Телевизионная цифровая система для диагностики параметров пучков
Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для измерения параметров пучков заряженных частиц. Цель изобретения - повышение точности, быстродействия и упрощение системы при многоканальных измерениях. Телевизионная цифровая система является многоканальным устройством, содержащим несколько (в конкретном примере восемь) преобразователей энергии пучка в оптическое излучение и соответствующее число телекамер, а также аналого-цифровой преобразователь с быстрым буферным запоминающим устройством, блок выборки видеосигнала, синхрогенератор, блок многоканального управляемого масштабирующего усилителя, управляемый блок динамической и статической компенсации видеосигнала, управляемый блок многоканального гашения и схему управления, соединенные с магистралью ЭВМ. Система регистрирует параметры пучка одновременно в нескольких точках при управлении от ЭВМ каждым каналом - настройкой усиления, фильтрации, динамической и статической компенсацией, положением и размером окна оцифровки, учетом фона. 8 ил.
Изобретение относится к ускорительной технике и может быть использовано для измерения параметров пучков заряженных частиц. В связи с развитием цифровой вычислительной техники телевизионные методы получили широкое распределение для диагностики параметров пучков заряженных частиц. Преимущества телевизионного метода диагностики заключаются в оперативности, хорошей помехозащищенности, в возможности последовательного ввода всегво объема информации по одному видеоканалу, а также регистрации двухмерного распределения плотности частиц в пучке. В известных телевизионных системах измерение параметров пучка заключается в проецировании оптического излучения от первичного преобразователя, через который проходит пучок, на вход телевизионной камеры, оцифровке видеосигнала аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и дальнейшей его обработке. Система имеет ограниченные функциональные возможности. Кроме того, недостатком системы является невысокая точность измерения, что вызвано оцифровкой всего поля изображения, и отсутствие синхронизации между выводом пучка и работой телевизионной камеры. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является телевизионная система, в состав которой входят первичный преобразователь энергии пучка в оптическое излучение, телевизионная камера на позиционно-чувствительном приемнике, АЦП видеосигнала в цифровой код с буферным быстрым оперативно запоминающим устройством (ОЗУ), блок выборки видеосигнала (БВВ), предназначенный для формирования последовательности импульсов матрицы выборки, управляющих работой АЦП, синхрогенератор (СГ), предназначенный для формирования кадровых синхроимпульсов (КСИ) и строчных синхроимпульсов (ССИ). Световой выход первичного преобразователя оптически связан с входом телекамеры, видеовыход которой связан с аналоговым входом АЦП. Вход КСИ телекамеры связан с выходом КСИ блока СГ, вход ССИ с выходом ССИ блока СГ. Выход импульсов выборки видеосигнала БВВ соединен с тактовым входом АЦП, синхроимпульс ускорителя связан с входом синхронизации СГ. Для повышения точности измерений работа СГ сфазирована с синхроимпульсом ускорителя. Система оцифровывает только часть телевизионного растра. Работает телевизионная система под управлением ЭВМ. В современных ускорителях необходимо контролировать параметры пучка по всей длине канала транспортировки частиц, который может достигать значительной длины (несколько километров). Причем параметры пучка могут сильно изменяться вдоль трассы канала. Это требует применения большого количества различных однокамерных телевизионных систем, что влечет за собой использование однотипной аппаратуры, снижение надежности и удорожание системы диагностики. С другой стороны, это приводит к необходимости использовать большие дорогостоящие компьютеры. Недостатком данной системы является также невысокая точность измерений, большое время обработки информации, ограниченная область применения при регистрации пучков низкой интенсивности. Это вызвано фиксированной привязкой КСИ телекамеры к синхроимпульсу пучка, отсутствием управляемого накопительного режима, а также отсутствием аналоговой обработки видеосигнала. Кроме того, с помощью данной