Brevet FR2136904A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne la mesure de la puissance d'une explosion nucléaire au moyen de courbes représentant la variation de l'éclairement dû à une explosion en fonction du temps. Dans un brevet antérieur du demandeur, déposé le 9 octobre 1970 et ayant pour titre " Procédé et appareil pour la mesure de la puissance d'un tir nucléaire aérien ", on a proposé d'effectuer de telles mesures, en enregistrant la courbe de l'éclairement en fonction du temps, et en déterminant sur cette courbe deux instants qui correspondent à une même valeur d'éclairement et dont les temps, comptés depuis l'instant du début de l'explo- sion, sont dans un rapport déterminés à l'avance. Dans ce même brevet on a également proposé un appareil, dérivé d'un pantographe, permettant d'effectuer la détermination de ces deux instants sur la courbe préalablement enregistrée, en choisissant de préférence, de déterminer des instants qui correspondent à des temps dans un rapport de 3 ou de 5, et, toujours,à une même valeur de l'éclairement. La présente demande concerne un mode de mise en oeuvre perfectionné de l'invention telle que décrite dans ce brevet antérieur. L'invention vise en particulier à permettre une détermination beaucoup plus rapide des instants mentionnés cidessus et par conséquent de la puissance de ltexplosion nucléaire, les relations entre la puissance et les temps mesurés étant, pour chaque rapport déterminé, établi comme il a été décrit dans le brevet antérieur déjà cité. L'invention propose un procédé pour la mesure de la puissance d'un tir nucléaire, comportant l'enregistrement des variations de l'éclairement en fonction du temps en prenant comme origine du temps le début de 1' explosion et la détermination de deux temps t et t n correspondant à une même valeur de l'éclairement et se trouvant dans un rapport numérique n fixé à l'avance, caractérisé en ce que l'on visualise simultanément au moins deux courbes retraduisant les variations de l'éclairement en fonction du temps pour des échelles de temps différentes, dans ledit rapport numérique n, et en ce que l'on détermine le point d'intersection desdites courbes, dont les abscisses correspondent respectivement aux temps tl et t n sur chacune desdites courbes. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, on visualise simultanément avec lesdites courbes une échelle de lecture graduée en temps pour l'une ou l'autre des courbes, ou directement en puissance d'explosion. L'invention propose plus particulièrement d'utiliser pour la visualisation un oscilloscope à mémoire, capable d'admettre des signaux de commende à la fois pour la plaque de déviation correspondant aux coordonnées X et pour celles des coordonnées Y , et de plus, présentant de préférence également une entrée Z pour la ccaanande d'inscription sur 1' écran de visualisation. Le procédé consiste alors principalement à inscrire sur ltécran d'un oscilloscope à mémoire, les courbes obtenues en admettant, en coordonnées X, pour commander l'une des plaques de déviation de l'oscilloscope, une tention proportionnelle à 1' éclairement de l'explosion observée, et en admettant en coordonnées Y, pour commander l'autre plaque de déviation de 1 'oscilloscope, simlltanément au moins deux rampes linéaires multiplexées, gouvernant des vitesses de balayage différentes, faisant entre elles ledit rapport n, et à définir la position du point d'intersection desdites courbes par rapport à une grille de traits de Y constants. Dans des modes de mise en oeuvre préférés de l'invention, - le procédé comporte, de préférence préalablement à l'inscription desdites courbes, l'inscription de ladite grille sur ledit écran, les traits correspondant à des valeurs prédéterminées du temps sur une au moins desdites courbes ou de la puissance de l'explosion, - on commande l'inscription sur l'écran pendant une fraction seulement de l'admission de chacune des rampes. L'invention propose également un dispositif pour la mesure de la puissance d'une explosion nucléaire qui se caractérise essentiellement en ce qu'il comporte un oscilloscope à mémoire associé à un générateur de rampes linéaires fournissant simultanément au moins deux signaux en rampes linéaires de pentes différentes et à des moyens de multiplexage pour admettre alternativement et périodiquement chacun desdits signaux dans une entrée Y de l'oscilloscope pour obtenir simultanément deux vitesses de balayage différentes de l'écran par le spot en coordonnée Y, des moyens de mesure de l'éclairement de l'explosion envoyant dans une entrée X de l'oscilloscope un signal de tension proportionnelle à ltéclairement à chaque instant, des mayens de commande de la mise en route du générateur de rampes linéaires par un organe de détection du début de l'explosion et des moyens de commande de l'inscription du spot sur l'écran de l'oscilloscope périodiquement pendant une fraction du temps d'admission de chacune desdites rampes. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, concernant un mode de mise en oeuvre choisi à titre d'exemple non limitatif et schématiquement illustré par la figure unique jointe. Tel que décrit dans cet exemple, le dispositif objet de l'invention comprend principalement un oscilloscope 1, du type à mémoire, un générateur de' oe;és linéaire?2et un dispositif de multiplexage 3. L'oscilloscope à mémoire 1 comporte deux entrées X et Y permettant de cammander indépendamment deux plaques de déviation pour provoquer un deplacement du spot sur l'écran de visualisation respectivement en coordonnées k et Y. Une troisième entrée Z'ést disponible pour commander l'inscription du spot sur l'écran à mémoire ; elle est reliée à.un organe 4 de commande d t inscription et de marquage de temps Le dispositif de multiplexage 3 permet de gouverner simultanément plusieurs vitesses de balayage en coordonnée Y en adressant alternativement et périodiquement à l'entrée Y de l'oscilloscope plusieurs signaux de tension en rampes linéaires de pentes différentes produites par le générateur 2. Celui-ci peut etre simplement constitué par un intégrateur à escalier, attaqué par les impulsions en créneaux d'un oscillateur et associé à un pont diviseur à résistances, le choix des résistances déterminant le rapport des vitesses de balayage. D'autres réalisations sont également possibles, parmi lesquelles une variante particulièrement avantageuse utilise un convertisseur digital-analogique. Le générateur de rampes linéaires 2 est commandé par un circuit 5 qui commande par exemple la mise en route de l'intégration lorsqu'il reçoit une impulsion d'un flashmètre électromagnétique agissant comme détecteur d'instant zéro, c'est-à-dire du début d'une explosion. L'ordre d'arrêt est par ailleurs donné par un comparateur de tension 6 qui détermine la fin du balayage. L'entrée X de l'oscilloscope est reliée, pour l'enregistrement des courbes dtéclairement d'une explosion, à un dispositif de mesure d'éclairement 7 fournissant un signal de tension proportionnelle à l'éclairement à chaque instant. Un meme oscillateur 8 est utilisé pour fournir les créneaux d'horloge à différentes fréquences nécessaires à l'organe 4 de cotnmnnde diinscription, au générateur de rampes linéaires 2 et au dispositif de multiplexage 3. Les fréquences sont choisies de manière à commander l'inscription du spot sur l'écran pendant une fraction seulement du temps d'admission de chacune des rampes linéaires à l'oscilloscope, de manière à éviter l'inscription de traînées d'une courbe à l'autre. L'organe 4 permet par ailleurs d'effectuer un marquage de temps par suppression périodique des impulsions de canmande d'inscription, dans le but de vérifier après enregistrement la linéarité des rampes et le rapport des vitesses de balayage. Dans lé cas particulier décrit on utilise un dispositif de multiplexage à quatre voies pour enregistrer -simultanémenttrois courbes d'éclairement, avec par exemple des vitesses de baiarageV.,3V., 5V, la quatrième voie étant disponible, sdit pour matérialiser l'axe origine des temps, soit pour établir des'différences dans le tracé des-différentes courbes (par la longueur ou l'écart des tracés enregistrés) permettant de les distinguer facilement. A partir de deux quelconques des courbes ainsi enregistrées avec des vitesses de balayage en Y, ctest-à-dire des échelles de temps faisant en elles un rapport n, on recherche leur point d'intersection, après le minimum d'éclairement de la courbe la moins dilatée, et Il on détermine l'abscisse sur l'échelle des Y de l'une ou l'autre courbe. Ces abscisses, correspondent aux temps tl et tn de même éclairement, comptés depuis l'instant n zéro du début de l'explosion, à partir desquels la puissance de l'explosion peut être calculée comme il a été décrit dans la demande de brevet déjà citée. Pour des rapports de vitesses de balayage déterminées, on peut prévoir de graduer directement les échelles Y en puissance. Afin de faciliter et d'améliorer le repérage des points d'intersection des courbes deux par deux, on met à profit l'oscilloscope à mémoire pour visualiser sur l'écran, en superposition avec les courbes enregistrées, une échelle de lecture, soit des temps, avec naturellement une graduation différente pour chaque courbe enregistrée, soit directement des puissances d'explosion. De