Способ фотоэлектрической регистрации моментов прохождений звезд

 

О П И С А Н И Е l9II53

И ЗОБ РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

3 11! i i CI I х! ос от i I3T. C!3 II;I CTP.7 bCT I! 3

Заявлено 21,Х.1965 (№ 1033768/26-10) 1;г!, 42с, 39, 01

-12 1 1 1 с III исос;(инс!!иск! заявя!! М

М13К С! 02;I

С3 01!1

У. 1К 53.082.52:552.2 (088.8) Приоритет

Комитет па делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

0331 бликовано 14.1.1967. b!u,!лстснь М 3

ДIITII ()!75 ол !!нов!! и н я oHHc !HI!51 1 5. I I I. 196:

СПОСОБ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ РЕГИСТРАЦИИ, МОМЕНТОВ П РОХО)КДЕН И Й ЗВЕЗД

Известные амплитудные способы фотоэлектрической регистрации моментов прохождения звезд с простой и зеркальной решеткой даюг возмо>кность регистрировать моменты, когда амплитуда сигналов на выходе усилителя достигает определенной величины, и поэтому не исключают влияния дрейфа усилителя на регистрируемые моменты.

В предлагаемом способе световые потоки (прошедший через щели решетки и отраженный зеркальными промежутками решетки) модулируются в противофазе и регистрируются моменты поворота фазы несущей частоты на 180, соответствующие моментам прохождения центра изображения звезды через края щелей зеркальной решетки.

Описываемый способ позволяет исключить влияние дрейфа усилителя IIa регистрируемые моменты. Применение модуляции также повышает чувствительность фотоэлектрической установки.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — график фототока.

Устройство содержит наблюдательный инструмент, объектив 1 которого используется для формирования изображения звезды в плоскосТН зеркальной решетки 2. Зеркальная решетк;! установлена так, что ес плоскость составляет с фокальной плоскость о угол 45, а ось решетки совпадает с фокальной плоскостью.

Разделенные зеркальной решеткой световые

5 потоки от изображения звезды ii фона неба образуют с помощью дополнительных оптических систем, состоящих из призм > и линз

Фабри 4, два изображения объектива астрономического инструмента в плоскости моду,7ято10 ра света 5. Диск модулятора света вратщаетс>7 синхронным мотором 6, который питается напряжением стабильной частоты от кварцевого генератора 7. Модуляция света. прошедшего через щели и отраженного от зеркальных про15 межутков решетки, осуществляется точно в противофазе. За диском модулятора установлен фотоумножитель 8, катод которого освещается прямым и отраженным светом, прошедшим через оба кана.7а. Может быть ис20 пользовано и два фотоумножителя; при этом световой поток, прошедщий через щели решетки, освещает катод одного фотоумножителя, а отраженный зеркальными промежутками решетки — катод другого фотоумножнтеля. В

25 случае применения одного фотоумножителя прямой и отраженный световые потоки должны быть выравнены по мощности; при использовании двух фотоумно>кителей 33ыравниваются вторичные фототоки на выходе фотоумЗО ножн тел ей.

19)153

У сиг!ителыгая схема состоит из катодного повторителя 9, предварительного усилителя

10 н настроенного на частоту модуляции избирательного усилителя 11, преобразователя

12 синусоидальных сигналов (огиба!Ощую несущей частоты) в прямоугольные, фазового детектора 13 н электромагнитного нли электронного реле 14. Последовательно с входом реле включен миллиамперметр постоянного тока с нулем посередине (на чертеже не по- ТО казан). Вторичная цепь реле соединена с запоминающим устройством, например хронографом 15. Кроме того, и анодной цепи одной нз ламп предварител1н!ого усилителя установлен вольтметр переменного тока, при помощи 15 которого измеряется напряжение сигналов !На ° входе усилите,15!.

В случае прнмене!шя двух фото5 мноткнтелей аноды их соединяютс5! вместе.

Дл51 Tor 0 ITOoisl orr i I la 1 hi llocT05IIIHDI 0 тОка 20 не проходилн на управляюшу10 сетку первой лампы, вход ее дол кен быть реост<1тно-емкост-!

ым.

Фильтром избирательного усилителя служит двойной Т-образный RC-мост и цепи от- 25 рицательной обратной связи.

Опорные сигналы на фазовый детектор подаются !!лн с кварцевого генератора, как показано на фиг. I, или с диска модулятора.