телевизионной системы невозможно измерять параметры пучков, длительность которых превышает длительность телевизионного кадра. Цель изобретения повышение точности, быстродействия и упрощение системы при многоканальных измерениях. Цель достигается тем, что в телевизионную цифровую систему для диагностики параметров пучков, содержащую первичный преобразователь энергии пучка в оптическое излучение, телевизионную камеру, АЦП с буферным ОЗУ, БВВ, СГ КСИ и ССИ, причем первичный преобразователь оптически связан с оптическим входом телекамеры, вход КСИ телекамеры связан с выходом КСИ СГ, вход ССИ телекамеры связан с выходом ССИ СГ, выход импульсов выборки видеосигнала БВВ соединен с тактовым входом АЦП с буферным РЗУ, вход синхронизации СГ соединен с внешней синхронизацией, введены по крайней мере один дополнительный первичный преобразователь энергии пучка в оптическое излучение и одна дополнительная телевизионная камера, а также блок многоканального управляемого масштабирующего усилителя (МУМУ), управляемый блок динамической и статической компенсации видеосигнала (БДК), управляемый блок многоканального гашения (БМГ), схема управления положением, размером и шагом матрицы импульсов выборки видеосигнала БВВ, причем дополнительные первичные преобразователи энергии пучка в оптическое излучение соответственно оптически связаны с оптическими входами дополнительных телевизионных камер, входы КСИ и ССИ дополнительных телевизионных камер связаны с соответствующими выходами СГ, видеовыходы телевизионных камер соединены с аналоговыми входами блока МУМУ, входы гашения телекамер связаны с соответствующими выходами гашения управляемого БМГ, первый суммирующий вход блока МУМУ управляемого БДК соединен с выходом статической компенсации, второй суммирующий вход блока МУМУ соединен с выходом динамической компенсации управляемого БДК, третий суммирующий вход блока МУМУ соединен с выходом синхросмеси СГ, четвертый суммирующий вход блока МУМУ соединен с выходом маркера БВВ, аналоговый выход блока МУМУ соединен с аналоговым входом АЦП с буферным ОЗУ, блок МУМУ снабжен контрольным выходом, выход импульсов выборки видеосигнала БВВ соединен с тактовым входом управляемого БДК, вход ССИ БВВ соединен с выходом ССИ СГ, вход КСИ БВВ соединен с выходом КСИ СГ, тактовый вход БВВ соединен с тактовым выходом СГ, вход запуска БВВ соединен с пусковым выходом управляемого БМГ, вход КСИ управляемого БМГ соединен с выходом КСИ СГ, вход синхронизации БМГ соединен с внешней синхронизацией, управляемый вход БВВ соединен с магистралью ЭВМ через схему управления положением, размером и шагом матрицы импульсов выборки видеосигнала, а управляемые входы блока МУМУ, АЦП с буферным РЗУ, управляемого БДК, управляемого БМГ и СГ соединены с магистралью ЭВМ непосредственно. На фиг. 1 показана схема телевизионной цифровой системы для диагностики параметров пучков; на фиг.2 схема блока МУМУ; на фиг.3 схема АЦП с буферным ОЗУ; на фиг. 4 схема БВВ со схемой управления положением, размером и шагом матрицы импульсов выборки видеосигнала БВВ; на фиг.5 схема управляемого БДК; на фиг.6 схема СГ ССИ и КСИ; на фиг.7 схема управляемого БМГ; на фиг.8 показан алгоритм работы телевизионной цифровой системы для диагностики параметров пучков. Система (фиг. 1) состоит из восьми первичных преобразователей 1 энергии пучка в оптическое излучение, восьми телекамер 2, блока МУМУ 3, АЦП 4 с быстрым буферным ОЗУ, БВВ 5, схемы 6 управления положением, размером и шагом матрицы импульсов выборки видеосигнала БВВ, управляемого БДК 7, СГ 8 КСИ и ССИ, управляемого БМГ 9. Выходы 10 первичный преобразователей 1 оптически связаны с входами 11 телекамер, видеокамеры 12 телекамер соединены с аналоговыми входами 13 блока МУМУ, входы КСИ 14 телекамер связаны с выходами КСИ 15 блока СГ 8, входы ССИ 16 телекамер связаны с выходами ССИ 17 блока СГ, входы 18 гашения телекамер связаны с соответствующими выходами 19 гашения, БМГ 9, первый вход 20 сумматора блока МУМУ 3 соединен с выходом 21 статической компенсации БДК 7, второй вход 22 сумматора блока МУМУ соединен с выходом 23 динамической компенсации БДК, третий вход 24 сумматора блока МУМУ соединен выходом 25 синхpосмеси СГ 8, четвертый вход 26 сумматора блока МУМУ соединен с выходом 27 маркера БВВ 5, аналоговый