulse electrical charges whose maxima form a load profile of the type designated by curve 1 in FIG. 1. To determine the central position xg of profile 1, it is necessary to do the above operation, with
Figure img00020001

Les détecteurs du type à localisation susmentionnés sont notamment utilisés pour la détection de rayonnements ou de particules en association avec des accélérateurs de particules ou des sources de rayonnement synchrotron. Dans ces applications, des arrivées de rayonnements ou de particules peuvent se succéder à des rythmes très rapides et il convient donc que le temps de traitement lié au calcul du barycentre soit aussi court que possible,
Le procédé le plus direct pour réaliser ce calcul de barycentre consiste à détecter la charge sur chacune des électrodes L1 à Lnt à mémoriser les valeurs maxima, à effectuer une numérisation puis à réaliser dans un calculateur les calculs nécessaires. Toutefois, la mise en oeuvre de ce procédé présente deux inconvénients notables. D'une part, elle nécessite de triés nombreux circuits électroniques de détection et d'amplification délicats à régler et coûteux ; d'autre part, le temps de traitement des données est relativement long.
Detectors of the aforementioned localization type are used in particular for the detection of radiation or of particles in association with particle accelerators or sources of synchrotron radiation. In these applications, arrivals of radiation or particles can follow one another at very rapid rates and it is therefore appropriate that the processing time linked to the calculation of the barycenter is as short as possible,
The most direct method for carrying out this barycenter calculation consists of detecting the charge on each of the electrodes L1 to Lnt, storing the maximum values, carrying out a digitization and then carrying out the necessary calculations in a computer. However, the implementation of this method has two significant drawbacks. On the one hand, it requires numerous sorted electronic circuits for detection and amplification which are difficult to adjust and costly; on the other hand, the data processing time is relatively long.

On peut simplifier ce procédé en injectant les électrodes dans une ligne résistive ou capacitive pour faire la division de charge sur un pont d'impédances et en lisant par des préamplificateurs les signaux en certains emplacements du pont. This process can be simplified by injecting the electrodes in a resistive or capacitive line to divide the charge on an impedance bridge and by reading the signals at certain locations on the bridge by preamplifiers.

Ceci diminue le nombre de voies à traiter mais il reste à traiter les informations, ce qui exige un codage des charges sur un grand nombre de canaux si 1 ton veut conserver une bonne précision lors de la division et si l'on ne veut pas détériorer la linéarité différentielle. Ces opérations occupent classiquement plusieurs centaines de nanosecondes.This decreases the number of channels to be processed but the information remains to be processed, which requires coding of the charges on a large number of channels if 1 tone wants to maintain good accuracy during division and if one does not want to deteriorate differential linearity. These operations conventionally occupy several hundred nanoseconds.

On a proposé des procédés dans lesquels on effectue des calculs dans le domaine temporel plutôt que dans le domaine spatial. Pour cela, chacune des voies L1, L2...Ln est reliée à une prise d'une ligne à retard 2, par exemple du type LC ou du type coaxial. Les retards r1...rn~l entre les prises (généralement égaux entre eux) correspondent dans le cas de l'exemple précédent aux intervalles entre les abscisses xl... Xn. Aux sorties 3 et 4 de la ligne à retard, apparaissent donc des impulsions en fonction du temps. Le déphasage At entre ces impulsions correspond à la valeur recherchée

Figure img00030001
Methods have been proposed in which calculations are performed in the time domain rather than in the space domain. For this, each of the channels L1, L2 ... Ln is connected to a tap on a delay line 2, for example of the LC type or of the coaxial type. The delays r1 ... rn ~ l between the taps (generally equal to each other) correspond in the case of the previous example to the intervals between the abscissae xl ... Xn. At outputs 3 and 4 of the delay line, therefore, pulses appear as a function of time. The phase shift At between these pulses corresponds to the value sought
Figure img00030001

Ce système apporte une grande simplification par rapport au système à calcul numérique de T l'art antérieur puisqu'il suffit de mesurer une différence temporelle et ensuite éventuellement de numériser pour stockage la valeur de cette différence sans qu' il soit nécessaire d'effectuer des calculs supplémentaires. Toutefois, ce système à ligne à retard présente l'inconvénient d'être limité en rapidité, car on ne sait pas faire de lignes à retard de bonne qualité en linéarité intégrale et différentielle avec de très petits retards entre prises. This system brings a great simplification compared to the digital computation system of T the prior art since it suffices to measure a time difference and then possibly to digitize for storage the value of this difference without it being necessary to carry out additional calculations. However, this delay line system has the disadvantage of being limited in speed, since it is not known how to make good quality delay lines in integral and differential linearity with very small delays between taps.

