Электронный умножитель с модулирующим электродом

 

ЭЛЕКТРОННЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ С МОДУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕКТРОДОМ, расположенным между фокусирующим электродом и первым динодом, отличающийс я тем, что, с целью получения минимальных потерь усиления при максимально возможном линейном участке модуляционной характеристики, модулирующий электрод вьшолнен в виде полого цилиндра диаметром d = 6-10 мм и длиной 1 = 4-8 мм, вдоль оси которого расположена сплошная перегородка, делящая цилиндр пополам и установленная перпендикулярно оси вторичного 'эмиттера.-/I// / /КФи2.1

»» »»- °

«», — »

Во ъсо Фйна

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 H Ol J 43/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2698155/18- 25 (22) 28.12.78 (46) 30.1!.86. Бюл. Р 44 (72) Г.С.Вильдгрубе, Ж,М.Ронкин и Н.П.Тавридович (53) 621.384.6(088.8) (56) Бонштедт Б.Э. и др. Особенности процесса модуляции фототока полупрозрачных фотокатодов внешним электрическим полем. — Сб. "Электронная техника", вып. 4, 1968, с. 88-94.

Попов Ю.В, и др. Методы управления режимами работы фотоэлектронных умножителей. "Оптико-механическая промышленность", 1966, У 2, с. 65-71. (54) (57) ЭЛЕКТРОНН61Й УМНОЖИТЕЛЬ С

МОДУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕКТРОДОМ, расположенным между фокусирующим электродом и первым динодом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения минимальных потерь усиления при максимально возможном линейном участке модуляционной характеристики, модулирующий электрод выполнен в видеполого цилиндра диаметром d = 6-10 мм и длиной 1 = 4-8 мм, вдоль оси которого расположена сплошная перегородка, делящая цилиндр пополам и установленная перпендикулярно оси вторичного эмиттера.

727054

Изобретение относится к электронным умножителям, в частности к системам эффективного управления или модуляции электронного потока в электронном умножителе (ЭУ), 5

Известны способы модуляции (стробирования) по одному или нескольким динодам (фокусирующим электродам) системы ЭУ.

Модулирующая система ЭУ должна иметь протяженный линейный участок вольтамперной характеристики, обеспечивающий минимальные нелинейные искажения модулируемого сигнала и максимальную глубину модуляции сигнала; достаточную крутизну вольтамперной характеристики (что позволяет исключить предварительное усиление модулирующего сигнала); модулирующая система должна быть безынерционной, что позволит испольэовать ВЧ-сигнал для модуляции электронного потока, например, в режимах гетеродинирования. Важным параметром "ввода" моду25 лирующего электрода в оптимальный режим работы можно считать и относительную величину потерь усиления.

Известные системы не обладают всеми названными параметрами или имеют низкие значения отдельнь х параметров.

Известен также ЭУ с модулирующим электродом, расположенным между фо-: кусирующим электродом и первым диодом.

Модуляционная характеристика этого ЭУ имеет изломы и участки с переменной крутизной вследствие различия коэффициентов вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ) динодов и нелинейности пограничных участков вольтампсрной характеристики отдельных динодов.

Кроме того, разветвленная сеть ввода модулирующего сигнала при подаче на несколько динонов одновременно затрудняет реализацию ВЧ-схемы вследствие высоких переходных (междинодных) емкостей и паразитной емкости монтажа. 50

Целью изобретения является получение минимальных потерь усиления при максимально возможном линейном участке модуляционной характеристикие

Поставленная цель достигается тем, что модулирующий электрод выполнен в виде полого цилиндра диаметром

d = 6-10 мм и длиной Х 4-8 мм, В

2 вдоль о си к отор ого р асположена сплошная перегородка, делящая цилиндр пополам и установленная перпендикулярно оси вторичного эмиттеPB °

На фиг. 1 показана схема предложенного ЭУ; на фиг.2 — вольтамперные характеристики ЭУ.

Предлагаемый умножитель состоит из эмиттера 1 первичных электронов, фокусирующего электрода 2, модулирующего электрода 3 с перегородкой

4, динодов 5.

Модулирующий электрод основанием закреплен на пластине 6, перекрывающей нерабочую часть входной камеры прибора. При потенциале на модулирующем электроде 3 близком или равном потенциалу эмиттера первичных электронов, возникает частичная расфокусировка электронного пучка и его перехват фокусирующим электродом

2. Полное запирание электронного пучка достигается при незначительном отрицательном напряжении на модулирующем электроде относительно напряжения эмиттера первичных электронов.

Электрическое поле, сформированное модулирующим электродом, практически не влияет на усиление ЭУ и сбор пер- вичных электронов на первый динод и широком диапазоне напряжений, что позволяет с незначительными потерями усиления создать режим работы модулирующего электрода, соответствующий наибольшей крутизне и линейности вольтамперной характеристики (см. фиг.2). Модуляционная вольтамперная характеристика прибора равномерна, не имеет изломов и скачков, что поз" воляет без затруднения выбирать рабочую точку на модуляционной характеристике. Изменением режима работы модулирующего электрода обеспечиваетсн изменение усиления по току до пяти порядков. Крутизна характеристики и, следовательно, амплитуда модулирующего напряжения зависят от размеров цилиндра электрода 3 и перегородки 4. По мере уменьшения высоты перегородки 4 и увеличения диаметра электрода 3 крутизна вольтамперной характеристик .падает, однако глубина регулирования остается неизменной. Геометрические размеры модулирующего электрода смоделированы для системы электронного умножителя с

/27054

0lпн. Рд

1О

1Р2

Шюппа

Блока

Редактор С.Титова Техред И.Попович .Корректор С.Черни

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6500/4

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 диаметром эмиттера первичных электронов (фотокатода) 20-30 мм. Увеличение диаметра цилиндра модулирующего электрода более 10 мм нецелесообразно, так как крутизна модуляционной характеристики при этом изменяется незначительно, а нелинейность возрастает.

Использование цилиндра модулирующего электрода диаметром меньше 6 мм 10 и увеличение его высоты более 5-6 мм приводят к ухудшению сбора электронов с краевых участков эмиттера первичных электронов. Инерционность модулирующей системы оценивается по максимальному изменению времени пролета электронов в приборе при максимальном и минимальном значениях регулирующего напряжения (фиг.2, кривая

II, точки А и Б) и не превышает 23 нс, Использование модулирующего электрода предложенной конструкции в

ФЭУ позволит значительно снизить себестоимость аппаратуры, в которую входит ФЭУ.

Это обусловлено тем, что высокая крутизна модуляционной вольтамперной характеристики ФЭУ позволяет отказаться от дорогостоящих и черезвычайно трудоемких в изготовлении высокочастотных усилителей, потребуется меньшая мощность генераторов коротких импульсов при использовании режима стробирования сигнала.