выход 28 блока МУМУ соединен с аналоговым входом 29 АЦП 4, контрольный выход 30 блока МУМУ соединен с входом телемонитора (не показан), выход 31 импульсов выборки БВВ соединен с тактовым входом 32 АЦП и тактовым входом 33 БДК 7, вход ССИ 34 БВВ соединен с выходом ССИ 17 СГ 8, вход КСИ 35 соединен с выходом КСИ 15 СГ, тактовый вход 36 БВВ соединен с тактовым выходом 37 СГ, вход "Пуск" 38 БВВ соединен с пусковым выходом 39 БМГ 9, вход КСИ 40 БМГ соединен с выходом КСИ 15 СГ, синхроимпульс ускорителя связан с входом 41 синхронизации СГ и синхровходом 42 БМГ, управляемые входы 43 всех блоков соединены с магистралью ЭВМ, БВВ 5 соединен шиной 44 с схемой 6, которая также соединена с магистралью ЭВМ. Схема блока МУМУ 3, представленная на фиг.2, состоит из управляемых коммутатора 45, аттенюатора 46, фильтра 47, а также двух суммирующих усилителей 48, 49, широкополосного усилителя 50 с фиксированным коэффициентом усиления и интерфейсной логики 51. Работает блок МУМУ следующим образом. Видеосигналы от соответствующих телекамер поступают на входы 13 коммутатора 45, который по заданному коду от ЭВМ выбирает нужную телекамеру и подключает к одному из входов суммирующего усилителя 48. На два других входа 20 и 22 суммирующего усилителя 48 подается напряжение статической и динамической компенсации видеосигнала. С выхода суммирующего усилителя 48 результирующий сигнал через управляемый от ЭВМ аттенюатор 46 подается на вход широкополосного усилителя 50. Видеосигнал с выхода широкополосного усилителя подается через фильтр 47, который является управляемым фильтром нижних частот, на аналоговый выход 28 и на один из входов суммирующего усилителя 49, на два других входа 24 и 26 которого подается синхросмесь и маркер. Сигнал с суммирующего усилителя 49, представляющий собой полный видеосигнал с отметками оцифровываемого окна, поступает на контрольный выход 30 блока МУМУ. Схема АЦП 4, представленная на фиг.3 состоит из усилителя 52, быстрого аналого-цифрового преобразователя (БАЦП) 53, ОЗУ 54, интерфейсной логики 55. Видеосигнал поступает на аналоговый вход 29, оцифровывается БАЦП 53 в моменты времени, выбранные тактовыми импульсами, поступающими на тактовый вход 32, и запоминаются в ОЗУ 54. Из ОЗУ видеоинформация считается в ЭВМ через интерфейсную логику 55. Схема БВВ 5, представленная на фиг.4, состоит из счетчиков координат х 56 и y 57, двух схем 58 и 59 совпадения и схем выбора строк 60 и тактов 61. Для управления положением, размером и шагом матрицы импульсов выборки видеосигнала в БВВ введена схема 6 управления, состоящая из счетчиков-регистров х 62 и у 63, схем выбора частоты следования строк 64 и тактов 65, схемы 66 формирования окна, схемы 67 разрешения оцифровки, интерфейсной логики 68 и трекбола 69. БВВ работает следующим образом. В счетчики-регистры х 62 и у 63 записывается информация от ЭВМ или от трекбола 69 о положении, размере и шаге матрицы выборки видеосигнала. Цифровые коды из счетчиков-регистров, соответствующие положению матрицы, подаются на предустановочные входы счетчиков координат х 56 и у 57, которые записываются по ходу записи импульсами, поступающими на вход ССИ 34 (КСИ 35), на счетные входы подаются импульсы тактовой частоты с входа 36 (ССИ с входа 34). После заполнения счетчиков координат х 56 и у 57 импульсами тактовой частоты (ССИ) с выходов переполнения импульсы подаются на схему 58 совпадения для получения временной отметки на растре, соответствующей кодам, заданным от ЭВМ. Импульс совпадения запускает схему 60 выбора строк, число которых определяется кодом, поступающим со счетчика координат у 57. Частота оцифровываемых строк задается схемой 64 выбора частоты следования строк. Со схемы 60 выбора строк импульсы, соответствующие выбранным строкам и моменту времени на строке, определяемым импульсом совпадения, поступают на схему 61 выбора тактов, число которых определяется кодом, поступающим со счетчика координат х 56. Частота следования тактов задается схемой 65 выбора частоты следования тактов. Со схемы выбора 61 тактов поступают серии импульсов (на вход схемы 59 совпадения), образующие матрицу, строка которой определяется выбранными тактами, а столбец выбранными строками. Матрица выборки генерируется в каждом кадре. На второй вход схемы 59 совпадения со схемы 67 разрешения оцифровки подается разрешающий импульс, который является результатом совпадения импульсов КСИ и импульса, поступающего на вход "Пуск" 38. Совокупность импульсов, совпадающих с разрешающим импульсом, образует матрицу выборки, которая поступает на выход 31 импульсов выборки БВВ. Для визуального контроля границ матрицы выборки на телемониторе схемой 66 формирования окна формируется серия импульсов, которая поступает на выход "Маркер" 27 БВВ. Схема БДК 7, представленная на фиг.5, состоит из ОЗУ 70, равного по емкости ОЗУ 54 АЦП 4, счетчика 71 адреса, схемы 72 задержки тактовых импульсов, буферного регистра 73, двух цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 74, 75, аттенюатора 76 и интерфейсной логики 77. Работает БДК следующим образом. В буферный регистр 73 записывается от ЭВМ код, который ЦАП 75 преобразует в постоянный сигнал с полярностью, противоположной видеосигналу, и подается на выход 21 БДК. В ОЗУ 70 с помощью счетчика 71 адреса записываются коды компенсации для выбираемых точек растра. На тактовый вход 33 схемы 72 задержки поступает серия импульсов, в нашем случае матрица выборки, после задержки, заданной кодом от ЭВМ и равной фазовому сдвигу между входным видеосигналом и оцифрованным, серия импульсов поступает на счетчик 71 адреса, который производит последовательное считывание кодов, записанных в ОЗУ 70. Эти коды поступают на вход быстрого ЦАП 74, с выхода которого аналоговый сигнал обратной видеосигналу полярности через управляемый от ЭВМ аттенюатор 76 поступает на динамический выход 23 БДК. Схема СГ 8, представленная на фиг.6, состоит из задающего тактового генератора 78, счетчика 79 тактов, счетчика 80 строк, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 81, ПЗУ 82, трех схем ИЛИ 83-85, ключа 86, формирователя 87 импульсов с сетевого напряжения переменного тока, интерфейсной логики 88. Работает СГ следующим образом. На счетный вход счетчика 79 тактов, который управляет адресом ПЗУ 81, подается последовательность импульсов из задающего тактового генератора 78, имеющего тактовый выход 37. Записанные коды в ПЗУ 81 определяют моменты появления ССИ и импульса сброса для счетчика тактов, подаваемого через схему ИЛИ 83. С ПЗУ 81 сформированная последовательность импульсов ССИ поступает на выход ССИ 17 СГ и схему ИЛИ 85, которая формирует синхросмесь поступающую на выход 25 синхросмеси СГ. Формирование КСИ происходит аналогично при помощи счетчика 80 строк, ПЗУ 82 и схемы ИЛИ 84. Последовательность КСИ поступает на выход КСИ 15 СГ. На вторые входы схем ИЛИ 83 и 84, через управляющий ключ 86 поступает последовательность импульсов от формирователя 87 или от внешнего синхроимпульса на вход 41, тем самым осуществляется фазировка ССИ, КСИ с сетью или с внешним синхроимпульсом. Схема БМГ 9, представленная на фиг.7, состоит из восьми схем 89 формирования импульсов гашения, восьмивходовой схемы ИЛИ 90, схемы ИЛИ 91, схемы И 92, триггера 93, счетчика 94 и интерфейсной логики 95. Работает БМГ следующим образом. Импульс синхронизации ускорителя с синхровхода 42 через схему ИЛИ 91 посредством триггера 93 дает разрешение на поступление импульсов КСИ с входа 40 через схему И 92 на счетный вход счетчика 94, который после отсчета заданного от ЭВМ числа импульсов КСИ сбрасывает триггер 93, чем выдает запрет на схему И 92 и импульс на запуск восьми схем 89 формирования импульсов гашения. Длительность импульсов гашения, кратная периоду КСИ, определяется кодом, записанным от ЭВМ. Сформованные восемь импульсов гашения поступают на соответствующие выходы 19 гашения БМГ. Импульсы, соответствующие концу импульсов гашения, поступают через схему ИЛИ 90 на пусковой выход 39 БМГ. Аналогично работает БМГ при поступлении синхроимпульса через интерфейсную логику 95 от ЭВМ на второй вход схемы ИЛИ 91. В качестве первичных преобразователей пучка могут использоваться любые устройства, позволяющие получать излучение в оптическом диапазоне длин волн, например люминофорные экраны, генераторы переходного, синхротронного излучения и др. В системе используется телевизионная камера на видиконе с внешней кадровой и строчной синхронизацией и с внешним входом гашения электронного луча видикона. Работа восьмиканальной телевизионной системы поясняется