Actuellement, les systèmes à ligne à retard de bonne qualité permettent au mieux d'effectuer des détections d T impulsions séparées de durées de T l'ordre de quelques centaines de nanosecondes pour une centaine de prises.Currently, good quality delay line systems allow at best detections of T pulses separated by durations of T of the order of a few hundred nanoseconds for a hundred takes.

Un objet de la présente invention est de prévoir un dispositif permettant d'augmenter cette vitesse au moins d'un facteur 10. An object of the present invention is to provide a device making it possible to increase this speed at least by a factor of 10.

Un autre objet de la présente invention est de prévoir un tel dispositif permettant d'effectuer de façon simple et rapide le traitement d'informations issues de prises d'un pont d'impédances. Another object of the present invention is to provide such a device making it possible to carry out in a simple and rapid manner the processing of information originating from taps of an impedance bridge.

Pour cela, la présente invention prévoit un appareil permettant de façon générale le calcul de diverses fonctions barycentriques, en particulier quand les coefficients de pondération sont des pentes pondérées de signaux et, dans certains cas, des amplitudes de signaux.  For this, the present invention provides an apparatus generally allowing the calculation of various barycentric functions, in particular when the weighting coefficients are weighted slopes of signals and, in certain cases, amplitudes of signals.

Pour atteindre ces objets, la présente invention prévoit un dispositif de calcul d'un barycentre dont les poids correspondent à des valeurs de signaux électriques impulsionnels apparaissant sur des voies d'entrée, ce dispositif comprenant un distributeur connecté à chaque voie d'entrée et fournissant des première et deuxième sorties identiques proportionnelles à son entrée, des premiers moyens de retard connectes aux premières sorties, des deuxièmes moyens de retard connectés aux deuxièmes sorties, des premier et deuxième sommateurs recevant respectivement les sorties des premier et deuxième moyens de retard, et des moyens pour déterminer ltéc 'écart temporel entre les instant s où les impulsions obtenues aux sorties des sommateurs atteignent une même amplitude. To achieve these objects, the present invention provides a device for calculating a barycenter whose weights correspond to values of impulse electrical signals appearing on input channels, this device comprising a distributor connected to each input channel and providing first and second identical outputs proportional to its input, first delay means connected to the first outputs, second delay means connected to the second outputs, first and second summers respectively receiving the outputs of the first and second delay means, and means for determining the time difference between the instant s when the pulses obtained at the outputs of the summers reach the same amplitude.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, des discriminateurs à fraction constante permettent de déterminer les instants susmentionnés. According to an embodiment of the present invention, constant fraction discriminators make it possible to determine the above-mentioned instants.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, chacun des distributeurs affecte les signaux d'entrée d'un coefficient multiplicatif. According to an embodiment of the present invention, each of the distributors assigns the input signals by a multiplicative coefficient.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, les différences entre les retards des premier et deuxième moyens de retard de distributeurs successifs sont en progression arithmétique. According to an embodiment of the present invention, the differences between the delays of the first and second delay means of successive distributors are in arithmetic progression.

La présente invention prévoit aussi un procédé de calcul du barycentre de grandeurs affectées de poids correspondant à des pentes d' impulsions électriques apparaissant sur des bornes d'entrée, ce procédé consistant à connecter chaque ligne à un premier et à un deuxième moyen de retard, à sommer les sorties respectives des premiers et deuxièmes moyens de retard, et à mesurer la différence temporelle entre les instants où les signaux sommes atteignent une même amplitude prédéterminée. The present invention also provides a method for calculating the barycenter of quantities affected by weight corresponding to slopes of electrical pulses appearing on input terminals, this method consisting in connecting each line to a first and to a second delay means, summing the respective outputs of the first and second delay means, and measuring the time difference between the instants when the sum signals reach the same predetermined amplitude.

Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles
les figures 1 et 2 décrites précédemment étaient destinées à exposer 1 'état de la technique et le problème que vise à résoudre la présente invention
la figure 3 représente un dispositif selon la présente invention
la figure 4 représente l'allure de la croissance d'une impulsion de signal sur une voie analysée
la figure 5 représente l'allure de signaux obtenus par le dispositif selon la présente invention ; et
les figures 6 et 7 représentent des exemples de sys tèmes auxquels T applique la présente invention.
These objects, characteristics and advantages as well as others of the present invention will be explained in detail in the following description of particular embodiments made in relation to the attached figures, among which
Figures 1 and 2 described above were intended to show the state of the art and the problem to be solved by the present invention
FIG. 3 represents a device according to the present invention
FIG. 4 represents the shape of the growth of a signal pulse on an analyzed channel
FIG. 5 represents the appearance of signals obtained by the device according to the present invention; and
Figures 6 and 7 show examples of systems to which T applies the present invention.

Comme le représente la figure 3, le dispositif selon la présente invention reçoit en entrée des signaux de voies L1, L2...Li...Ln. Ces signaux sont fournis à des distributeurs analogiques D1, D2...Di...Dn qui fournissent sur leurs deux sorties des signaux égaux proportionnels aux signaux sur les voies L1... Ln. Ces distributeurs peuvent chacun présenter un coefficient multiplicatif ki. Deux sorties de chacun de ces distributeurs sont connectées à deux moyens de retard, respectivement des moyens de retard R1, R2...Ri...Rn aux premières sorties et des moyens de retard R'1, R'2.. .R'1.. .R'n aux deuxièmes sorties. As shown in Figure 3, the device according to the present invention receives as input channel signals L1, L2 ... Li ... Ln. These signals are supplied to analog distributors D1, D2 ... Di ... Dn which provide on their two outputs equal signals proportional to the signals on the channels L1 ... Ln. These distributors can each have a multiplying coefficient ki. Two outputs of each of these distributors are connected to two delay means, respectively delay means R1, R2 ... Ri ... Rn to the first outputs and delay means R'1, R'2 ... .R '1 ... .R'n on second outings.

Les sorties des premiers moyens de retard sont sommées dans un premier sommateur analogique #R et les sorties des deuxièmes moyens de retard sont sommées dans un second sommateur analogique L'R T R
Ensuite, comme dans le dispositif de l'art antérieur, et comme cela sera exposé plus en détail ci-après, un circuit 5 est prévu pour fournir une valeur numérique At correspondant à la différence temporelle entre les signaux de sortie des sommateurs ER et 2' T R, oette différence étant prise pour un niveau d'amplitude déterminé de ces signaux. On appelle U(t) la sortie du sommateur ER et W(t) la sortie du sommateur 'R
Si sur chacune des voies L1...Ln apparaissent des impulsions
Vi(t), et si les distributeurs et sommateurs sont linéaires

Figure img00060001
The outputs of the first delay means are summed in a first analog summer #R and the outputs of the second delay means are summed in a second analog summator L'R TR
Then, as in the device of the prior art, and as will be explained in more detail below, a circuit 5 is provided for supplying a digital value At corresponding to the time difference between the output signals of the summers ER and 2 'TR, this difference being taken for a determined level of amplitude of these signals. We call U (t) the output of the summator ER and W (t) the output of the summator 'R
If on each of the channels L1 ... Ln appear pulses
Vi (t), and if the distributors and summers are linear
Figure img00060001

Pour simplifier l'exposé du fonctionnement du dispositif selon la présente invention, on a supposé dans un premier temps que les impulsions Vi(t) appliquées sur chacune des voies L1...Ln ont la forme illustrée en figure 4 à savoir que chaque impulsion croît linéairement entre un instant toi et un instant toi+Ti pour atteindre une valeur Mi. Ensuite, les impulsions peuvent se prolonger en croissant ou en décroissant d'une façon quelconque ou en restant constantes. To simplify the description of the operation of the device according to the present invention, it has first been assumed that the pulses Vi (t) applied to each of the channels L1 ... Ln have the form illustrated in FIG. 4, namely that each pulse increases linearly between an instant you and an instant you + Ti to reach a value Mi. Then, the impulses can be extended by increasing or decreasing in any way or by remaining constant.

