SU1386942A1

SU1386942A1 - Способ определени длительности одноэлектронного импульса фотодетектора

Info

Publication number: SU1386942A1
Application number: SU864087101A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Апанасович; Сергей Сергеевич Ветохин; Иван Романович Гулаков
Original assignee: Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина
Priority date: 1986-05-20
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1988-04-07

Abstract

Изобретение относитс к области метрологического обеспечени фотодетекторов с импульсным представлением выходного сигнала, например, в виде одноэлектронных импульсов. Изобретение может найти применение в электровакуумной промышленности и лабораторной практике при аттестации фотоэлект- Р.ОННЫХ умножителей, диссекторов и электронно-оптических преобразователей . Изобретение повьшает точность определени длительности одноэлектрон- ного импульса. Устройство, реализующее предложенный способ, содержит фотоприемник 1, регулируемый источник 2 света, усилитель 3, дискриминаторы 4 и 6, частотомеры 5 и 8, логическую схему 7 антисовпадений, вычислительный блок 9. Длительность одноэлектрон- ного -импульса определ етс по формуле, приведенной в описании изобретени , предусматривающей предварительное, выполнение р да операций по способу и проведение измерений р да параметров. 1 ил. (О СЛ С

Description

Изобретение относитс к области метрологического обеспечени фотодетекторов с импульсным представлением выходного сигнала, например, в виде одноэлектронных импульсов и может найти применение в электровакуумной промышленности и лабораторной практике при аттестации фотоэлектронных умножителей (ФЭУ), диссекторов и электронно-оптических преобразователей .

Цель изобретени - повышение точности определени длительности одно- электронного импульса фотодетектора,

Цель достигаетс тем, что согласно способу, состо щему в задании оптимального порога амплитудной дискриминации одноэлектронных импульсов, сравнении амплитуды одноэлектронных импульсов с оптимальным порогом и измерений скорости счета одноэлектронных импульсов -Э, , превьппающих по амплитуде оптимальньй порог, задают вспомогательньй порог амплитудной дискриминации, сравнивают амплитуду одноэлектронных импульсов с вспомогательным порогом амплитудной дискриминации , измер ют скорость счета одноэлектронных импульсов с ам- плитудой между оптимальным и вспомогательным порогами дискриминации, причем измерение скоростей счета ведут в услови х нелинейного участка световой характеристики фотодетекто- ра, а среднее значение длительности одноэлектронного импульса Т определ юТ по формуле

.i/(i-6il

1г 1п(, -,)/о,1 (;),V

,)(),(1)

где Ы (, при измерени х ю и услови х линейного участ- ка световой характеристики фотодетектора .

Оптимальньй порог дискриминации вбирают по максимуму отношени сигнал шум. Вспомогательньй порог может быт выбран дотаточно произвольно, лишь бы скорости счета импульсов после двух дискриминаторов .существенно отличались . При этом возможна оптимизаци точности измерений.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит фотоприемник 1, регулируемьй источник 2 света.

0 5 0 5

0

5

с

усилитель 3, дискриминатор 4, частотомер 5, дискриминатор 6, логическую схему 7 антисовпадений, частотомер 8 и вычислительный блок 9.

На оптический вход фотоприемника 1 поступает свет от источника 2 света , выход фотоприемника 1 соединен с входом дискриминаторов 4 и 6, выход дискриминатора 4 соединен с входом частотомера 5 и первым входом схемы 7, второй вход которой соединен с выходом дискриминатора 6, а выход - с входом частотомера 8, выход,которого соединен с первым входом блока 9, второй вход которого соединен с выходом частотомера 5.

