Блок фотоэлектронного умножителя

 

БЛОК ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ , состоящий из корпуса, в котором расположены фотоэлектронный умножитель, закрепленный резиновыми шайбами, платы делителя напряжения и предварительного усилителя, о тличающийся тем, что, с целью повышения степени унификации и упрощения конструкции, в него введены по крайней мере две продольные. фиксирующие планки с пазами и упорная шайба, причем резиновые шайбы, упорная шайба, платы делителя напряжения и предварительного усилителя имеют ответные пазы, которыми они входят в пазы фиксирующих планок, а резиновые шайбы выполнены с уплотняющей манжетой, охватывающей баллон фотоэлектронного умножителя. СО эо эо :л 42 Л Н д 2 Т J 6 70 Фаг. 7

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) SU (11) 4(51) Н 01 J 43 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕВАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3589278/24-21 (22) 12.05.83 (46) 07.02.85. Бюл. № 5 (72) В.Д. Лысенко, " Л.Л. Альперин и В.Д. Хуадонов (53) 621.385.832(088.8) (56) 1. Чечик Н.О. и др. Электрон- ные умножители. M. ГОСИТТП, 1957, с. 480.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 943855, кл. Н 01 J 43/00, 1982 (прототип). (54) (57) БЛОК ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УИНОЖИТЕЛЯ, состоящий из корпуса, в котором расположены фотоэлектронный умножитель, закрепленный резиновыми шайбами, платы делителя напряжения и предварительного усилителя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения степени унификации и упрощения конструкции, в него введены по крайней мере две продольные фиксирующие планки с пазами и упорная шайба, причем резиновые шайбы, упорная шайба, платы делителя напряжения и предварительного усилителя имеют ответные пазы, которыми они входят в пазы фиксирующих планок, а резиновые шайбы выполнены с уплотняющей манжетой, охватывающей баллон фотоэлектронного умножителя.

1 1 13.885

Изобретение относится к оптикоэлектронному приборостроению и может быть использовано при конструировании оптико-электронных приборов, а также в других областях народного хозяйства для регистрации светового излучения.

Известен блок фотоэлектронного умножителя, (ФЗУ), в котором ФЭУ закреплен внутри цилиндрического корпу- 10 са с одной стороны резиновым кольцом, надетым на его баллон и уплотненным через изоляционные кольцевые вкладыши завинчиванием резьбовой втулки в корпус., с другой стороны ламповой панелью, соединенной с корпусом. Корпус точеный, составной, с резьбовыми соединениями. Делитель напряжения .и предварительный усилитель расположены в отдельном кожухе, соединенном с корпусом Ц .

Недостатками такого блока являются сложность конструкции и невозможность унифицированного использования.

Известен также блок ФЗУ, в котором цилиндрический корпус имеет два внутренних фланца и внутренние резьбы с торцов, а резиновые кольца, надетые на баллон ФЭУ, расположены на этих "

30 фланцах и уплотняются завинчиванием резьбовых металлических колец внутрь корпуса, Секция делителя напряжения имеет свой кожух, который навинчивается на корпус 2 .

В известном блоке ФЭУ нет общности З5 конструктивного решения, позволяющего применить конструкцию блока для любого тина ФЭУ, т.е. позволяющего его унифицированное использование. Кроме того, прокпадка проводов к электродам ФЭУ в блоке затруднительна потому, что переходы проводов через уплотненные резиновые кольца практически невозможны вследствие их пережима при относительном сдвиге изоляционных вкла-"5 дышей или наличия резьбовых металлических колец. Кроме того, прокладка провода вдоль баллона ФЭУ нарушает равномерность уплотнения резиновых колец, что чревато опасностью раздав-50 ливания баллона, и создает искажающее влияние электростатического поля провода на работу ФЭУ.

Для ФЭУ большого диаметра цилиндрической, двухцилиндрической и сфероцилиндрической формы точеный резьбовой корпус и резьбовые втулки становятся экономически и технологически

4 2 нерациональны, их вес и металлоемкость значительно возрастают, а слож ность и неэкономичность изготовления увеличиваются как с увеличением диаметра и длины, так и с усложнением формы баллона ФЭУ. Крепление ФЭУ и функциональных узлов, обеспечивающих его работу (ламповая панель, делитель напряжения, предварительный усилитель), принципиально различно.

Это приводит к увеличению количества деталей крепления, усложнению конструкции, введению дополнительной изоляции, отдельного корпуса экрана для электронной части блока, элементов механического и электрического сочленения этого корпуса с корпусом для баллона ФЭУ. Отсутствие единого принципа конструктивного построения блока ФЭУ, обеспечивающего все типы

ФЭУ, обуславливает, учитывая широкое их применение, большое многообразие частных конструкций блоков. При этом. ,возникает многообразие технологии из. готовления, а также приемов обслуживания блоков ФЭУ при эксплуатации.