схемой, представленной на фиг.8, где 96 КСИ, 97 синхроимпульс ускорителя, 98 импульсы гашения электронного луча видикона первой телекамеры, 99 импульсы гашения для второй телекамеры, 100 импульсы гашения для восьмой телекамеры, 101 время вывода пучка, 102 видеосигнал, поступающий с первой телекамеры, 103 видеосигнал, поступающий с второй телекамеры, 104 видеосигнал восьмой телекамеры, 105 напряжение динамической компенсации, поступающее с выхода БДК, 106 напряжение статической компенсации с БДК, 107 результирующий сигнал, прошедший обработку в блоке МУМУ, 108 тактовые импульсы, определяющие кадры оцифровки, 109 импульсы матрицы выборки видеосигнала. Процесс измерения параметров пучка состоит из двух частей: измерения фона без пучка и измерения пучка с учетом фоновых условий. Для этого сообразно условиям эксперимента в БМГ 9 задается восемь временных интервалов, кратных длительности кадра, отличающихся друг от друга на величину длительности кадра (часть I на фиг.8). Далее осуществляется программный пуск, приводящий к одновременному гашению всех телекамер. Начало гашения совпадает с КСИ 96. После завершения импульса 98 гашения первой телекамеры во время обратного хода луча видикона программным образом устанавливаются следующие параметры. В блоке МУМУ 3 задаются номер первого видеоканала, подлежащего коммутации, а также коэффициенты усиления и фильтрации, необходимые для первой телекамеры. В БВВ 5 задается размер и положение матрицы выборки, охватывающей полезную часть объекта измерения. В БДК 7 задается величина компенсации статической составляющей видеосигнала. Фоновый видеосигнал 102 с первой телекамеры, проходя через коммутатор блока МУМУ 3, складывается с сигналами динамической 105 и статической 106 компенсаций, усиливается и фильтруется. Результирующий сигнал 107 поступает на аналоговый вход АЦП 4. По окончании импульса 98 гашения БМГ 9 выдает импульс 108, предназначенный для запуска БВВ 5. БВВ генерирует последовательность импульсов 109 выборки видеосигнала, которые поступают на тактовый вход 32 АЦП 4, и позволяет оцифровать видеосигнал и занести в ОЗУ 54. По окончании импульса 99 гашения второй телекамеры за время обратного хода луча видикона производятся переключения в блоке МУМУ 3, БВВ 5, БДК 7, аналогичные переключения, производимые при работе с первой телекамерой. Но задаваемые параметры соответствуют условиям работы второй телекамеры. Фоновый видеосигнал 103 второй телекамеры коммутируется, суммируется, усиливается и фильтруется. Результирующий сигнал 107 поступает на аналоговый вход АЦП 4. Сигнал 108 инициализирует генерирование сигналов 109 матрицы выборки, по которым происходят оцифровка и запоминание фоновой информации для второй телекамеры. Этот процесс повторяется для всех телекамер, занятых в измерении. Последний восьмой видеосигнал 104, считанный в следующем после импульса 100 гашения кадре, после аналоговой обработки оцифровывается в точках, выбранных последовательностью импульсов матрицы 109, заносится в память ОЗУ АЦП 4. Затем вся память ОЗУ АЦП, хранящая фоновую информацию восьми телекамер, переписывается в ОЗУ БДК 7. На этом оканчивается первый этап измерения фона и система готова к измерению параметров пучка. После прихода синхроимпульса 97 ускорителя (часть II, фиг.8) в БМГ 9 выделяется последний КСИ перед выводом пучка и с его приходом осуществляется гашение всех телекамер. Длительность импульсов гашения задается такой же, как и при фоновых измерениях. Первичные преобразователи преобразуют энергию частиц пучка в виде видеосигнала 101 в оптическое излучение, которое формирует на видиконах телекамер изображение пучка. По окончании импульса 98 гашения для первой телекамеры в блоки МУМУ 3, БВВ 5, БМГ 9, БДК 7 задаются соответствующие параметры. Отличие в том, что в БДК 7 задается еще значение коэффициента динамической компенсации для фонового сигнала, а усиление подбирается таким образом, чтобы видеосигнал 102, просуммированный со статической компенсацией 106 и динамической компенсацией 105, а затем усиленный до результирующего сигнала 107, занял весь динамический диапазон АЦП 4. Информация о пучке с первой телекамеры оцифровывается в точках матрицы 109 выборки и запоминается в ОЗУ АЦП 4. Так же, как и при измерении фона, последовательно