Устройство считывания информации с координатной камеры

 

УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ С КООРДИНАТНОЙ КАМЕРЫ, содержащее каналы регистрации с группами нитей и группу схем ИЛИ, к входам к^аждой из которых подключены одноименные нити из каждой группы нитей, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности регистрации координат ядерных частиц, в него введе^ны схемы проверки на чётность, входы которых соединены с каналами регистрации в соответствии с модифицированным циклическим кодом Хэмминга.(Лс

(19) (И):

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

)(5)) («01 Т 1/17

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4«. з

1 (21) 2793309/18-25 (22) 04.07.79 (46) 07.08.83 Бюл. У 29о (72) H..Ì.Hèêèòþê (71) Объединенный институт ядерных исследований (53) 621.387.424 (088.8) (56) 1. Бонозола Г.К. Система кодирования информаций для многопроволочных пропорциональных камер. Труды международной конференции по аппаратуре в физике высоких энергий.

Дубна, 1970, т. 1, с. 265.

2. Авторское свидетельство. СССР

9 602894, кл. G 01 Т 7/00, 1976 (прототий). (54) (57) УСТРОЙСТВО СЧИТЫВАНИЯ ИН« фОРИАЦИИ С КООРДИНАТНОЙ КАМЕРЫ, содержащее каналы регистрации с группами нитей и группу схем ИЛИ, к входам каждой из которых подключены одноименные мити из каждой группы нитей, о т л и ч а .ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности регистрации координат ядерных частиц, в него введены схемы проверки на четность, входы которых соединены с каналами регистрации в соответствии с модифицированным циклическим кодом Хэмминга.

807806

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике и может быть применено в электронных схемах детекторов ядерного излучения и в других регистрирующих годоскопических системах, где число одновременно

5 срабатываемых датчиков незначительно по сравнению с общим числом датчиков

Известно устройство считывания информации с координатной камеры, 10 содержаще каналы регистрации с группами нитей и группу схем .ИЛИ, ко входам каждой из которых подключены одноименные нити из каждой группы нитей Щ . 5

Недостатком этого устройства является неоднозначность определения срабатывания нитей камеры при одновременном срабатывании нескольких нитей (например 2 и 3) в группе.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство считывания информации. с координатной камере, содержащее каналы регистрации с группами нитей и группу схем

ИЛИ, ко входам каждой из которых подключены одноименные нити из каждой группы нитей камеры, вторую группу схем ИЛИ и сумматор по модулю 2, причем нити из каждой группы соединены со входами второй группы схем ИЛИ в соответствии с модифицированным кодом Хэмминга, причем выходы схем ИЛИ второй группы одновременно подключены к входам кана- 35 лов регистрации и к входам сумматора по модулю 2, выход которого соединен с входом дополнительного канала регистрации f2) .

Недостатком этого устройства 40 является то, что при кодировании групп нитей по модифицированному коду Хэмминга невозможно определение координат двух соседних сработавших нитей, что сушественно 45 снижает эффективность регистрации координат ядерных частиц. В реально работающей координатной камере двойные срабатывания соседних нитей встречаются довольно часто (10

15%) и эти данные требуется считывать и обрабатывать в физических экспериментах.

Целью изобретения является повышение эффективности регистрации координат ядерных частиц.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство считывания информации с координатной ,камеры, содержащее каналы регистра- 60 ции с группами нитей и группу схем

ИЛИ, к входам каждой из которых подключены одноименные нити из каждой группы нитей, введены схемы проверки на четность, входы которых соеди- 65 иены с каналами регистрации в соответствии с модифицированные циклическим кодом Хэмминга.

В, результате получается регистрирующее устройство, которое без увеличения оборудования, за счет болеерациональных связей, позволяет повысить эффективность регистрации координат ядерных частиц.

На чертеже изображено предлагаемое устройство считывания с координатной камеры, s котором нити камеры разбиты на группы по пятнадцать нитей (1-15), причем показано соединение нитей, входящих в группу, только для одной группы.

Устройство вкюиочает пять схем (16-19) проверки на четность, по одной схеме (20) проверки на четность на каждую группу нитей, на которые разбиты нити камеры, и пятнадцать

Схем ИЛИ (21-35), которые являются общими для всех групп нитей.

Число схем ИЛИ 21-35 определяется числом нитей в группе, а число их входов 36 определяется числом групп, на которые разбиты нити камеры. Входы 36 соединены с соответствующими нитями других аналогичных групп нитей. Так, например, входи 36 схемы

21 соединены с первымн нитями других групп, а входы 36 схемы 22 — co вторыми нитями других групп и т.д. Причем схемы ИЛИ 21-35 содержатся в прототипе, за исключением того, что в прототипе рассматриваются группы иэ 8 нитей. Выходы схем 16-20 и

21 — 25 подключены к входам регистра.

Способ соединения устройства"считывания с группами нитей можно задать однозначно при помощи матрицы проверочных соотношений Н1 для модифицированного циклического кода Хэмминга.

Построение матрицы проверочных соотношений Н1 рассмотрим для случая, когда число нитей в группе равно 15.

Рассмотрим циклическую последовательность двоичных чисел а = 1000: а =1100, а8=1010, а2 =1111, а =0100, а =0110, а =0101, а =1011, а2 =0011, а1О=1110, а"4=1001 а =0001, a =1101, а = 0111, аб — а = 1000

Построение такой последовательности можно осуществить, если взять неприводимый многочлен четвертой степени х4+х+1, а положить, что а — корень этого многочлена. Тогда получим а =1=1000, а =а ха, а =а ха, 2 а4=a+1, а =а +а и т.д. Причем операция умножения выполняется по модулю многочлена, а операция сложения по модулю 2. Если же взять. неприводимый многочлен шестой степени х +х+1, то можно построить циклическую пос807806 ледовательность чисел, состоящую нэ

2 «1 двоичных шестнраэрядных чисел и т.д. Используя вышеприведенную

1 1 1 С5

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 С4

0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1

1 1 0 СЗ

1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 С2

О, 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0

1 1 1 С1 а И 43 f4

7 В 9 а1 а2 а а4 а аб

1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Номера нитей в десятичном коде

При срабатывании любой одной нити по синдрому С1-С5 можно определить координату сработавшей нити а .