On appelle t0 le maximum des valeurs tOi, Tmin le minimum des valeurs tOi+Ti et l'on suppose que Tmin-tO est supérieur à 0. En outre, on appelle eM la valeur maximale des toi+Ri, OTM la valeur maximale des toi+R'i, 0m la valeur minimale des toi+Ti+Ri, et O'm la valeur minimale des t0i+Ti+R'i. On suppose dans ce qui suit que em est supérieur à eM et que O'm est supérieur à 5'M. Ceci signifie que les écarts entre les instants d' apparition des différentes impulsions sont petits par rapport aux temps de montée de ces impulsions. De même les differences entre les retards Ri-Rj et R' i-R' j sont inférieures au temps de montée Ti quels que soient i et j ou, en d'autres termes, les retards Ri et R'i placés sur les diverses voies sont inférieurs au plus petit temps de montée. We call t0 the maximum of the values tOi, Tmin the minimum of the values tOi + Ti and we assume that Tmin-tO is greater than 0. In addition, we call eM the maximum value of thou + Ri, OTM the maximum value of you + R'i, 0m the minimum value of you + Ti + Ri, and O'm the minimum value of t0i + Ti + R'i. It is assumed in what follows that em is greater than eM and that O'm is greater than 5'M. This means that the differences between the instants of appearance of the different pulses are small compared to the rise times of these pulses. Similarly, the differences between the delays Ri-Rj and R 'iR' j are less than the rise time Ti whatever i and j or, in other words, the delays Ri and R'i placed on the various channels are less than the shortest rise time.

Alors, on peut montrer que l'impulsion U(t) entre les instants eM et em aura la même pente que l'impulsion W(t) entre les instants O'M et O'm, c'est-à-dire que les
m, c'est-à-dire que les courbes
W(t) et U(t) ont des portions linéaires parallèles décalées de #t telles que représentées en figure 5. Dans ces conditions, on peut écrire, pour t compris entre 6M et em

Figure img00060002

et pour t compris entre O'M et i'm
Figure img00070001
Then, we can show that the pulse U (t) between the instants eM and em will have the same slope as the pulse W (t) between the instants O'M and O'm, that is to say that the
m, i.e. the curves
W (t) and U (t) have parallel linear portions offset by #t as shown in Figure 5. Under these conditions, we can write, for t between 6M and em
Figure img00060002

and for t between O'M and i'm
Figure img00070001

Si l'on considère des instants respectifs des signaux
W(t) et U(t) où ceux-ci ont une même amplitude A, dans la zone où ces s signaux sont parallèles, cette amplitude correspondant à un instant t1 pour la courbe U(t) et à un instant t2 pour la courbe W(t), on peut écrire en égalant les équations (3) et (4):

Figure img00070002

d'où une quantité indépendante des toi
Figure img00070003
If we consider the respective instants of the signals
W (t) and U (t) where these have the same amplitude A, in the zone where these s signals are parallel, this amplitude corresponding to an instant t1 for the curve U (t) and to an instant t2 for the curve W (t), we can write by equating equations (3) and (4):
Figure img00070002

hence a quantity independent of you
Figure img00070003

Les instants tl et t2 peuvent être détectés à partir de dispositifs électroniques à seuil (voir par exemple IEEE
Transactions on Nuclear Science, vol. NS-32, 1985, P. 1242 à 1249) et leur différence par des dispositifs connus de codage de temps (voir par exemple IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. NS-20, 1973, P. 36 à 51).
Instants tl and t2 can be detected from threshold electronic devices (see for example IEEE
Transactions on Nuclear Science, vol. NS-32, 1985, P. 1242 to 1249) and their difference by known time coding devices (see for example IEEE Transactions on Nuclear Science, vol. NS-20, 1973, P. 36 to 51).

