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近代信息处理（第十七讲） ——时间测量方法（1）
刘树彬

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时间应用
基础研究
原子核和粒子物理研究、地球动力学研究、相对论研究
应用研究、国防、国民经济建设
航空航天、深空通讯、卫星发射及监控、信息高速公路、地质测绘、导航通信、电力传输和科学计量等
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2011-04-20
固定靶实验中的时间测量
高能物理等物理实验中探索物质亚原子级精细结构的基本手段之一
加速的脉冲束流轰击固定靶，产生的次级粒子被固定靶后面的探测器“墙”检测
对每个事例，束流探测器探测到每个束流作为每个事例的“起始”信号，所有探测器的输出经甄别后接到时间测量电路中作为“停止”信号
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对撞实验中的时间测量
高能物理等物理实验中探索物质亚原子级精细结构的基本手段之一
两束粒子被加速后相撞，对撞后产生的次级粒子从对撞点向四周飞行，围绕着对撞点放置大量探测器
通过测量带电粒子的飞行时间△t，结合径迹探测器测量同一粒子的动量p和飞行径迹长度l，得到粒子的本征质量m0，鉴别出带电粒子的种类
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粒子物理实验中的时间测量
TOF: Time of Flight
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飞行时间质谱仪中的时间测量
1/2mv2=eV
v=(2eV/m)1/2
T=L(m/2eV)1/2
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激光测距中的时间测量
由激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，部分散射光返回到传感接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管
雪崩光电二极管：内部具有放大功能的光学传感器，能检测极其微弱的光信号
记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的往返时间t
D=ct/2
要想使分辨率达到10cm，则传输时间的测量分辨率
好于600ps
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子弹速度测量中的时间测量
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超声波流量测试里的时间测量
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超声波厚度、密度检测中的时间测量
厚度检测
密度检测
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