SU1510503A1 - Photon counter - Google Patents
Photon counter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1510503A1 SU1510503A1 SU874367812A SU4367812A SU1510503A1 SU 1510503 A1 SU1510503 A1 SU 1510503A1 SU 874367812 A SU874367812 A SU 874367812A SU 4367812 A SU4367812 A SU 4367812A SU 1510503 A1 SU1510503 A1 SU 1510503A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- trigger
- photon
- output
- ram
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к оптике атмосферы и может быть использовано дл регистрации слабых и сверхслабьк световых потоков в физике,кос| ичес- ких исследовани х,лазерном зондировании атмосферы, спектроскопии, химии , астрономии и т.д. Целью изобретени вл етс повышение точности регистрации интенсивности одноэлект- ронных импульсов. Счетчик фотонов содержит последовательно включенные ФЭУ, дискриминатор одноэлектронных импульсов, триггер фотона, а также ОЗУ, ЭВМ и схему синхронизации,триггер режима, управл емьй тактовый генератор, адресньй счетчик, причем выход ФЭУ соединен с входом дискриминатора , его выход подключен к первому входу триггера фотона, выход ОЗУ подключен к входному регистру ЭВМ, выход схемы синхройиза- ции. подключен к первому входу триггера режима, его подключен к входу управл емого тактового генератора и к входу управлени режимом ОЗУ,выход управл емого тактового генератора подключен к первому входу адресного счетчика и к второму входу триг.гера фотона, адресные выходы адресного счетчика подключены к.адресным входам ОЗУ и к входному регистру ЭВМ, выходной регистр ЭВМ подключен ко второму входу адресного счетчика, .а его выход - к второму входу триггера режима, информацион- . ньй вход ОЗУ подключен к логической единице. Счетчик содержит также дополнительный триггер фотона,ий- , вертор и логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход управл емого тактового генератора подключен к второму входу дополнительного триггера фотона через инвертор, выходы первого и дополнительного триггеров фотона подключены к входу управлени выборкой ОЗУ через логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а качестве дискриминатора одноэлектронных им пульсов используетс дискриминатор, измен ющий свое состо ние ра противоположное при поступлении одно- электронного импульса, а триггеры фотона - типа D, 1 шт. . сл с ел ел 9The invention relates to atmospheric optics and can be used to register weak and ultra-weak light fluxes in physics, cosmology | research, laser sounding of the atmosphere, spectroscopy, chemistry, astronomy, etc. The aim of the invention is to improve the accuracy of recording the intensity of one-electron pulses. The photon counter contains serially connected photomultipliers, a single-electron discriminator, a photon trigger, as well as RAM, a computer and a synchronization circuit, a mode trigger, a control clock generator, an address counter, the photomultiplier output is connected to the first photon trigger input , the output of the RAM is connected to the input register of the computer, the output of the synchronization circuit. connected to the first input of the mode trigger; it is connected to the input of the controlled clock generator and to the control input of the RAM mode; the output of the controlled clock generator is connected to the first input of the address counter and to the second input of the trigger photon trigger; the address outputs of the address counter are connected to the address the inputs of the RAM and the input register of the computer, the output register of the computer is connected to the second input of the address counter, and its output to the second input of the mode trigger, informational. The RAM input is connected to a logical one. The counter also contains an additional photon trigger, iy, vert and logical element EXCLUSIVE OR, and the output of the controlled clock generator is connected to the second input of the additional photon trigger via the inverter, the outputs of the first and additional photon triggers are connected to the input of the RAM selection through the logical element EXCLUSIVE OR , and as the discriminator of single-electron pulses, a discriminator is used, which changes its state opposite when a one-electron pulse arrives a, a photon triggers - type D, 1 pc. . sl ate 9
Description
Изобретение относитс к оптике атмосферы и может быть использовано дл регистрации слабых и сверхслабых- световых потоков в физике, космических исследовани х, лазерном зондиро . вании атмосферы, спектроскопии, химии , астрономии и т.д.The invention relates to atmospheric optics and can be used to register weak and super-weak light fluxes in physics, space research, and laser probes. atmosphere, spectroscopy, chemistry, astronomy, etc.
Целью изобретени вл етс повы шение точности регистрации интенсивности одноэлектронных импульсов.The aim of the invention is to improve the accuracy of recording the intensity of one-electron pulses.
синхроинзации. Этот же импульс устанавливает триггер 10 режима И ОЗУ 7 в режим Запись.sync sync. The same pulse sets the trigger 10 mode AND RAM 7 in the recording mode.