Фотоприемник 1 освещают от регулируемого источника 2 света световым потоком небольшой интенсивности, такой , чтобы фотоприемник 1 работал на линейном участке световой характеристики . Граница этого участка может быть установлена на основании опыта работы с фотоприемниками подобных типов . После усилени усилителем 3 выходные одноэлектронные импульсы фотоприемника 1 подают на дискриминатор 4, варьированием уровн срабатывани которого наход т оптимальный порог, например по максимуму отношени сигнал/шум и задают его как неизменный в дальнейшем. Измерени скорости счета одноэлектронных импульсов -), , превышающих по амплитуде оптимальньй порог дискриминации и по вл ющихс на выходе дискриминатора 4, ведут частотомером 5. При этом усиленные одноэлектронные импульсы подают также на дискриминатор 6, порог которого устанавливают несколько вьше оптимального , а выходные сигналы дискриминаторов 4 и 6 подают через логическую схему 7 антисовпадений в частотомер 8, измер ющий среднюю скорость счета одноэлектронных импульсов По отношению (J, -9), рассчитывают коэффициент ssi .

Затем повьшают интенсивность излучени источника 2, попадающего на фотоприемник 1, ввод последний на нелинейньй участок световой характеристики . Цутем сравнени показаний частотомеров 5 и 8 в.этих услови х с помощью вычислительного блока 9 определ ют искомьй параметр. Сущность способа по сн етс следующим расчетом. С учетом того, что длительность одноэлектронного импульса фотодетектора определ ет минимально допустимое мертвое врем фотометра в целом, регистрируема скорость счета одно- электронных импульсов при оптимальном пороге амплитудной дискриминации i меньше истинной (при том же пороге)- на экспоненциальньй множитель, по вл ющийс благодар наличию просчетов и конечному значению Г

1 ехр (- С)

не,

При регистрации в амплитудном ок- 15 :, ограниченном оптимальным снизу и вспомогательным сверху порогами амплитудной дискриминации, скорость счета (истинна ) уменьшаетс в раз, достига величины Ы.-) , а ее регист- 20 рируемое значение

j()i exp(-oi-3e)

Совместное решение уравнений (2) и25 (3) относительно i приводит к выражению (1) .

Поскольку определение коэффициента .ci. относитс к калибровочным процедурам и не представл ет техничес- ЗО кой сложности, точность его значени ограничиваетс лишь статистическими флуктуаци ми величин i и 2 тех самых (с точностью до линейности световой характеристики), что задают or точность Т в вьфажении (1) Очевидно , абсолютна погрешность измерени

с to

15 20

25 ЗО or

вышением скорости счета одноэлектрон- ных импульсов.

Claims

Формула изобретени

Способ определени длительности одноэлектронного импульса фотодетектора , состо щий в задании оптимального порога амплитудной дискриминации одноэлектронных импульсов по отношению сигнал/шум, сравнении амплитуды одноэлектронных импульсов с оптимальным порогом и измерении скорости счета оЗноэлектронных импульсов, превышающих по амплитуде оптимальный порог , отличающийс тем, что, с целью повьш1ени точности определени , задают вспомогательньй порог амплитудной дискриминации, сравнивают амплитуду одноэлектронных импульсов со вспомогательным порогом амплитудной дискриминации, измер ют скорость счета одноэлектронных импульсов с амплитудой между оптимальным и вспомогательным порогами дискриминации , причем измерение скоростей счета провод т при работе фотодетектора на нелинейном участке световой характеристики , а длительность одноэлектронного импульса определ ют по формуле

(,-;))/, (;,) (o,-,)/o.(i-c.),

(/Q,) (rN,) -(,)2

(25, ) + «.2)

или приближенно с учетом }, -3 и5,

Соответственно при тех же приближени х и с учетом/1п( J - х)/ X//J/

..г, саЫ л;otftoiVj

т.е. относительна погрешность способа у d /-ЭлПГ быстро убьшает с по

где с - средн длительность одно- электронного импульса},

1 - скорость счета одноэлектронных импульсов, отобранных по оптимальному порогу дискриминации ;

«i ( коэффициент измерений в услови х линейного участка световой характеристики фотоде- teKTOpai

2 - скорость счета одноэлектронных импульсов с амплитудой между оптимальным и вспомогательным порогами дискриминации.