Электронно-оптический преобразователь

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕПЬСТВУ

<">748576

Ф

r

< (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24,0278 (21) 2592617/18-25 (51)M. Кл. с присоединением заявки ¹

Н 01 J 31/50

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет.

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

{53) УДК 621. 385.. 832 (088. 8) Дата опубликования описания 150780 (72) Авторы изобретения

В.Б. Лебедев, Б.N. Степанов и Г.Г. Фельдман (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННΠ— ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ а

Изобретение относится к области электронной техники,в частности к электронно-оптическим преобразова. телям (ЭОП), используемым в аппаратуре для регистрации быстропротекающих процессов.

Известен ЭОП, выполненный в виде цилиндрического стакана с двойным дном.. На одно основание цилиндра наносится фотокатод, на другое— экран. Между фотокатодом и экраном прикладывается ускоряющее напряжение. Электроны, эмиттируемые с фотокатода под действием света; переносятся полем и строят изображение на экране. При этом может осуществляться преобразование изображения из одной области спектра в другую (Ц

Этот ЭОП имеет ряд существенных недостатков. Так как однородиое электрическое поле не является электронной линзой, то происходит расфбкусировка изображения на экране. Вследствие этого ЭОП имеет низкую разрешающую способность. Коэффициент увеличения всегда равен 1.

Затруднено использование такого ЭОП, в качестве электронного затвора, так как работа в импульсном режиме требует формирования высоковольтнь(х

10 кВ управляющих импульсов малой длительности, что само по себе является сложной задачей.

Известен также. электронно-оптический преобразователь, содержащий фо" токатод,электростатическую электронную линзу с анодной диафрагмой, фор о мирующую электронный пучок, затворную систему, включающую одну пару затворных пластин и одну пару компенсирующих пластин, разделенных затворной диафрагмой (2) .

Запирание изображения осуществляется путем отклонения электронного .луча на затворную диафрагму при по" даче постоянного противофазного, о напряжения смещения на затворные и компенсирующие пластины.

Затвор позволяет запирать электронный луч при его отклонении как выше, так и ниже оптической оси прибора. При импульсном питании всегда используется только одно направление отклонения.

Отпирание изображений происходит при компенсации напряжения смещения импульсным напряжением, поДанным на

74857 6 затворные и компенсирующие пластины в противофазе.

Компенсирующие пластины служат для предотвращения смаза Изображения в момент подачи отпирающего импульса.

В открытом состоянии, во время ,действия отпирающего импульса,луч с фотокатода через щель в затворной диафрагме свободно проходит на экран.

Одним иэ основных недостатков такого ЭОП является достаточно высокое затворное напряжение 2 кВ.

Увеличения чувствительности зат-. вора мбжно добиться удлинением или сближением затворных пластин, но то и другое приведет к попаданию на них электронов при запирании. Отраженные от затворных пластин электроны,пройдя через щель затворной диафрагмы,вызовут фоновую засветку экрана ЭОП.

Целью изобретения является снижение запирающего напряжения.!

Для достижения цели одна иэ затворных пластин устайовлена под углом

9 =ClrCCOS — к оптической оси прибора, так что в плоскости отклонения она совпадает с прямой, соединяющей края отверстий в анодной и затворной диафрагмах, расположенных ниже оптической оси, а вторая затворная пластина установлена под углом е

8 = агссо — к оптической оси, так

2 > что в плоскости отклонения совпадает с прямой, соединяющей противоположный край отверстия анодной диафрагмы и точку на затворной диафрагме, расположенную выше оптической оси на — d, где d — диаметр электронного

2 40 пучка в плоскости затворной диафрагмы; — расстояние между краями отверстий анодной и затворной диафрагм, расположенными ниже оптической оси в плоскости отклонения затворных пластин, — расстояние между вторым краЪ ем отверстия анодной диафрагмы и точкой на затворной диафрагме, расположенной выше оптической оси на

3 50 — d в плоскости отклонения затворных

2 пластин)

E — расстояние вдоль оптической оси между анодной и затворной диафрагмами. 55

Н а чертеже пок аз а н описыв аемый

ЭОП.