, Синхронно с по влением синхроимпульса управл емый тактовый гене ратор 11 вырабатывает последователь кость управл ющих имтгульс в дл формировани адресным счетчиком 8 по10 следовательности бременных интерва- (Пов заданной длительности дл временной прив зки фотоимпульсов относительно импульса зондировани . Разр дность адресного счетчика 8 и пе15 рирд тактовых импульсов, вырабать - saeribix управл емым тактовым генератором 11, определ ют пг остранст- венное разрешение регистрируемых атмосферных характеристик (1/2 ., х, Synchronously with the occurrence of the sync pulse, the controlled clock generator 11 generates a sequence of img pulses in order to form an address counter 8 through 10 of the sequence of time intervals (a predetermined duration for temporal assignment of photo pulses relative to the pulse of sounding. clock pulses, to generate - saeribix controlled clock generator 11, determine the PN resolution of the recorded atmospheric characteristics (1/2., x
НИН L N g 8 йИ Длич ель ность временного интервала, число временных интервалов.NIN L N g 8 YI The length of the time interval, the number of time intervals.
NN
ЧH
Изобретение по сн етс чертежом, , на котором представлена блок-схема,The invention is illustrated in the drawing, in which is a block diagram,
Счетчик фотонов содержит фото- электронньпЧ умножитель 1 (ФЭУ), дискриминатор одноэлектронных импульсов 2, измен ю1ций свое состо ние на противоположное при поступлении одиозлектронного Импульса,пер- вый триггер 3 фотона, инвертор 4, второй триггер 5 фотона, логический элемент 6 ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 7, адресньй счетчик 8, схему 9 синхронизации , триггер 10 режима, управл емый тактовый генератор 11, ЭВМ 12.The photon counter contains a photoelectron multiplier 1 (PMT), a discriminator of single-electron pulses 2, changes its state to the opposite when the odioelectron pulse arrives, the first trigger 3 photons, the inverter 4, the second trigger 5 photons, the logic element 6 EXCLUDING OR, random access memory (RAM) 7, address counter 8, synchronization circuit 9, mode trigger 10, controlled clock generator 11, computer 12.
Вькод ФЭУ 1 подключа к входу дискриминатор.1 2, его выход подключен к первым входам первого 3 и вто- 20 х 0,15 км) и длину трассы зрндирова- рого 5 триггеров фотона, их выходы через логический элемент 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к входу управлени ОЗУ 7, выход ОЗУ 7 подключен к входному регистру ЭВМ 12. Синхрсим- 25 пульс, определ ющий момент посыпки зондирующего импульса и запуска счетчика , поступает на схему 9 синхронизации , выход схемь 9 синхронизацииThe code of the PMT 1 is connected to the discriminator input.1 2, its output is connected to the first inputs of the first 3 and 20 x 0.15 km) and the path length of the 5 photon triggers, their outputs through the logic element 6 EXCLUSIVE OR connected to the input control RAM 7, the output of RAM 7 is connected to the input register of the computer 12. The synchronization is 25 pulses, which determines the moment of sprinkling the probe pulse and the start of the counter, goes to the synchronization circuit 9, the output of the synchronization circuit 9
подключен к первому входу триггера 1П ЗО дыдущему состо ние, которое в каж- режима, его выход - к входу упргп- дсм последующем такте (временном, л емого тактового генератора 11 и к интервале) регистрируетс поочередно второму входу управлени ОЗУ 7, выход генератора 11 подключен к первому входу адресного счетчика 8, к второ- .,c му входу первого триггера 3 фотон а и через инвертор 4 к второму входу второго триггера 5 фотона. Адресные выходы адресного счетчика 8 подключеныconnected to the first input of the trigger 1P ZO to the previous state, which is in each mode, its output - to the input of the next cycle (time, pulse clock generator 11 and to the interval) is recorded alternately to the second control input of RAM 7, generator output 11 connected to the first input of the address counter 8, to the second, c input of the first trigger 3 photon a and through the inverter 4 to the second input of the second trigger 5 photon. Address outputs of address counter 8 are connected
к адресным входам ОЗУ 7 и. к входному о туплени одноэлектронных импульсов регистру ЭВМ 12. Выход управлени . не наблюдалось,.то на выходе логи- адресного счетчика подключен к второму входу триггера 10 режима. Выход ЭВМ 12 подключен к второму входу адресного счетчика 8, Информационньй . вход ОЗУ 7 подключен к источнику логической единицы, В качестве дискриминатора одно- электронных импульсов используетс дискриминатор, измен ющий на противоположное свое состо ние при поступлении каждого последующего одно- электронного импульса, триггеры фотона - типа D, первъ й вход - D, второй - с.to the address inputs of RAM 7 and. to the input register of the single-electron pulses register of the computer 12. Control output. not observed, .to the output of the logic address counter is connected to the second input of the trigger 10 mode. The output of the computer 12 is connected to the second input of the address counter 8, Information. the RAM input 7 is connected to the source of the logical unit. A discriminator is used as the discriminator of single-electron pulses, which changes to its opposite state when each subsequent one-electron pulse arrives, photon triggers are of type D, the first input is D, the second is with .
