В физике, a Схема совпадения представляет собой электронное устройство с одним выходом и два (или более) входа. Выход активируется только тогда, когда схема принимает сигналы в пределах временного окна, принимаемого одновременно и параллельно на обоих входах. Схемы совпадения широко используются в детекторах частиц и в других областях науки и техники.
Вальтер Боте разделил Нобелевскую премию по физике в 1954 г. «... за открытие метода совпадений и открытия, сделанные им впоследствии». Бруно Росси изобрел электронную схему совпадений для реализации.
В своей лекции о присуждении Нобелевской премии Боте описал, как он реализовал это в эксперименте по комптоновскому рассеянию в 1924 году. Целью эксперимента была проверка производит ли комптоновское рассеяние одновременно с рассеянным гамма-лучами. Боте использовал два счетчика точечного разряда, подключенные к отдельным волоконным электрометрам, и регистрировал отклонения волокна на движущейся фотопленке. На пленке он мог различить совпадающие разряды с временным разрешением приблизительно 1 миллисекунды.
В 1929 году Вальтер Боте и Вернер Кольхёрстер опубликовали описание эксперимента по совпадению с трубчатыми разрядными счетчиками, которые Ганс Гейгер и Вильгельм Мюллер изобрели в 1928 году. Эксперимент Боте-Кольхёрстера показал проникающие заряженные частицы в космических лучах. Они использовали тот же механико-фотографический метод для регистрации одновременных разрядов, которые в этом эксперименте сигнализировали о прохождении заряженной частицы космических лучей через оба счетчика и через толстую стенку из свинца и железа, окружающую счетчики. Их статья, озаглавленная Das Wesen der Höhenstrahlung ", была опубликована в Zeitschrift für Physik v.56, p.751 (1929).
Bruno Росси, в возрасте 24 лет, был на своей первой работе ассистентом в Физическом институте Университета Флоренции, когда он прочитал статью Боте-Кольхёрстера. Это вдохновило его начать собственное исследование космических лучей. Он изготовил трубки Гейгера в соответствии с опубликованным рецептом и изобрел первую практическую электронную схему совпадений. В ней использовалось несколько триодов электронных ламп, которые могли регистрировать совпадения. импульсов от любого количества счетчиков с десятикратным улучшением разрешения по времени по сравнению с механическим методом Боте. Росси описал свое изобретение в статье, озаглавленной «Метод регистрации нескольких одновременных импульсов нескольких счетчиков Гейгера», опубликованной в Nature v.125, p.636 (1930). Схема совпадений Росси была быстро принята экспериментаторами всего мира. Практическая схема И, предшественник логических схем И в электронных компьютерах.
Чтобы обнаружить импульс напряжения, создаваемый схемой совпадения, когда произошло совпадение, Росси сначала использовал наушники и подсчитал ' щелчков », и вскоре электромеханический регистр для автоматического подсчета импульсов совпадения. Росси использовал вариант своей схемы с тройным совпадением с различными конфигурациями счетчиков Гейгера в серии экспериментов в период с 1930 по 1943 год, которые заложили существенную часть основ физики космических лучей и элементарных частиц.
Примерно в то же время, независимо от Росси, Боте изобрел менее практичное устройство электронного совпадения. Он использовал одну вакуумную лампу на пентоде и мог зарегистрировать только двойные совпадения.
Основная идея «обнаружения совпадений» при обработке сигналов заключается в том, что если детектор обнаруживает импульс сигнала среди случайных шумовых импульсов, присущих детектору, существует определенная вероятность, , обнаруженный импульс на самом деле является шумовым. Но если два детектора обнаруживают импульс сигнала одновременно, вероятность того, что это импульс шума в детекторах, составляет . Предположим, что . Тогда . Таким образом, вероятность ложного обнаружения снижается за счет использования обнаружения совпадений.