опрашиваются все телекамеры, принимающие участие в измерении. Результирующая информация о параметрах пучка считывается из ОЗУ АЦП 4 в память ЭВМ для последующей обработки. Телевизионная многоканальная цифровая система используется для диагностики параметров пучка одновременно с четырех первичных преобразователей на основе люминесцентного экрана из Al2O3 x Cr3+, расположенных на канале транспортировки протонного пучка ускорителя У-70. Вывод пучка осуществляется с периодом 8 с. В системе применяются телевизионные камеры с кадмиконами ЛИ450, с малыми темновыми токами, позволяющие в режиме памяти хранить изображение пучка до 40 с. Чувствительность телевизионных камер составляет 108 фонтон/см2. АЦП позволяет оцифровывать телевизионный сигнал с частотой 20 МГц и разрядностью 8 бит, емкость ОЗУ составляет 4 кбайт. БВВ имеет возможность формировать матрицу выборки видеосигнала в пределах от 1 до 1024 дискретов по строке и от 1 до 300 по вертикали. БМГ позволяет управлять гашением электронного луча видикона от 1 до 256 кадров по каждому из восьми каналов. Блок МУМУ позволяет коммутировать видеосигналы от восьми телекамер, изменять коэффициент усиления видеотракта в 32 раза, имеет вид Бесселевских фильтра с полосой пропускания 7 МГц, 3 МГц, 0,8 МГц. Собственные шумы блока МУМУ не превышают 3 мВ. БДК имеет ОЗУ 4 кбайт, позволяет осуществлять статическую и динамическую компенсацию видеосигнала для 256 уровней. Все блоки выполнены в стандарте КАМАК. Работает телевизионная система под управлением ЭВМ ДВК-3. Введение в телевизионную систему дополнительных блоков, имеющих внешнее управление от ЭВМ, позволяет значительно расширить ее функции и одновременно регистрировать параметры пучка в восьми точках ускорителя. Это достигается тем, что система имеет возможность управлять временем гашения электронного луча телекамер, а также тем, что система может быстро (десятки микросекунд) перестраиваться (коммутация видеосигнала, усиление, фильтрация, статическая и динамическая компенсации, положение и размер окна оцифровки) на любую телевизионную камеру. Предлагаемая многокамерная система по своим возможностям эквивалентна восьми однокамерным системам при регистрации синхронных во времени событий. Использование в системе внешней памяти (динамическая компенсация) и аппаратное вычитание фона сокращают время обработки изображения пучка, экономят оперативную память ЭВМ и позволяют организовать систему на отечественных компьютерах типа ДВК-4, СМ-4. Кроме того, наличие динамической компенсации расширяет возможности системы по регистрации пучков низкой интенсивности при наличии сильной фоновой неоднородности по растру телекамеры. Использование в системе усилителя с переменным коэффициентом усиления позволяет согласовывать величины измеряемого сигнала с динамическим диапазоном АЦП. Наличие фильтра нижних частот позволяет повысить отношение сигнал/шум. Возможность производить гашение электронных лучей видиконов на целое число телевизионных кадров, причем начало гашения совмещать с приходом последнего КСИ перед выводом пучка, позволяет повысить точность измерения параметров пучка. Управление положением, размером и шагом матрицы выборки видеосигнала позволяет выделять только полезную часть информации, что сохраняет неизменной относительную точность при измерении пучков различных типоразмеров. Таким образом, телевизионная система позволяет заменить восемь однокамерных телевизионных систем, повышает точность измерений, ускоряет процесс обработки информации, экономит аппаратные средства. Модульный принцип построения делает систему гибкой и многофункциональной, допускает расширение аппаратной и программной частей.
Формула изобретения