При всех значениях л С5=1. Срабатывание одновременно трех нитей приводит к неправильному декодированию.

Для определения координат двух соседних сработавших нитей здесь используется следующее рекуурентное 30 соотношение. Сумма по модулю 2 двух соседних столбцов матрицы Н1 не равна сумме по модулю 2 двух соседних последующих столбцов этой же матрицы, как это видно иэ приведенной ниже таблицы. При помощи такой таблицы, записанной в памяти

ЭВИ, можно определять координаты двух одновременно сработавших ни» тей. а1 = а

5,6 а 5+ аб а9

6,7

7 10 а + б

7,8 а+ а =а"

8.,9

8+ 9 Ю

9,10 а9+ 10 аГЭ а+а=а и г ю (г+ о + 14 г

10,11

11,12

12,13

13,14

С5=0

Сумма по модулю 2

14,15

Координаты сработавших нитей

45 а+ т-О 3

15,1 а+а =а (4 l. а+а =а аг+ а = а а + а4 = а"

1,2

2,3

3,4

4,5

2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15

26 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

46

Тогда на на четность иметь номер номера двух

47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 выходах схем проверки по каждой строке будем сработавшей нити или соседних сработавших 65

1 х 1

И д 0

Ф Ц ео 0 н

0 о

<О ж

9о1

x f ох хца4 циклическую последовательность чи сел, матрицу Н1 можно представить в следующем виде: ю»

Для удобства рассмотрения работы устройства запишем номера нитей камеры в виде матрицы. Строки этой матрицы образованы номерами нитей камеры, входящих в группу, а столбцы — одноименными нитями из каждой группы нитей. нитей. Это достигается тем, чтo нити в каждой группе подсоединены к входам схем проверки на четность в соответствии с модифицированным цик807806 лическим кодом Хэмминга, так как этот код исправляет одну или две смежные ошибки. Так, обращаясь к чертежу и матрице Í1, видим, что все нити соединены с входами многовходовой схемы 20 проверки на четность в соответствии с наличием единиц в столбцах матрицы на позиции С5.

Кроме того, первая нить соединена с входом схемы 16, вторая нить - с входом схемы 17 и т.д., пятая нить с входами схем 16 и 17, а, например, 13 нить соединена с входами четырех схем 16 - 19. Другими словами, соединение нитей с входами схем 16-19 определяется наличием единиц на позициях С1-С4 в столб« цах матрицы Í1. Кроме того, с целью обеспечения проверки по столбцам каждая нить 1-15 соединена с входом соответствующей ей схемы ИЛИ

21-35. В результате получим сигнал> соответствукщий единице на выходах тех схем ИЛИ, к входам которых подключены сработавшие нити, т.е. проверка Но столбцам покажет, в каких столбцах имеются сработавшие нити. На основе этих проверок по строкам - модифицированным циклическим кодом Хэмминга, а по столбцам - на обнаружение сработавших нитей можно четко указать номера сработавших нитей в камере.

Пусть, например, в первой строке (в первой группе нитей) сработа-. ли 1 и 2-я нити, во второй строке (во второй группе) 16 и 17-я нити, в третьей строке (в третьей группе) 33 и 34-я нити, в четвертой строке (a четвертой группе) 57 и

58-я нити. Тогда на выходах схем проверки на четность по каждой строке будем иметь результат того, что во всех четырех строках сработало по четному числу нитей.

1О

Это достигается тем, что нити в каждой группе подсоединены к входам схем проверки на четность в соответствии с кодированием по модифицированному циклическому коду Хэмминга, так как этот код исправляет одну или две смежные ошибки или обнаруживает четное число ошибок.

Проверка по столбцам покажет, что сработали проволочки в 1,2,3,4,12 и 13 столбцах, но из условий работы камеры срабатывание четырех подряд сработавших нитей недопустимо. Остается предположить, что имеется пар- ное срабатывание нитей, а их местоположение определяется, исходя из проверочных соотношений, полученных при проверке по строкам. По результату совместной проверки по

4 строке и по 12 и 13 столбцам можно указать, что сработали 57-я и

58-я нити. Нетрудно проверить, что такое сочетание сработавших нитей невозможно определить, если использовать проверку.по строкам в соответствии с модифицированным кодом

Хэмминга, как это сделано в прототипе. В этом случае проверка по строкам и столбцам может указать только тЬ, что сработала, например, 1-я, 2-я или 2-я, 3-я или З-я, 4-я нити, а также невозможно точное определение координат 16-й,17-й и 33-й, 34-й нитей. Предлагаемое устройство считывания информации позволяет регистрировать номера любых четырех одновременно сработавших нитей. Кроме того, как это видно из примера, можно регистрировать большое число вариантов одновременногосрабатывания большого числа нитей камеры.

Следует отметить, что число логических схем, необходимых для реализации предлагаемого устройства считывания информации, остается таким же, как и в прототипе.

80 3806

23@3678 9 !011 12 13

9 б

О О О d О О О О О О О О О О О

Заказ 8130/4 Тираж 710 Подписное

ВНИППИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Простов

Редактор З.Бородкина Техред Л.Пилипенко Корректор.О.Билак