Si l'on examine la formule (6), on constate que la valeur At correspond au barycentre des quantités Ri-R'i pondérées par des poids kiMi/Ti. Si ki est constant, c'està-dire que les distributeurs Di ont tous le même gain, At est un barycentre affecté de poids Mi/Ti, c'est-à-dire un barycentre pondéré par les pentes des impulsions Vi(t) arrivant sur les diverses voies. If we examine formula (6), we see that the value At corresponds to the barycenter of the quantities Ri-R'i weighted by weights kiMi / Ti. If ki is constant, that is to say that the distributors Di all have the same gain, At is an affected barycenter of weight Mi / Ti, that is to say a barycenter weighted by the slopes of the pulses Vi (t) arriving on various routes.

C'est une première caractéristique du dispositif selon la présente invention que de fournir un moyen de mesure d'un barycentre pondéré par des pentes d'impulsions.  It is a first characteristic of the device according to the present invention to provide a means of measuring a barycenter weighted by slopes of pulses.

Un tel dispositif de mesure de barycentre pondéré par des pentes d'impulsions peut être utilisé dans diverses applications. Par exemple, dans un système RC tel que schématisé en figure 6, constitué d'une ligne pouvant être considérée comme une succession de cellules RC, si une impulsion arrive en un point i de la ligne, on obtient aux deux extrémités de la ligne des impulsions d'amplitudes sensiblement égales mais de pentes différentes et la position du point d'injection de T impulsion correspond au barycentre des retards pondérés par ces pentes. Such a center of gravity measurement weighted by pulse slopes can be used in various applications. For example, in an RC system as shown diagrammatically in FIG. 6, consisting of a line which can be considered as a succession of RC cells, if a pulse arrives at a point i of the line, we obtain at the two ends of the line pulses of substantially equal amplitudes but of different slopes and the position of the injection point of the pulse corresponds to the barycenter of the delays weighted by these slopes.

Ainsi, le système selon la présente invention pourra être connecté aux deux sorties S1 et S2 de la ligne RC pour déterminer la position du point i.Thus, the system according to the present invention can be connected to the two outputs S1 and S2 of the line RC to determine the position of point i.

C'est une autre caractéristique de la présente invention que de fournir un moyen de mesure d' un barycentre pondéré par des amplitudes d'impulsions. It is another feature of the present invention to provide a means for measuring a barycenter weighted by pulse amplitudes.

Par exemple, comme le représente la figure 7, les entrées L1...Li...Ln d'un dispositif selon l'invention peuvent, dans une application particulière, correspondre aux sorties d'un pont d'impédances (résistances ou capacités). Cela permet de localiser par division de charge ou de courant électrique le centre de la répartition des charges sur des électrodes connectées au pont d'impédances. For example, as shown in FIG. 7, the inputs L1 ... Li ... Ln of a device according to the invention can, in a particular application, correspond to the outputs of an impedance bridge (resistances or capacities ). This makes it possible to locate, by division of charge or of electric current, the center of the distribution of charges on electrodes connected to the impedance bridge.

En revenant à 1 'exemple de la figure 1, dans le cas particulier où des impulsions arrivant sur les diverses voies LI à Ln ont le même temps de montée, ce qui est généralement le cas quand ces impulsions résultent d'un même rayonnement, la valeur Ti est constante. Alors, At est le barycentre des retards (ou des positions) affectés de poids correspondant aux amplitudes Mi. Ainsi, le système selon la présente invention pourra avantageusement être utilisé en lieu et place du système de T l'art antérieur décrit en relation avec la figure 2. Etant donné que les circuits de retard Ri et R'i sont des circuits élémentaires discrets, ils pourront être ajustés à des valeurs faibles avec beaucoup plus de précision que des prises sur une ligne à retard et la détermination du barycentre pourra être effectuée beaucoup plus rapidement et avec une meilleure linéarité différentielle. Returning to the example of FIG. 1, in the particular case where pulses arriving on the various channels LI to Ln have the same rise time, which is generally the case when these pulses result from the same radiation, the Ti value is constant. Then, At is the barycenter of the delays (or positions) affected by weight corresponding to the amplitudes Mi. Thus, the system according to the present invention can advantageously be used in place of the system of T the prior art described in relation to the figure 2. Since the delay circuits Ri and R'i are discrete elementary circuits, they can be adjusted to low values with much more precision than taps on a delay line and the determination of the barycenter can be carried out much faster and with better differential linearity.


