Система токопроводов питания динодов импульсного электронного умножителя

 

СИСТЕМА ТОКОПРОВОДОВ ПИТАНИЯ. данодов ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОННОГО УМЙОЖИТЕЛЯ, содержащая проводник в каждом звене динрдоэ, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействияимпульсного умножителя путем, уменьшения индуктивного сопротивления токопроводов, в каждое звено динодов параллельно проводнику введен дополнительный проводник и каждый из проводников индуктивно связан с одним из проводников соседнего звенаi

Ъ (19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Щ1) Н 01 Л 43/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

I10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПМЙ

И ABTOPCHO5AV СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ (21 ) 3421229/18-21 (22) 08.04.82 (46) 07.02.84. БюЛ. В 5 (72) А.Н.Веклич, В.А.Жовтянский, О;М.Новик .и В.T.ПОдвысОцкий (71) Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г.Шевченко (53) 621.385.831(088.8) (56) 1. Матвеев В.В. и др. Фотоумножители в сцинтилляционных счетчиках.

М., "Атомиздат", 1962, с.110-115.

2. Каунельсон Б.В. и др. Электровакуумные электронные и ионные приборы. M., "Энергия", 1976, с.361 (прототип). (54) (57) СИСТЕМА ТОКОПРОВОДОВ ПИТАНИЯ..

ДИНОДОВ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРОННОГО

УМНОЖИТЕЛЯ, содержашая проводник в каждом звене динрдов, о т л и ч а ющ а я с я теМ, что, с целью увеличения быстродействия импульсного умножителя путем уменьшения индуктивного сопротивления токопроводов, в каждое звено динодов параллельно проводнику введен дополнительныйпроводник и каждый из проводников индуктивно связан с одним из проводников соседнего звена.

1072149

Изобретение относится к технике измерений импульсных излучений.и может быть использовано, например, в диссекторах, электронных и фотоэлектронных умножителях.

Известна система токопроводов

5 питания динодов фотоэлектронного умножителя, в котором каждый динод соединен с соответствующем ему звеном делителя напряжения 112.

Недостатком такой системы токопроводов питания является относительно небольшое быстродействие фотоэлектронного устройства, в котором она применяется.

Наиболее близкой по технйческой 15 сущности к предлагаемой является система токопроводов питания динодов импульсного электронного умножителя, содержащая проводник в каждом звене динодов. В случае работы в импульсном10 режиме звенья делителя шунтируют конденсаторами для устранения скачков потенциала динодов Г22.

Однако при использовании, современных импульсных умножителей, выход-, 25 най так которых может достигать 1 A., габариты. делителя напряжения существенно возрастают, что ведет к значительному увеличению длины соединяющих проводников и соответствен- 30 но их индуктивности. Последняя препятствует нарастанию тока динодов, уменьшая быстродействие умножителей.

К аналогичным последствиям приводит также увеличение длины выводов дино- З5 дов внутри оболочки умножитепя. . Цель изобретения — увеличение быстродействия импульсного умножителя путем уменьшения индуктивного сопротивления токопроводав.

Поставленная цель достигается тем, что в системе токопроводов питания динодав импульсного электронного умножителя, содержащей проводник в каждом звене динодов, в каждое звено 45 системы питания динодов параллельно проводнику введен дополнительный проводник и каждый из проводников индуктивно связан с одним из проводников соседнего звена.

На фиг. 1 изображена схема системы такопроводов в составе делителя и умножителя, а также распределения токов динодов (стрелки указывают направление движения электронов ; на фиг. 2 - эквивалентная схема делителя в импульсном режиме для описанного устройства и прототипа.

Система содержит (фиг.1) рщноды

1 - 4 импульсного электронного умножителя 5, его фотокатод 6 и коллек- 60 тор 7, резисторы делителя 8-1 — 8-5 (Н 1 > ), шунтирующие конденсаторы

9-1 - 9-5 (С ), измерительный резистор 10 (й„ ), с которого снима-, ется выходной сигнал умножителя. 65

Ток каждого из динодов состоит из двух компонентов . первичного тока падающих на динод. электронов и . вторичного i тока. эмиттерованных электронов. Причем компонента первичного тока i каждого динода с точностью до коэффициента сбора электронов 4 1 равна компоненте вторичного тока 1„ 1 предыдущего динода. Сле-. довательно, выполнение проводников для соединения каждого звена и дели- теля с динодами двойным проводником, каждый из которых максимально сбли- жен с одним из проводников от соседних звеньев М -1 и и +1 делителя, приводит к,таму, что по сближенным проводам протекают противоположно направленные токи практически .равной величины (коэффициент сбора электронов по своей величине несущественна отличается от единицы), т.е. достигается минимальное индуктивное сопротивление делителя. Это видно из анализа эквивалентной схемы делителя в импульсном режиме (фиг.2). При рассмотрении полагаем коэффициент сбора электронов динадами 1= 1, активные сопротивления проводников я=О, а индуктивности L праводиикав s каждом звене и коэффициенты взаимоиндукции

И проводников в.смежиых звеньях одинаковыми. Обозначим коэФФициент индуктивной связи между такопроводами системы с одиночными проводниками К0, а коэффициент индуктивной связи между проводниками соседних звеньев - К,, Тогда соответствующие коэффициентй взаимоиндукции будут равны

N o K0L и N 1 = K1L (1)

Источники така, включенные между динодами, имитируют усиление и нарастание ва времени тока в электронном умножителе., причем связь между этими токами следующая: я= „ „-6 „,,, (2I где 6 — коэффициент усиления динодов.

Рассмотрим и — звено делителя.

Очевидно, что и- И= и-iH „= л(б- У, (33l ..а где i и i - токи в левой и правой ветвях соответственно каждого из звеньев

° (фиг. 2а). .а

Обозначим

= g = consi: (4 I

N для всех звеньев для.каждого момента времени.

Из условия равенства напряжений в обеих ветвях каждого звена делителя следует уравнение: в у+ Мц < +

1072149

@Ь. д4 . Ь и „ ин, ь 1 и 2 :юь "1 юв "а зе,в 1

Отсюда, используя соотношения (2-4) между токами в звеньях, опре" делаем отношение токов а ветвях одного звена ф,g 1 (4)

10 где

1+К б

4 =@ к+к 4

1 е . - яараметр, характеризующий эффективность уменьшения индуктивности1 сопротивления.

Отнашейие же токов в свитых проводниках смежных звеньев равно . C3 20

1И 6. й-1

I .Из выражения (ба) и (7) следует, что при сильной индуктивной связи . 25 ,между ветвями свитых проводников, -т.е..при Е 1, достигается равенство. з = 4, т.е. обеспечивается минимальное ийдуктивное сопротивление токопроводов. . 30

В тех же допущениях напряжение

"на М - токопроводе прототипа (фиг.26) представится в следующем виде: (и И ) (яи й1 (Sl 35

0 -t. + 4

IlP.

Используя соотношения (5, 6 и 8), нетрудно получить количественную характеристику уменьшения индуктивного, сопротивления и соответственно воз- 40 растания быстродействия s случае предлагаемой системы токопроводов.

0 г = ф 4- ° (9)

U„.г г

Здесь 9 — коэффициент, характе риэукщий уменьшение индуктивного сопротивления, достигаемое в заявлен-. ном решении по отношению к прототипу.

Из этого выражения с учетом соотношения (ба) легко определить величину коэффициента связи К1, необходимого для уменьшения индуктивного сопротивления токопроводов в В раз при заданном коэффициенте связи К р между токопроводами в случае прототипа.

С учетом отсутствия эффективной индуктивной связи между концами проводников,.равенество (9.) следует заменить неравенством: (g- 1

Ф" .г а

Использование описанного включения проводников выгодно. отличает систему токопроводов питания динодов умножи- . теля от укаэанного прототипа, так как увеличивается скорость нарастания тока вследствие умножения индуктивного сопротивления каждого звена.

Расчет, выполненный для проводников длиной 100 мм и диаметром 1 мм прн типичном значении коэффициента усиления динодов 6 =4, показал, что сближение. проводников соседних звеньев на расстояние 2 мм между собой в соответствии с предлагаемым техническим решением обеспечивает уменьшение индуктивного сопротивления в

8,4 раза по сравнению с прототипом, В результате возрастает быстродействие импульсного умножителя, что увеличивает сферу его применения.

1072149 су-g

Составитель В.Белоконь

Редактор Е. Кривина Техред Ж.Кастелевич Корректор В.Бутяга

Эаказ 136/46 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и рткрытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4