Ядерная электроника - Цитович А.П.
Скачать (прямая ссылка):
В рассмотренном методе применяют достаточно высокочастотные иьезомикрофоны, обеспечивающие передачу фронта звукового сигнала с временем нарастания около 1 мкс. Этим временем фактически определяется координатное разрешение, примерно равное 0,3 мм.
Скорость звука в камере зависит от давления газа и температуры и, как правило, в лабораторных условиях непостоянна. Поэтому возникает необходимость в периодической проверке скорости звука. Это делается при помощи специального разрядника, расположенного на определенном расстоянии от микрофона.
8.4.2. ТЕЛЕВИЗИОННОЕ СЧИТЫВАНИЕ
Достаточно высокая яркость свечения разрядов в искровых камерах (IO6—IO7 нт при длительности IO"6- IO-7 с) позволяет непосредственно без промежуточного фотографирования считывать видимое изображение следов телевизионными устройствами. Для этого возникающие в камере по следу частицы разряды проектируют при помощи светосильного объектива на передающую телевизионную трубку (рис. 8.23,а). В качестве последней обычно используют видикон. При малой интенсивности свечения, что наблюдается в стриммерных камерах, применяют более чувствительные трубки типа суперортикона.
Рассмотрим принцип действия телевизионного считывающего и кодирующего устройства с видиконом. Видикон — электровакуумный прибор с магнитной разверкой электронного луча. Изображение проектируется на мишень, состоящую из сигнальной пластины и фотопроводящего слоя. В исходном состоянии перемещающийся по растру электронный луч заряжает поверхность мишени. При попадании квантов света вследствие явления фотопроводимости на мишени образуется потенциальный рельеф, который сохраняется в течение некоторого времени. Считывание потенциального рельефа ведется сфокусированным элект-
383
Рис. 8.23. Телевизионное считывание с искровой камеры:
а — схема установки; б — телевизионный растр; в — работа генераторов развертки; г — кодирующая схема; 1 — искровая камера; 2 — сигнальная пластина; 3 — фотопроводящий слой; 4 — генератор разверток; 5 — кодировщик; 6 — монитор; 7 — отклоняющая и фокусирующая катушки
ронным лучом, перемещающимся по растру. При попадании электронного луча на поверхность мишени возникают вторичные электроны, которые «засыпают» потенциальный рельеф. При этом происходит изменение заряда пластины и, следовательно, ее потенциала. В результате на выходе сигнальной пластины возникают сигналы, соответствующие прохождению электронного луча по тем точкам мишени, на которые были спроектированы вспыхнувшие в камере искры.
Основные узлы телевизионной системы: приемная телевизионная трубка со светосильным объективом, генератор пилообразных напряжений, кодирующие устройства и телевизионный монитор.
Генератор пилообразных колебаний вырабатывает кадровую и строчные развертки, которыми электронные лучи синфазно отклоняются в видиконе и в электронно-лучевой трубке монитора. Запись информации на мишень видикона и ее считывание ведутся
384
в разное время. В течение одного кадра ведется запись, следующий кадр — считывание, после его в течение двух кадров производится полное стирание потенциального рельефа.
Работа кодирующих устройств жестко привязана к пилообразным колебаниям генераторов развертки. Чтобы определить координаты у их некоторой светящейся точки (рис. 8.23,6), необходимо определить время ty от начала кадра до строки, совпадающей с этой точкой, и время Ix движения луча от начала строки до момента пересечения точки (рис. 8.23,в). Кодирующаяся схема (рис. 8.23,г) состоит из двух счетчиков и двух схем пропускания Я. На счетчик кодирования координаты у в течение ty подаются импульсы строчной частоты, а на счетчик кодирования координаты х в течение времени ty поступают ВЧ-колебания. Полученные коды со счетчиков передаются в ЭВМ.
В электронно-лучевой трубке монитора развертка луча ведется по такому же растру, как и 'в видиконе. Поэтому при подаче на управляющий электрод трубки видеосигналов на ее экране наблюдаются вспышки, соответствующие разрядам в камере. Для более детального рассмотрения трека частицы на монитор можно подать через ЦАГІ коды из устройства памяти ЭВМ. В этом случае монитор работает как дисплей.
Мы рассмотрели принцип действия одного телевизионного считывающего канала. В экспериментальных установках обычно фиксируют стереоскопическое изображение и поэтому применяют два канала. В этом случае требуется особенно высокая однородность и совместимость растров. Поэтому применяется система стабилизации пространственного положения растра.
В современных телевизионных системах трудно получить высокую линейность развертки луча передающей трубки в горизонтальном и вертикальном направлениях. Имеются искажения и в оптической системе. Поэтому, как правило, применяют специальные реперные изображения (сетки, кресты), по которым при помощи ЭВМ производится корректировка измерений треков.
Большей геометрической стабильностью обладают новые устройства для передачи изображений — приборы с зарядовой связью (ПЗС); они имеют матричную структуру, и их чувствительные элементы стабильны в пространстве. Применение ПЗС для считывания следов частиц в искровых камерах, очевидно, упростит аппаратуру и обеспечит большую точность измерений.