ТЕЛЕВИЗИОННАЯ ЦИФРОВАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ПАРАМЕТРОВ ПУЧКОВ, содержащая первичный преобразователь энергии пучка в оптическое излучение, телевизионную камеру, аналого-цифровой преобразователь с буферным оперативно запоминающим устройством, блок выборки видеосигнала, синхрогенератор кадровых и строчных синхроимпульсов, причем первичный преобразователь оптически связан с оптическим входом телекамеры, вход кадровых синхроимпульсов телекамеры связан с выходом кадровых синхроимпульсов синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов, вход строчных синхроимпульсов телекамеры связан с выходом строчных синхроимпульсов синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов, выход импульсов выборки видеосигнала блока выборки видеосигнала соединен с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя с буферным оперативно запоминающим устройством, вход синхронизации синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов соединен с внешней синхронизацией, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности, быстродействия и упрощения при многоканальных измерениях, в нее введены по крайней мере один дополнительный первичный преобразователь энергии пуска в оптическое излучение и одна дополнительная телевизионная камера, а также блок многоканального управляемого масштабирующего усилителя, управляемый блок динамической и статической компенсации видеосигнала, управляемый блок многоканального гашения, схема управления положением, размером и шагом матрицы импульсов выборки видеосигнала блока выборки видеосигнала, причем дополнительные первичные преобразователи энергии пучка в оптическое излучение соответственно оптически связаны с оптическими входами дополнительных телевизионных камер, входы кадровых и строчных синхроимпульсов дополнительных телевизионных камер связаны с соответствующими выходами синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов, видеовыходы телевизионных камер соединены с аналоговыми входами блока многоканального управляемого масштабирующего усилителя, входы гашения телекамер связаны с соответствующими выходами гашения управляемого блока многоканального гашения, первый суммирующий вход блока многоканального управляемого масштабирующего усилителя соединен с выходом статической компенсации управляемого блока динамической и статической компенсации видеосигнала, второй суммирующий вход блока многоканального управляемого масштабирующего усилителя соединен с выходом динамической компенсации управляемого блока динамической и статической компенсации видеосигнала, третий суммирующий вход блока многоканального управляемого масштабирующего усилителя соединен с выходом синхросмеси синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов, четвертый суммирующий вход блока многоканального управляемого масштабирующего усилителя соединен с выходом маркера блока выборки видеосигнала, аналоговый выход блока многоканального управляемого масштабирующего усилителя соединен с аналоговым входом аналого-цифрового преобразователя с буферным оперативно запоминающим устройством, блок многоканального управляемого масштабирующего усилителя снабжен контрольным выходом, выход импульсов выборки видеосигнала блока выборки видеосигнала соединен с тактовым входом управляемого блока динамической и статической компенсации видеосигнала, вход строчных синхроимпульсов блока выборки видеосигнала соединен с выходом строчных синхроимпульсов синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов, вход кадровых синхроимпульсов блока выборки видеосигнала соединен с выходом кадровых синхроимпульсов синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов, тактовый вход блока выборки видеосигнала соединен с тактовым выходом синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов, вход запуска блока выборки видеосигнала соединен с пусковым выходом управляемого блока многоканального гашения, вход кадровых синхроимпульсов управляемого блока многоканального гашения соединен с выходом кадровых синхроимпульсов синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов, вход синхронизации блока многоканального гашения соединен с внешней синхронизацией, управляемый вход блока выборки видеосигнала соединен с магистралью электронно-вычислительной машины через схему управления положением, размером и шагом матрицы импульсов выборки видеосигнала, а управляемые входы блока многоканального управляемого масштабирующего усилителя, аналого-цифрового преобразователя с буферным оперативно запоминающим устройством, управляемого блока динамической и статической компенсации видеосигнала, управляемого блока многоканального гашения, синхрогенератора кадровых и строчных синхроимпульсов соединены с магистралью электронно-вычислительной машины непосредственно.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8