Цель изобретения — повышение степени унификации и упрощение конструкции блока ФЭУ.

Поставленная цель достигается тем, что в блок. ФЗУ, состоящий из корпуса, в котором расположены ФЭУ, эакреп. ленный резиновыми шайбами, платы делителя напряжения и предварительного усилителя, введены по крайней мере две продольные фиксирующие планки с пазами и упорная шайба, причем резиновые шайбы, упорная шайба, платы делителя напряжения и предварительного усилителя имеют ответные пазы, которыми они входят в пазы фиксирующих нланок, а резиновые шайбы выполнены с уплотняющей манжетой, охватывающей баллон ФЭУ.

На фиг. 1 представлен чример конструкции блока ФЗУ, в котором закреплен и смонтирован ФЭУ, цилиндрической формы, с торцовым оптическим входом и жесткими выводами; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг; 3 — блок для бокового оптического входа; на фиг. 4 — крепление ФЭУ.

Блок ФЭУ содержит ФЗУ 1, -опорные резиновые шайбы 2, ламповую панель 3, упорную шайбу 4, плату 5 делителя напряжения, плату 6 предварительного усилителя, фиксирующие планки 7, выходную панель 8, пружинное кольцо 9, 3 11388 на, так как основные металлические детали - корпус 10 и выходная панель 8. При этом корпус 10 тонкостенный цилиндрической или двухцилиндро,вой формы, в силу чего обладает необходимой жесткостью и является направляющей для скрепленных функциональных узлов блока. Корпус, может быть выполнен штамповкой, вытяжкой, но не исключается и сварка из листа металла. Двухслойный и трехслойный корпус из разных металлов, обеспечивающих защиту блока от электромагнитных и электростатических помех, выполняется простой запрессовкой одного корпуса в другой.

Упорная шайба 4, фиксирующие план. ки 7, торцовая шайба 11 выполнены из электроизоляционного материала, а простота их форм позволяет применить при их изготовлении прессование,литье. Резиновые шайбы 2 литые, но возможно их штампование. Делитель напряжения и предварительный усилитель смонтированы на изоляционных платах печатным монтажом.

В зависимости от режима работы ФЭУ блок дополняют новыми функциональными узлами. Например, при работе в импульсном режиме вводится плата с конденсаторами, шунтирующими последние каскады делителя напряжения, при работе в режиме счета фотонов необходимо выполнить индивидуальный экран для высокочастотного предварительно-. го усилителя, внутри общего экрана.

Введение шайбы с осушителем применяют в случаях, когда требуется пониженюlA уровень темновых тонов, а корпус 10, торцовую шайбу 11, электрический проводник 12.

Баллон ФЭУ 1, с надетыми на него резиновыми шайбами 2, вставляют кон-. тактами в ламповую панель 3, закрепленную на упорной шайбе 4. Платы 5 и

6 делителя напряжения,,и предварительного усилителя располагают последовательно за упорной шайбой 4 перпен. дикулярно ФЭУ 1 и соосно с ним. Шайбы 2,4 и платы 5 6 имеют по три радиальных паза, расположенных через

120 . Ширина паза равна толщине, а

О глубина †.половине ширины фиксирующей планки 7, на которой выполнены

15 ответные пазы по числу шайб и плат, причем ширина каждого паза равна толщине шайбы (или платы), для которой он предназначен, а глубина половине ширины планки. Трй фиксирующие планки 7 располагают вдоль оси

ФЭУ, вставляют B пазы шайб 2,4 и плат 5,6 ответными пазами и закрепляют со стороны предварительного усилителя на выходной панели 8, напри

25 мер, винтами, а со стороны баллона

ФЭУ 1 пружинным кольцом 9.

После этого выполняют электромонтаж блока, электрические выводы с которого осуществляют через штепсельные разъемы или сальники, расположенные

30 на выходной панели 8. Для ФЭУ, имеющих выводы на баллоне, проводник 12 от них прокладывают через сквозные отверстия в шайбах 2.и 4 и распаивают на контактах платы 5 делителя наЗ5 пряжения. Затем смонтированный блок вставляют в корпус 10, досыпают до упора баллоном ФЭУ, в торцовую шайбу

11 с отверстием для оптического вхо да, и фиксируют внутри корпуса 10 любым известным способом, например уплотнением резинового кольца между выходной панелью 8 и корпусом 10.

