Astronet > 7.3 Schetchiki impul'sov i metod nakopleniya

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Precizionnaya fotometriya

<< 7.2 Usiliteli impul'snogo signala | Oglavlenie | 7.4 Podgotovka k nablyudeniyam >>

7.3 Schetchiki impul'sov i metod nakopleniya

Usilennye i sformirovannye impul'sy po koaksial'nomu kabelyu dlinoi okolo 10 m postupayut na schetchiki. Schetchiki ustanovleny v korpuse mikroEVM ``Elektronika-60'', yavlyayusheisya yadrom upravlyayushei i registriruyushei chasti kompleksa. Schetchiki obespechivayut maksimal'nuyu skorost' scheta okolo 80 MGc. S tochki zreniya processora EVM schetchiki yavlyayutsya vneshnim ustroistvom mashiny, i, kak vsyakoe vneshnee ustroistvo, imeyut registr upravleniya i registry dannyh. Krome impul'sov ot usilitelei, na platy schetchikov postupayut dannye ot datchika vremeni, v kachestve kotorogo primenyaetsya sinhronometr (elektronnye chasy) tipa Ch7-15. Impul'sy ot sinhronometra pozvolyayut tochno zadavat' interval vremeni nakopleniya. V nuzhnyi moment s etogo zhe sinhronometra v pamyat' EVM vvoditsya absolyutnoe znachenie vremeni.

Pust' za edinichnyi interval vremeni $\Delta t$ na vhod schetchika postupilo impul'sov, prichem trebuetsya chtoby otnositel'naya statisticheskaya pogreshnost' vashego izmereniya ne prevyshala nekotorogo chisla $\varepsilon$ . Kvantovye fluktuacii svetovogo potoka podchinyayutsya raspredeleniyu Puassona, soglasno kotoromu dispersiya izmerennogo kolichestva impul'sov $\sigma^2=n$ , srednekvadraticheskoe uklonenie $\sigma=\sqrt{n}$ , a otnositel'naya srednekvadraticheskaya oshibka $\varepsilon = \sigma/n$ . Sledovatel'no, chtoby imet' otnositel'nuyu oshibku menee 1% neobhodimo nakopit' $N(\varepsilon)\ge10^4$ impul'sov, menee 0.5% - $N(\varepsilon)\geq4\cdot 10^4$ , i menee 0.1% - $N(\varepsilon)\geq10^6$ impul'sov. Vremya nakopleniya , neobhodimoe dlya polucheniya otnositel'noi oshibki ne bolee chem $\varepsilon$ , ravno $N(\varepsilon)/n$ .

Krome kvantovyh fluktuacii, svetovoi potok ot zvezdy fluktuiruet za schet atmosfernyh mercanii. Process mercanii imeet shirokii chastotnyi spektr. Naibolee harakternye chastoty zaklyucheny v intervale ot 10 do 100 Gc, odnako imeetsya i nizkochastotnaya sostavlyayushaya mercanii s harakternymi chastotami do 0.1 Gc. V svyazi s etim dazhe pri ochen' bol'shih svetovyh potokah ne sleduet primenyat' ekspozicii men'shie chem $\approx10$ s. Oba eti processa: kvantovye fluktuacii i mercaniya vliyayut na velichinu srednei kvadraticheskoi oshibki $\sigma$ srednego znacheniya kolichestva impul'sov za prinyatoe vremya ekspozicii, kotoroe opredelyaetsya po obychnoi formule:

$\begin{displaymath} {\sigma}_N^2=\frac{\displaystyle\sum\limits_{i}^{n} (N_i-{\overline{N}})^2}{n(n-1)}, \end{displaymath}$

gde

-- chislo izmerenii,

-- rezul'taty individual'nyh izmerenii, a $\overline{N}$ -- srednee kolichestvo impul'sov za odno izmerenie. Udobno, esli vasha apparatura v processe nakopleniya v kazhdyi moment budet ``znat''' chemu ravna otnositel'naya srednekvadraticheskaya oshibka $\varepsilon = \sqrt{\sigma^2_N}~:~{\overline N}$ i zavershit process po dostizhenii zadannoi tochnosti. Dlya etogo nuzhno nakaplivat' signal seriyami iz malyh intervalov vremeni. Apparatura Tyan'-Shan'skoi observatorii pozvolyaet izmenyat' dlitel'nost' takih malyh intervalov ot 1 millisekundy do edinic sekund. Standartnoi dlitel'nost'yu edinichnogo akta nakopleniya schitaetsya 20 ms.

Pust' teper' vy nakopili signal neskol'ko raz po 20 ms. Eto ``neskol'ko'' dolzhno byt' ``dovol'no mnogo'', chtoby uverenno opredelit' srednee i otnositel'nuyu srednekvadraticheskuyu oshibku. V nashem sluchae ``dovol'no mnogo'' ravno 64. Esli posle nakopleniya pervyh 64 chisel za pervye 64 vremennyh intervala po 20 ms zadannaya tochnost' ne dostignuta, to nuzhno nakopit' eshe 64 chisla, i tak dalee. Kogda otnositel'naya srednekvadraticheskaya oshibka po vsem chetyrem kanalam stanet men'she napered zadannyh znachenii, nakoplenie nuzhno zakonchit'. Takoi algoritm realizovan v programme upravleniya processom nakopleniya. Pri slabyh signalah (naprimer ot fona neba) byvaet tak, chto za razumnoe vremya nevozmozhno dostich' zadannoi velichiny otnositel'noi oshibki. Togda, estestvenno, postavit' kakoe-to ogranichenie po vremeni. V standartnom variante ono sostavlyaet 30 s.

<< 7.2 Usiliteli impul'snogo signala | Oglavlenie | 7.4 Podgotovka k nablyudeniyam >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie Publikacii so slovami: Fotometricheskaya sistema - zvezdnaya velichina - fotometriya - spektrofotometriya - atmosfernoe pogloshenie
Sm. takzhe: Zvezdnye velichiny Zahodyashaya ten' Zemli Spektral'noe i fotometricheskoe issledovanie linzovidnoi galaktiki s obolochkami NGC 474 Laboratoriya issledovaniya zvezdnogo magnetizma SAO RAN Laboratoriya spektroskopii zvezd SAO RAN Laboratoriya spektroskopii i fotometrii vnegalakticheskih ob'ektov SAO RAN Pokazatel' cveta Vse publikacii na tu zhe temu >>

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce