同時検出回路

ノーベル賞受賞講演で、ボーテは1924年にコンプトン散乱の実験で同時計数法をどのように実装したかを説明した。^{[ 1 ]}この実験は、コンプトン散乱が散乱ガンマ線と同時に反跳電子を生成するかどうかを確認することを目的としていた。ボーテは、別々の光ファイバー電位計に接続された2つの点放電カウンターを使用し、移動する写真フィルムにファイバーの偏向を記録した。フィルム記録上で、彼は約1ミリ秒の時間分解能で同時放電を識別することができた。 

1929年、ヴァルター・ボーテとヴェルナー・コールヘルスターは、ハンス・ガイガーとヴァルター・ミュラーが1928年に発明した管状放電カウンターを用いた同時検出実験の記述を発表した。ボーテ＝コールヘルスター実験は、宇宙線中の透過性荷電粒子を示した。彼らは、同時放電を記録するために同じ機械式写真法を用い、この実験では、荷電宇宙線粒子が両方のカウンターと、カウンターを囲む厚い鉛と鉄の壁を通過したことを信号として記録した。彼らの論文「高線放射の本質」は、 『物理学雑誌』第56巻751ページ（1929年）に掲載された。

ブルーノ・ロッシは24歳の時、フィレンツェ大学物理学研究所で助手として働き始めたばかりの頃、ボーテ＝コールヘルスターの論文を読んだ。この論文に触発され、彼は宇宙線の研究を始めた。彼は発表されたレシピに従ってガイガー管を製作し、最初の実用的な電子同時計数を発明した。この同時計数は複数の三極真空管を使用し、ボーテの機械式方式に比べて時間分解能が10倍向上し、任意の数のカウンターからの同時パルスを記録することができた。ロッシは、自身の発明を「複数のガイガーカウンターの同時パルスを記録する方法」と題した論文で発表し、Nature誌第125巻636ページ（1930年）に掲載された。ロッシの同時計数は世界中の実験家によって急速に採用された。これは最初の実用的なAND回路であり、電子計算機のAND論理回路の先駆けとなった。

ロッシは、同時計数回路で同時計数事象が発生した際に発生する電圧パルスを検出するために、最初はイヤホンを使って「クリック音」を数え、その後すぐに電気機械式レジスターを用いて同時計数パルスを自動的にカウントするようにした。ロッシは、1930年から1943年にかけて行われた一連の実験において、自身の回路の三重同時計数バージョンを様々な構成のガイガーカウンターと組み合わせて使用​​し、宇宙線物理学と素粒子物理学の基礎の重要な部分を築いた。

ほぼ同時期に、ロッシとは独立して、ボーテは実用性の低い電子式同時検出装置を考案した。これは単一の五極管真空管を使用し、二重同時検出しか記録できなかった。