Счетчик фогоиоп работает следующим образом. Угтрпнл емьй тактовый генератор 11 лмускастс через триггер 10 режнм импу-чьсом со схемы 9Counter fogoiop works as follows. Amplum clock clock generator 11 lmusksts through trigger 10 cutoff impulse from circuit 9
« 2 - 1 k. - разр дность адресного счетчика 8.“2 - 1 k. - address counter size 8.
«"
Каждьй поступающий с ФЭУ 1 одно- электронньй импульс переводит дйс- кри1-{инатор 2 в противоположное прев первом 3 и втором 5 триггерах фотонов .Each one-electron pulse arriving from the photomultiplier 1 transforms a dycry1- {inator 2 into the opposite one of the first 3 and the second 5 photon triggers.
Если fe соседних временных интервалах состо ни первого и второго триггеров фотонов одинаковы, т.е. в .течение этих двух интервалов посческого элемента 6 ИСКЛЮЧАКМЦЕЕ ИЛИ будет сигнал, запрещающий запись входных, данных (единицы) в ОЗУ 7. Д5 Если же два последующих состо ни триггеров 3 и 5 различаютс , т.е. в одном из временных интервалов произошло событие - поступление одно- электронного импульса, то на выходе логического элемента 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ будет разрешающий-сигнал и в чейку ОЗУ 7 с номером, определ емым состо нием адресного счетчика 8, будет записана посто нно присутствующа на входе ОЗУ единица, т.е. отметитс временной интервал, в котором произошло событие.If fe of the neighboring time intervals of the state of the first and second photon triggers are the same, i.e. within these two intervals of the posic element 6 is EXCLUSIVE OR there will be a signal that prohibits the recording of input data (units) in RAM 7. D5 If the two subsequent states of triggers 3 and 5 are different, i.e. in one of the time intervals an event occurred - the arrival of a single-electron pulse, then the output of logic element 6 is EXCLUSIVE OR will be resolving signal and in cell RAM 7 with the number determined by the state of address counter 8 will be recorded permanently present at the RAM input unit, i.e. the time interval at which the event occurred is noted.
Принципиальной особенностью работы такой схемы вьщешени по50The principal feature of the work of such a scheme at 50
5555
синхроинзации. Этот же импульс устанавливает триггер 10 режима И ОЗУ 7 в режим Запись.sync sync. The same pulse sets the trigger 10 mode AND RAM 7 in the recording mode.
Синхронно с по влением синхроимпульса управл емый тактовый гене ратор 11 вырабатывает последователь кость управл ющих имтгульс в дл формировани адресным счетчиком 8 последовательности бременных интерва- (Пов заданной длительности дл временной прив зки фотоимпульсов относительно импульса зондировани . Разр дность адресного счетчика 8 и перирд тактовых импульсов, вырабать - saeribix управл емым тактовым генератором 11, определ ют пг остранст- венное разрешение регистрируемых атх 0,15 км) и длину трассы зрндирова- Synchronously with the occurrence of the sync pulse, the controlled clock generator 11 generates a sequence of control pulses in order to form an address counter 8 for a time interval (At a predetermined duration for temporal assignment of photo pulses relative to the sounding pulse. The address counter pulse 8 and the clock pulse per pulse to generate - saeribix controlled clock generator 11, determine the PN resolution of the recorded logs 0.15 km) and the length of the track
мосферных характеристик (1/2 ., хcharacteristics of the sphere (1/2., x
х 0,15 км) и длину трассы зрндировx 0.15 km) and the length of the route zrndirov
НИН L N g 8 йИ Длич ель ность временного интервала, х 0,15 км) и длину трассы зрндирова- NIN L N g 8 YI The value of the time interval, x 0.15 km) and the length of the route are
число временных интервалов.number of time slots.