Вольтметр для измерения сигналов на вхо- чн де усилителя !! мнллиамперметр в цепи нагрузки фазового детектора служат для регулировки и контроля работы фотоэлектрической установки в процессе ее эксплуатации.

Для контроля положения зеркальной решет- 35 кн предусмотрена вспомогательная оптическая система 16, 17.

Световые потоки от фона неба н изображения звезды 30 модулятора выражаются форх1 лой где Н вЂ” световой поток от фона неба; h — 45 амплитуда светового потока от иэображения звезды; S — пол .период изменения светового потока от звезды илн диаметр изооражения звезды; а — начачьная фаза светового потока от звезды, После модуляции световые потоки в первом и втором канале будут иметь вид 1>1,р — — — Н + — h (1 - - sin, - - / —, . ), 55

2 2 iS ) «; 1+ з " (l+ ", ), Т где Т вЂ” — период модуляции света; р -- на- 60 чальная фаза модуляции света.

Вторичный фототок в анодной цепи фотоумножителя будет равен сумме световых потоков в обоих каналах, умноженных на чувствительность фотоумножителя 65

— K.! и+- h) 1 — sin l — !-;- J )Х

1 г,s

I2-,.

;"sin — 1 +,, )1. т,1)1

Промодулированные lr противофазе светоВЫР НОТОКН ВЫЗОВ 5 T TO;IbKO ПОСТОЯННУЮ COcTan;l5iIoIlIiI0 фототока в анодной цепи фотоумножителя, равную КН, которая не изменит напряжение на управляющей сетке катодного повторителя. Лналогнчное явление будет н

13 случае, когда изображение звезды будет делиться пополам краем зеркальной решетки.

Прн положении изобра5кения звезды в центр щели нли в центре зеркального промежутка решетки световой поток пойдет только по одному каналу и будет нромодулирован с частотой f и начальной фазой р или р + Ti. При промежуточном положении изобра>кени51 звезды одна часть светового потока пойдет по одному каналу, а другая часгь — пo другому каналуи через усилитель пройдет только сигнал, вы3l33rliIhIH разностью светов!>1х потоков. Фазовый сдвиг несущей частоты в разности фототоков будет равен начал»ной фазе большего светового потока.

На графике фототока площади, заштрихованные линиями параллельными оси абсцисс, заполнены переменным фототоком с частотой (и начальной фазой Р; площади, заштрихованные параллельными линиями ос» ординат, заполнены также переменным фототоком с частотой t и начальной 1разой р+ !1 и, након, и, площади, заштрихованные теми н другими линиями, заполнены постоянным фототоком

От фона неба н изображения звезды. В точках А, B. С, D начальная фаза несущей частоты будет поворачиваться на 180= ; моменты поворота фазы на 180 соответствуют моментам, в которые центр изображения звезды совпадает с краем щели зеркальной решетки.

Немодулированная часть фототока не пройдет через реостатно-емкостный вход усилителя, и через нагрузку фазового детектора пройдет только огибающая несущей частоты. Следовательно, в моменты поворота начальной фазы несущей частоты на 180 направление тока в нагрузке фазового детектора будет изменяться на противоположное, н этн моменты, соответствующие моментам деления изображения звезды краем щели зеркальной решетки пополам, могут быть зарегистрированы, Icaic поворот на 180 начальной фазы несущей частоты.

Предмет изобретения

Способ фотоэлектрической регистрации моментов прохождений звезд, заключающийся i3 формировании с помощью оптики астрономического инструмента изображения звезды и фона в плоскости зеркальной решетки, пространственном разделении зеркальной решеткой светового потока от изобрахкения по двум каналам, преобразовании разделенных световых потоков фотоприемным блоком с усили191153 тельной схемой в сигналы электрического тока, регистрируемые запоминающим устройством, отличающийся тем, что, с целью исключения влияния дрейфа усилителя на регистрируемые моменты и повышения чувствительности установки, в нем разделенные зеркальной решеткой световые потоки от изооражения модулируют точно в противофазе и регистрируют моменты поворота начальной фазы несущей частоты на 180, соответствующие

5 моментам прохождения центра изображения звезды через края щелей зеркальной решетки. е

Фиг. 2

Составитель М. Илленно

Корректорьи О. Б Тюрина. и Т. Н. Дмитриева

Техред Л. Бриккер

Редактор В. Торопова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 317/4 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4