ЭОП содержит фотокатод 1, фокусирующий электрод 2, анодную диафрагму 3, затворные пластины 4, затворную диафрагму 5, компенсирующие пластины 6, пластины 7 горизонтальной развертки, пластины B вертикальной развертки, люминесцентный экран 9.

Одна из з атворных пластин установЮ лена под углом 9 =orccoS — к оП1 Ег тической оси прибора и в плоскости отклонения совпадает с прямой, соединяющей края отверстий анодной и затворной диафрагм, располо>хенные ниже оптической оси, вторая пласти на установлена под углом & е, =6rcñîÜ вЂ” к оптической оси и в

Г, плоскости отклонения совпадает с прямой, соединяющей второй край отверстия анодной диафрагмы и точку на затворной диафрагме, расположенную выше оптической оси на — d.

2

Прибор работает следующим образомм.

Сформированное электростатической линзой электронное изображение с фотокатода через отверстие в анодной диафрагме и щель в затворной диафрагме переносится на люминесцентный экран.

Запирание изображения осуществляется путем смещения. электронного луча на затворную диафрагму выше оптической оси прибора при подаче постоянного противофазного напряжения смещения на затворные и компенсирующие пластины.

Отпирание изображения происходит при компенсации напряжения смещения импульсным напряжением, поданным на затворные и компенсирующие пластины в противофазе.

Развертка изображения по экрану осуществляется при подаче напряже- ний на пластины горизонтальной и вертикальной развертки.

Таким образом, работа ЭОП с несимметричным затвором принципиально ничем не отличается от работы ЭОП с симметричным затвором, описанной выше. Единственное отличие — необходимость маркировки полярности затворных пластин, так как отклонение луча на затворную диафрагму при запирании изображения может происхо-, дить только в одном направлении (вверх от оптической оси на чертеже).

Несимметричный электронный затвор позволяет увеличить длину затворных пластин, а так>хе сблизить их между собой за счет разворота пластин относительно оптической оси и использования пространства по одну сторону от оптической оси прибора для сближения пластин между собой (в ЭОП с симметричным затвором это пространство не используется).

Запирающее напряжение ЭОПа ПИМ-3

m2 кВ при анодном напряжении 15 кВ.

Расчетное запирающее напряжение в

ЭОП предлагаемой конструкции 0,7 кВ при анодном напряжении 15 кВ, Изме748576

Составитель Ю. Кутенин

РедактоР М. Батанова ТехРеД M. Петко КоРРектоР Е ° Папп

Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 35, Москв а, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4251/42

I .

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 ренное на макете ЭОП напряжение запирания составляет 650 В.

Формула изобретения

Электронно-оптический преобразователь", содержащий фотока1од, электростатическую электронную линзу с анодной диафрагмой, формирующую электронный пучок, затворную систему, включающую одну пару затворных пластин и одну пару компенсирующих пластин, разделениых затворной диафрагмой, отличающийся тем, что, с целью снижения запирающего напряжения, одна из затворных пластин установлена под углом 1

8 =avccog — к оптической оси

1 е,, прибора так, что в плоскости отклонения она совпадает с прямой, соединяющей края отверстий в анодной и затворной диафрагмах, расположенных ниже оптической оси, а вторая затворная пластина установлена под углом е

9 =агCco к оптической оси, так э что в плоскости отклонения совпадает с прямой, соединяющей противоположный край отверстия анодной диафрагмы и точку на затворной диафрагме, расположенную выше оптической оси

3 на — d, где;

2 — расстояние вдоль оптической

1 оси между анодной и затворной диафрагмами, — расстояние между краями

2 анодной и затворной диафрагм, расположенными ниже оптической оси в плоскости отклонения затворных пластин;

0 — расстояние между противопо3 ложным краем анодной диафрагмы и точкой на затворной диафрагме,расположенной выше оптической оси на — d в плоскости отклонения затворных

2 пластин, d — диаметр электронного пучка в плоскости затворной диафрагмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шерстнев Л.P. Электронная оптика и электронно-лучевые приборы, M. "Энергия", 1971, с 267.

2. Бутслов М.М. Электронно-оптические преобразователи для изуче-ния сверхбыстрых процессов.-Успехи научной фотографии, т.6, 1959,,с. 77 (прототип).