NN
ЧH
х 0,15 км) и длину трассы зрндирова- x 0.15 km) and the length of the route
дыдущему состо ние, которое в каж- дсм последующем такте (временном, интервале) регистрируетс поочередно the previous state, which in each subsequent cycle (time interval) is recorded alternately
« 2 - 1 k. - разр дность адресного счетчика 8.“2 - 1 k. - address counter size 8.
«"
Каждьй поступающий с ФЭУ 1 одно- электронньй импульс переводит дйс- кри1-{инатор 2 в противоположное предыдущему состо ние, которое в каж- дсм последующем такте (временном, интервале) регистрируетс поочередно Each one-electron pulse arriving from a photomultiplier 1 transforms a dycry1- {inator 2 into the opposite previous state, which is recorded alternately in each subsequent tact (time interval).
в первом 3 и втором 5 триггерах фотонов .in the first 3 and second 5 photon triggers.
Если fe соседних временных интервалах состо ни первого и второго триггеров фотонов одинаковы, т.е. в .течение этих двух интервалов поступлени одноэлектронных импульсов не наблюдалось,.то на выходе логи- If fe of the neighboring time intervals of the state of the first and second photon triggers are the same, i.e. In the course of these two intervals, the arrival of one-electron pulses was not observed. At the output of logic
ческого элемента 6 ИСКЛЮЧАКМЦЕЕ ИЛИ будет сигнал, запрещающий запись входных, данных (единицы) в ОЗУ 7. Если же два последующих состо ни триггеров 3 и 5 различаютс , т.е. в одном из временных интервалов произошло событие - поступление одно- электронного импульса, то на выходе логического элемента 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ЛИ будет разрешающий-сигнал и в чейку ОЗУ 7 с номером, определ емым состо нием адресного счетчика 8, будет записана посто нно присутствующа на входе ОЗУ единица, т.е. отметитс временной интервал, в котором произошло событие.CLEAR ELEMENT 6 EXCLUSIVE OR OR there will be a signal that prohibits the recording of input data (units) in RAM 7. If the two subsequent states of triggers 3 and 5 are different, i.e. in one of the time intervals an event occurred - the arrival of a single-electron pulse, then the output of logic element 6 EXCLUDING LI will have a resolving signal and in cell RAM 7 with the number determined by the state of the address counter 8 will be recorded permanently present at the RAM input unit, i.e. the time interval at which the event occurred is noted.
Принципиальной особенностью работы такой схемы вьщешени поThe principal feature of the work of such a scheme is
ступлеии одиоэлсктронпого импульса вл птсл то, что если одноэлектрои- ный: импульс поступит в течение мертвой зоны, когда в известном счетчик фотонов в n-ft временной интервал регистраци еще не происходит, а в (п-1)-й - уже закончилась, то в данном счетчике фотонов такое событие будет зарегистрировано в конце п-го интервала в одном из триггеров фотона , а запишетс после сравнени сос- .тонкий триггеров фотонов в п-м и (п+1)-м временных интервалах в (п+1)-ю чейку ОЗУ 7. .Сдвиг на. + 1 временного интервала происходит при регистрации одноэлектронных импульсо независимо от момпнта по влени .их относительно границ временных интер- B ajipB, поэтому такой сдвиг просто учитываетс npii отработке массива зарегистрированных чисел начапом массива не с нулевого, а с первого элемента массип . The single-electron pulse implies that if a single-electron pulse arrives during the dead zone, when in a known photon counter in the n-ft time interval the registration does not occur yet, and in (n-1) st it has already ended, then in this photon counter, such an event will be recorded at the end of the n-th interval in one of the photon triggers, and after comparing the thin photon triggers in the n-th and (n + 1) -m time intervals will be recorded 7th RAM cell. 7. Shift on. The + 1 time interval occurs when one-electron pulses are registered, regardless of the moment of appearance. They are relative to the time interval B AjipB, so this shift simply takes into account npii working off the array of registered numbers from the beginning of the array not from zero, but from the first element masip.
После прохожг ени всех возможных состо ний адресного счетчика 8 сигна окончани цикла записи с его выхода перебрасывает триггер 10 режима в рпжим Чтение, отключа управл емьп тактогый генератор 11 и передава таким образом упр влони . адресным счетчиком 8 ЭВМ 12. При этом зарегистри- рсгтнна в ОЗУ 7 информаци передаетс в ОЗУ.ЭВМ 12, где происходит ее After passing through all possible states of the address counter 8, the signal for termination of the write cycle from its output throws the mode trigger 10 into the Read mode, disabling the control oscillator 11 and thus transmitting the control. address counter 8 of the computer 12. In this case, the information registered in the RAM 7 information is transferred to the RAM. The computer 12, where it is
накопление...accumulation...