préférence, on affiche sur l'écran, préalablement à l'enregistrement des courbes d'éclairement, une grille de traits de Y constants, généralement non équidistants, mais correspondant à des valeurs prédéterminées du temps sur chaque courbe ou de la puissance d t explosion. L'affichage de chaque trait de la grille s'effectue en adressant à l'entrée Y de l'oscilloscope une tension continue et à l'entrée X une tension permettant un balayage complet de l'écran parallèlement à l'axe des X. Dans le cas où le dispositif comporte un convertisseur digital analogique pour la génération de rampes linéaires lors de l'enregistrement des courbes d'éclairement, il est avantageux de relier celui-ci au préalable ou a posteriori directement à l'entrée Y de ltoscilloscope, pour l'enregistrement de la grille de lecture, en l'utilisant comme générateur de tensions proportionnelles à des temps déterminés, selon un programme des temps préalablement défini, tandis que pour chacune de ces tensions, on commande ltinscription en admettant simultanément à l'entrée X un signal en rampe linéaire produit par un autre générateur 9, illustré en traits interrompus sur la figure. Le rmt"e matériel peut en outre être utilisé, après enregistrement des courbes d'éclairement, pour déterminer avec plus de précision le point d'intersection, par approches successives, en faisant apparaître sur l'écran, mais sans conanander l'inscription, successivement des traits de la grille de lecture à des Y variables. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à l'exemple particulier décrit ci-dessus. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la mesure de la puissance d'un tir nucléaire, comportant l'enregistrement des variations de l'éclairement en fonction du temps en prenant comme origine du temps le début de l'explosion et la détermination de deux temps tl et tn l'éclairement et se trouvant dans un rapport numérique n fixé à l'avance, caractérisé en ce que l'on visualise simultanément au moins deux courbes retraduisant les variations de lléclairement en fonction du temps pour des échelles de temps différentes, dans ledit rapport numérique n, et en ce que l'on détermine le point d'intersection desdites courbes, dont les abscisses correspondent respectivement aux temps F et in sur chacune desdites courbes. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on visualise simultanément avec lesdites courbes une échelle de lecture graduée en temps pour l'une ou l'autre des courbes, ou directement en puissance d'explosion. 3.- Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste principalement à inscrire sur l'écran d'un oscilloscope à mémoire, les courbes obtenues en admettant, en coordonnées X, pour commander l'une des plaques de déviation de l'oscilloscope, une tension proportionnelle à l'éclairement de l'explosion observée, et en admettant en coordonnées Y, pour commander l'autre plaque de déviation de l'oscilloscope, simultanément au moins deux rampes linéaires multiplexées, gouvernant des vitesses de balayage différentes, faisant entre elles ledit rapport n, et à définir la position du point d'intersection desdites courbes par rapport à une grille de traits de Y constants. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte, de préférence préalablement à l'inscription desdites courbes, l'inscription de ladite grille sur ledit écran, les traits correspondant à des valeurs prédéterminées du temps sur une au moins desdites courbes ou de la puissance de l'explosion. 5.- Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'on commande l'inscription sur l'écran pendant une fraction seulement de l'admission de chacune des rampes. 6.- Dispositif pour la mesure de la puissance d'une explosion nucléaire, caractérisé en ce qu'il comporte un oscilloscope à mémoire associé à un générateur de rampes linéaires fournissant simultanément au moins deux signaux en rampes linéaires de pentes différentes et à des moyens de multiplexage pour admettre alternativement et périodiquement chacun desdits signaux dans une entrée Y de ltoscilloscope pour obtenir simultanément deux vitesses de balayage différentes de 1' écran par le spot en coordonnée Y, des moyens de mesure de l'éclairement de l'explosion envoyant dans une entrée X de l'oscilloscope un signal de tension proportionnelle à l'éclaire- ment à chaque instant, des moyens de commande de la mise en route du générateur de rampes linéaires à partir de l'ordre donné par un organe de détection du début de l'explosion et des moyens de commande de l'inscription du spot sur ltécran de l'oscilloscope périodiquement pendant une fraction du temps d'admission de chacune desdites rampes.