Устройство для автоматического измерения

 

с=- сою

IlATE т, д-;„.ттн1.КАЯ библиотека f Бд

О П И С А Н И Е ЗОО85О

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 06.IX.1969 (№ 1362486,26-25) ИПК 6 Olt 1 ОО

Ci 0It 7,.00 с присоединением заявки №-Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет—

Опубликовано 07.IV.1971. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 28Х.1971

УДК 539.1.074.27.621.3. .087.352 (088.8) Автор изобретения

Л. М. Сороко

Объединенный институт ядерных исследований

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ

УГЛОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ОТРЕЗКОВ

ПРЯМЫХ ЛИНИЙ В ПЛОСКОСТИ

К=

У а log„N

Известно устройство для а втохтатического измерения угловых распределений следов частиц в трековых камерах, содержащее .набор согласованных фильтров .в виде единого голографического Фурье-диа|позитива пространственных частот и многоканальный фотоприемник в виде магрицы из фотосопроти влений и собирающих световодав. Такое устройство обеспечивает обработку на высо|них скоростях за счет непрерывной птротяжки кадров при непрерывном просвечиваснии кадра. В устройство не входят ни обтюраторы, tHH системы скачкообразной протяжки пленки типа мальтийского креста.

Однако известное устройство для автоматической обрабопкн треков частиц имеет недостагки.

Так, число фильтров, кото|роеможно разместить в едином гологра фичеоком фильтре, ограштчено, так как появляются шумы и ухудшается соотношение сигналов и шумов на выходе устройства. Увеличение числа дискретных ттоложений фильтра, а следовательно, и улучшение точности измерений сопряжено с необходимостью увеличения числа элементов приемной матрицы, каждый канал которой состоит из собирающего световода, фотосо противления, усилителя импульса и счетчика им|пульсов. В результате устройство оказывается черезвычайно громоздким, если число его каналов превышает 50 или 100.

В предложенном устройстве существенно уменьшено число огнтических каналов при сохранении точности и быстроты обработки информ а ци и.

В у гройстве используется 1тринцип действия декадно-голографического фильтра при последовательном раоположении декад, аналогичный де каднохту электронному птересчету коротких электрических и хспульсов.

Декадно-гологра фическая система измерения состоит из нескольких декад, вклкхченных последовательно и функционирующих практи15 чески одновременно. Коэффициент выигрыша такой системы равен

20 где а =-1О для «нормальной» декады, но сори необходимости коэффициент пересчета декады может быть выбран любым; Й вЂ” число i:ãëo вых интервало в. Если iV==-1000, то:коэффици25 ент выигрыша ранен К=ЗЗ, а,для N= — 10000 коэффициент выигрыша К=250.

На чертеже приведена схс»а предложенного устройства.

Лазер 1 с одномодовым излучением создает пространственно-когеренпюе освещение, Ко300850

Составитель Е. П. Николаева

Редактор Т. 3. Орловская

Техред Т. П. Курилко

Корректор В. И. )Колудева торос преобразуется с помощью коллиматорной линзы 2 в параллельный пучок света.

Пленка 8 с обмеряемыми фотокадрами взеремещается непрерывно транспортирующим узлом 4, Линза 5 осуществляет пространственное преобразование Фурье и отображает

Фурье-образ одиночного трека .на голографический фильтр 6, входящий в первую декаду.

На вьгходе фильтра появляется оди н из вторичных дифракционных пучков, образующих с о птической осью системы достаточно большой угол, что обуславливается оольшой пространственной несущей частотой или малым шагом между соседними микрополосами голографического фильтра 6. Вторичный дифракционный пучок цогпадает беспрепятственно в определенный канал приемо-накопительной матрицы 7. Линза 5 не захватывает эти пучки.

В результате на следующий голографический фильтр 8 с матрицей 9 микроструктура первого голографического фильтра не проектируется.

Приемо-накопительная матрица 7 состоит из десяти каналов. Каждый канал содержит миниатюрное фотосо противление или пальчиковый фотоумножитель 10, снабженный собирающим световодом 11, усилитель сигнала 12, формирующую ячейку И и накопитель 14 электрических сигналов. Сигналы с фотоумножителя через усилитель .и формирующую ячейку поступают на IFIàêoïèòåëü импульсов, а затем декадные индексы считываются залисывающим блоком 15.

Прямой пучок света, (прошедший через первый декадный блок, попадает во второй аналогичный блок. Линза 16:переносит отображение Фурье-оораза с фильтра 6 на фильтр 8.

При этом микрорисунок, который и меется на голографическом фильтре 6, на фильтр 8 линзой 16 не переносится, так как дифракцион ный пучок, несущий информацию о микроструктуре одного из секторов тологра фического фильтра, не захватывается изображающей линзой

16. Во втором голографическом фильтре происходит более мелкое выявление ориентации

Фурье-образа анализируемого следа.

Пря мой пучок света, прошедший через вторую декаду, попадает на третью декаду с голографическим фильтром 17. Перенос в третью частотную плоскость осуществляет изооражающая линза 18. Третий голографический фильтр 17 разбит на еще более узкие секторы, соответствующие выбран ной точности

1Î измерения угла, Устройство состоит из трех декадных голографических фильтров, но число декад мож но увеличивать.

Число ориентаций микроструктур гологра15 фического фильтра равно десяти. Приемная матрица также имеет десять каналов.

Изготовление голографических фильтров производится известными методами, например, с помощью интерферометра 41ах-Цендера илн

20 интерферометра Вандер Люгта.

Чтобы интенсивность вторичны.; дифракционных пучков была высокой, каждыи голографический фильтр изготавливается в виде релье фно-фазовой голограммы, путем отбеливания 5 ее после проявления.

Предмет изобретения

Устройство для автоматического измерения угловых распределений .отрезков прямых линий в плотскости, содержащее когерентный источник света, голографические фильтры и оптико-электронные приемные элементы, отличаюи1ееся тем, что, с целью существен ного уменьшения числа оптических каналов при сохранении точности и быстроты,ооработки информации, в нем использованы оптические фильтры с .голограммами декад, причем фильтры расположены, последовательно по

4о оси пучка света так, что первым стоит фильтр с голограммой одной декады, вторым— фильтр с голограммой десятичной декады и т. д., и между фильтрами размещены по одI0H декаде фотоприемных элементов.

Заказ 162 656 11зд. ¹ 506

Тираж 473 Подписное

11НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете

Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Тии.,арьк фил. пред. «Патент»