I . I.
Многократное повторение цикловRepeat cycles
запись - чтение приводит к тому, что в чейках ОЗУ ЭВМ, адреса которых определ ют положение поступающих на счетчик фотонов относительно импуль- са синхронизации, происходит формирование профил отраженного атмосферой сигнала с точностью, определ емой уровнем накогшени в каждом временном интервале, по которому может быть вычислен профиль атмосферных характеристик .writing - reading leads to the fact that in the cells of the computer's RAM, whose addresses determine the position of the photons arriving at the counter relative to the synchronization pulse, the profile of the signal reflected by the atmosphere is formed with an accuracy determined by the level of the charge in each time interval calculated profile of atmospheric characteristics.
Таким образом, использование дискриминатора одноэлектронньк импульсов измен ющего свое состо ние на проти- воположнбе, и анализ его состо ни в двух последовательных временных интервалах позвол ет регистрировать все бе исключени поступающие с ФЭУ одноэлектронные импульсы неза-- висимо от того, в какой момент времени относительно фронтов временных интервалов они поступают, в том чис-;- ле и те, которые попадают в мертвуюThus, the use of a discriminator of one-electron pulses changing its state on the opposite side, and analyzing its state in two successive time intervals allows one to record all the exceptions received by the photomultiplier single-electron pulses regardless of what time point the fronts of the time intervals they arrive, including -; - le and those that fall into the dead
зону, что существенно попыта. ет точ-. ность регистрации одноэлектронных импульсов. При этом сохран етс возможность при чтении ОЗУ пр.оизводить быстрый анализ содержимого ОЗУ 7 с целью нахождени адресов моментов по- ступле1ш одноэлектронных 1гмпульсов.zone, which is essentially attempted. em exact- registration of one-electron pulses. At the same time, when reading the RAM, it is possible to produce a quick analysis of the contents of the RAM 7 in order to find the addresses of the times of one-electron 1g pulses.
Счетчик фотонов позвол ет повысить точность регистрации входного потока одноэлектронных импvльcoв примерно 13 S g,/(i. g,, - С д) раз, где длительность мертвой зоны.The photon counter makes it possible to increase the accuracy of recording the input flux of single-electron impulses by approximately 13 S g, / (i. G ,, –C e) times, where the duration of the dead zone.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874367812A SU1510503A1 (en) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | Photon counter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874367812A SU1510503A1 (en) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | Photon counter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1510503A1 true SU1510503A1 (en) | 1992-07-07 |
Family
ID=21351389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874367812A SU1510503A1 (en) | 1987-12-08 | 1987-12-08 | Photon counter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1510503A1 (en) |
-
1987
- 1987-12-08 SU SU874367812A patent/SU1510503A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Морен Дево. Управл ем1)й микропроцессором многоканальньй счетчик событий. Приборы дл научных исследований, 1981, № 11, с. 173. Авторское свидетельство СССР 1350509, кл. С 01 J 1/44, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1510503A1 (en) | Photon counter | |
JP2694200B2 (en) | Multi-channel fluorescence decay waveform measuring device | |
SU1474479A1 (en) | Photon counter | |
SU1350508A1 (en) | Photon counter | |
SU1182277A1 (en) | Photon coueter | |
SU1341503A1 (en) | Photon counter | |
JPH0455272B2 (en) | ||
SU1520356A1 (en) | Counter of photons | |
SU1679211A1 (en) | Photon counter | |
SU1755064A1 (en) | Photon counter | |
SU1283543A2 (en) | Photon counter | |
SU1410019A1 (en) | Number sorting device | |
SU1383326A1 (en) | Device for programmed delay of information | |
SU1506448A1 (en) | Logical analyzer | |
SU1589300A1 (en) | Device for determining coordinates of point light objects | |
RU2108659C1 (en) | Adjustable digital delay line | |
SU1501688A1 (en) | Photon counter | |
SU1397933A1 (en) | Device for permutation searching | |
SU1350509A2 (en) | Photon counter | |
SU1272482A1 (en) | Device for generating pseudorandom numbers | |
SU1078259A1 (en) | Photon counter | |
SU739593A1 (en) | Device for displaying graphical data | |
SU1659984A1 (en) | Device for complex system situation control | |
SU1462280A1 (en) | Device for stretch-linear approximation | |
SU1462291A1 (en) | Device for determining extreme values of number sequences |