Un moyen 5 de détermination de ltéc écart At est connu dans 1' art antérieur et pourra comprendre deux discriminateurs à fraction constante pour la détection des instants t1 et t2 et la mesure de la différence At est fournie par des compteurs de temps ou par une conversion temps/amplitude suivie d'un codage numérique de l'amplitude.

A means 5 for determining the deviation At is known in the prior art and may include two discriminators with constant fraction for the detection of times t1 and t2 and the measurement of the difference At is provided by time counters or by a conversion time / amplitude followed by digital coding of the amplitude.

Toutes ces techniques sont très précises et très stables et la précision sur le barycentre dépendra du rapport signal sur bruit des impulsions et du rapport entre le retard maximum entre les instants t1 et t2 où les signaux U(t) et
W(t) atteignent une même amplitude A et le temps de montée moyen des impulsions.
All these techniques are very precise and very stable and the precision on the barycenter will depend on the signal to noise ratio of the pulses and on the ratio between the maximum delay between times t1 and t2 where the signals U (t) and
W (t) reach the same amplitude A and the mean rise time of the pulses.

Ci-dessus, on a décrit la présente invention dans le cas où les impulsions avaient, au moins sur une partie de leur montée, la forme linéaire illustrée en figure 4. En fait, la présente invention T étend simplement à des impulsions dont la montée n'est pas linéaire à partir du moment où une partie de cette montée peut être approchée par un segment de droite comme cela est obtenu à partir d'un développement en série de Taylor au premier ordre. Above, the present invention has been described in the case where the pulses had, at least on part of their rise, the linear shape illustrated in FIG. 4. In fact, the present invention T simply extends to pulses whose rise is not linear from the moment when part of this climb can be approached by a straight line as obtained from a first order Taylor expansion.

En pratique, il a été déterminé qu'avec des impulsions présentant des temps de montée de 30 à 50 ns, il est possible d'effectuer la détermination de At en 100 à 150 nanosecondes avec des retards de quelques nanosecondes seulement entre les diverses voies. Ce qui limite la rapidité n'est plus la prise d'information mais le codage du temps. In practice, it has been determined that with pulses having rise times of 30 to 50 ns, it is possible to carry out the determination of At in 100 to 150 nanoseconds with delays of only a few nanoseconds between the various channels. What limits speed is no longer taking information but coding time.

Si l'on veut obtenir un système ayant la même fonction que celui il lustré dans l'art antérieur en relation avec la figure 2, on choisira les valeurs de Ri et de R'i de sorte que Ri-R'i=(i+k)R k étant un entier positif négatif ou nul et i variant de 1 à n. Mais il faut noter que la présente invention permet d'effectuer des calculs barycentriques plus complexes inaccessibles avec des lignes à retard normales, dans lesquelles on peut notamment prévoir des retards nuls entre certaines prises dans certains sens seulement. Par exemple, en choisissant R1=0, R'l=0, R2=0, R'2=R, R3=0, R'3=2R, R4=0,
R'4=3R, on aura des retards entre points successifs de 0, -1, -2, -3. Ainsi, #t sera toujours positif, t1 précédant toujours t2, ce qui n'est pas le cas avec une ligne à retard. Ceci simplifie le système de détermination de la différence de temps
At. De même en faisant varier les quantités ki, on peut moduler à volonté les poids dans le calcul de barycentre.
If we want to obtain a system having the same function as that illustrated in the prior art in relation to FIG. 2, we will choose the values of Ri and R'i so that Ri-R'i = (i + k) R k being a negative or zero positive integer and i varying from 1 to n. However, it should be noted that the present invention makes it possible to perform more complex barycentric calculations inaccessible with normal delay lines, in which it is possible in particular to provide zero delays between certain takes in certain directions only. For example, by choosing R1 = 0, R'l = 0, R2 = 0, R'2 = R, R3 = 0, R'3 = 2R, R4 = 0,
R'4 = 3R, there will be delays between successive points of 0, -1, -2, -3. Thus, #t will always be positive, t1 always preceding t2, which is not the case with a delay line. This simplifies the system for determining the time difference
Likewise by varying the quantities ki, the weights can be modulated at will in the calculation of the barycenter.