Конструкция блока ФЭУ (фиг. 1) является базовой и удовлетворяет лю- 4 бому типу ФЭУ: с торцовым и боковым оптическим входом, с жесткими и мягкими выводами, цилиндрической, двухцилиндровой и сфероцилиндрической формы, с электродами,или иными выступами на баллоне и без них. Например, на фиг. 3 показана реализация блока для бокового оптического входа, где окно оптического входа выполнено в корпусе 10, а торцовая шай- ба 11 сплошная. Для ФЭУ с гибкими выводами ламповую панель 3 не устанавливают, а упорная шайба 4 фикси54 4 рует ФЭУ 1 непосредственно за баллон. При необходимости установить в блоке ФЭУ платы или шайбы разных размеров, достаточно лишь изменить конфигурацию фиксирующих планок 7.

На фиг. 3 показан предварительный усилитель меньших размеров, KoTopblH крепится фиксирукицими планками 7 с уступом. Крепление же ФЭУ двухцилиндровой формы осуществляется резиновыми шайбами 2 (фиг. 4) разного диаметра, при этом фиксирующие планки 7 имеют иную конфигурацию. В этом случае смонтированный блок заводится в корпус 10 со стороны большого диаметра, затем на нем закрепляют торцовую шайбу 11, досыпают блок до упора ФЭУ, в эту шайбу и фиксируют его внутри корпуса.

Иеталлоемкость блока ФЭУ минималь1138854 спектрометрический режим часто требует управлять распределением напря жения между динодами для изменения чувствительности и коэффициента усиления ФЭУ, т.е. делитель напряжения должен быть управляемым и, соответственно, располагаться на нескольких платах. В случае работы блока ФЭУ в специальных условиях, например в качестве измерительной фотоголовки, 10 удаленной на значительное расстояние от комплекса оптико-электронного прибора, удобно, а часто и необходимо, испольэовать в составе бло. ка плату обработки сигнала для по- 1 следующей его передачи на расстояние, плату высоковольтного преобразователя для обеспечения электропитания ФЭУ.

Конструкция блока ФЭУ позволяет . 20 вводить новые функциональные узлы в состав блока. Для этого достаточно лишь увеличить длину фиксирующей планки 7 и выполнить на ней пазы для вводимых новых функциональных узлов. ZS принципиально число вводимых функци.ональных узлов не ограничено, длина корпуса 30 при этом соответственно увеличивается °

Использование предлагаемого блока

ФЭУ позволяет разработать унифицированный ряд блоков ФЭУ за счет общности конструктивного решения, одинаковых или разных по своему функциональному назначению блоков, являющихся производными от одной конструкции. Общность конструктивного решения позволяет создавать на единой конструк тивной основе различные модификации блоков одинакового назначения, но 40 разной размерности, из одних и тех же узлов и деталей. В то же время использование такого конструктивного решения дает конкретные технико-экономические преимущества:упрощена конструк.45 ция блока за счет введения простых деталей — шайб, планок, не требующих токарной обработки и резьбовых соединений, которые могут быть изготовлены применением производительных технологий, например штамповки, прессования, снижена металлоемкость блока, а следовательно, и его вес, улучшена электроизоляция блока за счет максимального использования электроизоляционных материалов в конструкции; улучшены условия электро монтажа и эксплуатационного обслуживания блока, так как обеспечен свобод"ный доступ к любому узлу, проводу, контакту блока, улучшены условия экранирования блока за счет введения единого корпуса простой формы, позволяющей выполнить его многослойным, обеспечена возможность сведения в:: блок ФЭУ любых форм и обеспечивающих его работу функциональных узлов разных размеров за счет простого изменения конфигурации фиксирующей планки, обеспечена возможность функционального наращивания блока новыми требуемыми функциональными узлами, например шайбой осушителя, платой с емкостями, платой управления делителя напряжения, платой обработки сигнала, платами высоковольтного преобразования и т.п. за счет единого конструктивного построения блока и единого принципа крепления любого функционального узла путем простого увеличения длины фиксирующей планки и количества пазов в ней, обеспечен минимально допустимый диаметр блока

ФЭУ за счет исключения металлических крепежных элементов.

Использование единообразной конструкции блока ФЭУ, пригодной для любого типа ФЭУ, позволит значительно уменьшить объем и стоимость конструкторских работ, значительно удешевить производство и повысить качество изделия.

1138854

А-А

Фие. 2

Г 4 д б 7 10

Юыг. 5

17 1

Составитель В. Белоконь

Техред Т.Фанта Еорректор 0. Тигор

Редактор А. Шишкина

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

Заказ 10697/40 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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