Bien entendu, la présente invention est susceptible de nombreuses variantes d'application qui apparaîtront à l'homme de l'art.  Of course, the present invention is susceptible of numerous variants of application which will appear to those skilled in the art.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Dispositif de calcul d'un barycentre dont les poids correspondent à des valeurs de signaux électriques impulsionnels apparaissant sur des voies d'entrée ..... . L1.. .Ln), caractérisé en ce qu'il comprend 1. Device for calculating a barycenter whose weights correspond to values of impulse electrical signals appearing on input channels ...... L1 ... .Ln), characterized in that it comprises un distributeur (Dl... Dn) connecté à chaque voie d'entrée et fournissant des première et deuxième sorties identiques proportionnelles à son entrée, a distributor (Dl ... Dn) connected to each input channel and providing first and second identical outputs proportional to its input, des premiers moyens de retard (Ri) connectés aux premières sorties, first delay means (Ri) connected to the first outputs, des deuxièmes moyens de retard (R'i) connectés aux deuxièmes sorties, second delay means (R'i) connected to the second outputs, des premier et deuxième sommateurs (ER, 'R) rece- vant respectivement les sorties des premier et deuxième moyens de retard, et first and second summers (ER, 'R) respectively receiving the outputs of the first and second delay means, and des moyens (5) pour déterminer l'écart temporel (At) entre les instants où les impulsions obtenues aux sorties des sommateurs atteignent une même amplitude (A). means (5) for determining the time difference (At) between the instants when the pulses obtained at the outputs of the summers reach the same amplitude (A). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des discriminateurs à fraction constante pour déterminer lesdits instants. 2. Device according to claim 1, characterized in that it comprises discriminators with a constant fraction for determining said instants. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des distributeurs affecte les signaux d'entrée d'un coefficient multiplicatif (ki). 3. Device according to claim 1, characterized in that each of the distributors affects the input signals with a multiplicative coefficient (ki). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les différences entre les retards des premier et deuxième moyens de retard de distributeurs successifs (Ri, R'i) sont en progression arithmétique. 4. Device according to claim 1, characterized in that the differences between the delays of the first and second delay means of successive distributors (Ri, R'i) are in arithmetic progression. 5. Procédé de calcul du barycentre de grandeurs affectées de poids correspondant à des pentes d'impulsions électriques apparaissant sur des bornes d'entrée, caractérisé en ce qu il consiste à connecter chaque ligne à un premier et à un deuxième moyen de retard, à sommer les sorties respectives des premiers et deuxièmes moyens de retard, et à mesurer la d1ffé- renoe temporelle entre les instants où les signaux sommés atteignent une même amplitude prédéterminée. 5. Method for calculating the barycenter of quantities affected by weight corresponding to slopes of electrical pulses appearing on input terminals, characterized in that it consists in connecting each line to a first and to a second delay means, to summing the respective outputs of the first and second delay means, and measuring the temporal difference between the instants when the summed signals reach the same predetermined amplitude. 6. Procédé de calcul de barycentre selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite amplitude correspond à une fraction prédéterminée de l'amplitude maximale de la portion linéaire des signaux sommés.  6. A barycenter calculation method according to claim 5, characterized in that said amplitude corresponds to a predetermined fraction of the maximum amplitude of the linear portion of the summed signals.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3891851A (en) * 1974-08-30 1975-06-24 Nasa Impact position detector for outer space particles
EP0252566A1 (en) * 1986-07-09 1988-01-13 Laboratoires D'electronique Philips Scintillation camera

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