Гибридный фотоэлектронный умножитель

Номер патента: 1299384

Авторы: Берковский, Бандуркина, Гусельников, Семенова

Скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

.кина (53) 21.385.8а 1 Ь 3 ап Яс 1., 19 Пве ОП3, р.р.5 1 Й ФОТОЭЛЕКТРОННЫ 7 .:.Втся. ГОСУДАРСТВЕННЫ 1 КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 62.Авторское свидетельство СССР11 р 1223781, кл. Н 01 Л 43/00, 09.04.84(57) Изобретение относится к области электронной техники. В частности к гибридным фотоэлектронным умножителям(ГфЭУ), предназначенным для регистрации импульсных световых сигналов с высоким временным разрешением. Цель изобретения - улучшение временного разрешения при сохранении основныхпараметров умножителя достигается эа счет фокусировки потока фотоэлектронов, вылетевших с фотокатода таким образом, что плотность потока в йлоскости полупроводникового усили-. тельного элемента (ПУЭ) близка к равномерной по рабочей поверхности ПУЭ. Для этого электронно-оптическая фокусирующая система ГфЭУ содержит прикатодную сетку сферической формы,с радиусом кривизны, превьппающим радиус сферической поверхности фотока.тода. При этом центральный участоксетки выполнен плоским и расположен перпендикулярно оси колбы. На чертеже показаны: вакуумная колба 1, фото- катод 2, сетка 3, плоский участок 4 . сетки 3, конический. фокусирующий электрод 5, диафрагиа 6, ПУЭ и описании изобретения приводя оптимальные соотношения между вели- С чинами радиусов сферической поверхности фотокатода 2 и сетки 3 и дру". гие их параметры. 3 ил, РааааЬР129938Изобретение относится к области электроннои техники, в частности к гибридным фотоэлектронным умножителям (ГФЭУ), предназначенным для регистрации импульсных снетоных сигналов с высоКим нременным разре 1 иением.Целью изобретения является упуч" шение временного разрешения при сохранении оснонных параметров умножителя за счет фокусировки потока фо тоэлектронон, вылетевших с фотокатода таким образом, что плотность потока в плоскости полупроводникового усилительного элемента (ПУЭ) близка к равномерной по рабочей поверхности ПУЭ. На Фиг, 1 представлен ГФЭУ; на фиг. 2 изображена прикатодная сетка; наФиг. 3 даны графики зависимости 20 временного разрешения ГФЭУ от амплитуды выходных сигналов при различных радиусах изгиба прикатодной сетки.Устройство содержит вакуумную колбу 1, Фотокатод 2, сетку 3, плос ,Ь кий участок 4 сетки 3, конический фокусирующий электрод 5, диафрагму 6, ПУЭ 7.В. вакуумной колбе 1 расположены Фотокатод 2, ускоряющая мелкострук турная сетка 3 с плоским центральным участком 4, расположенным перпендикулярно оси колбы 1, конический фо-, кусирующий электрод 5, диафрагма 6 и ПУЭ 7. Сетка 3, расположенная со ,стороны Фотокатода 2, конический электрод 5 и диафрагма 6 соединены между собой (сварены) и образуют замкнутую электронно-оптическую фокусирующую систему, Прикатодная сет- щ ка 3 имеет сферическую форму с радиусом кривизны, превышающим радиус сферической поверхности фотокатода в (1,2-1,3) раза. Центральный участок 4 сетки 3 выполнен не сферичес ким, а плоским, и расположен перпендикулярно оси колбы 1. Его диаметр меньше диаметра сетки в (2,4-2,6) раза, Выполнение сетки с указанной Формой приводит к тому, что расстоя ние между фотокатодом 2 и сеткой 3 минимально по периферии фотокатода, где оно равно 3-4 мм, и увеличивается к его центру.ГФЭУ работает следующим образом. Под воздействием импульса света с фотокатода 2 вылетает поток фотоэлектронов, который ускоряется и фокусируется электронно-оптической Фокусирующей системой, образованной сеткои 3, коническим электродом 5 и диафрагмой 6. Поток фотоэлектронов усиливается ПУЭ, с которого снимается электрический сигнал, пропорциональный регистрируемому импульсу света.В ГФЭУ согласно,изобретению поток фотоэлектронов фокусируется таким образом, что его плотность равномерна по нсему сечению потока. Объясняется это следующим. Введение прикатодной сетки 3 в умножителе улучшает фокусировку потока фотоэлектронов. Выполнение сетки 3 с радиусом, превьппающим радиус сферичес" кой поверхности фотокатода, приво" дит к тому, что поток фотоэлектронов н промежутке между фотокатодом 2 и сеткой 3 частично размывается. Наличие у сетки 3 плоского центрального участка 4, расположенного перпендикулярно оси колбы 1, способствует расфокусировке центральной части потока фотоэлектронов, где их плотность максимальна. Т.е. в промежутке фотокатод 2 - сетка 3 частично изменяется направление движения фото- электронов, вылетевших с фотокатода 2, которое в промежутке сетка 3 ПУЭ 7 остается неизменным. Таким образом, выравнивается плотность распределения Фотоэлектронон в плоскости ПУЭ 7 в отличие от известных ГФЭУ, где плотность потока фотоэлектронов была максимальна в центре и уменьшалась к его периферии. Поэтому в известных ГФЭУ при увеличении амплитуды выходных сигналов создавалась высокая плотность объемного заряда н ПУЭ, снижающая напряженность электрического поля, ускоряющего электроны, вследствие чего время их сбора. возрастало. Временное разрешение умножителя ухудшалось. В ГФЭУ согласно изобретению это явление отсутствует - его временное разрешение выше, чем н известных ГФЭУ. Эффект, получаемый от использования конструкции ГФЭУ согласно изобретению, подтвержден эксперименталь-. но. Экспериментальным путем были выб-. раны оптимальные соотношения между величинами радиусов сферической поверхности фотокатоца 2 и сетки 3, а также диаметром сетки 3 и диаметром ее плоского центрального участка 4.Па фиг, 3 приведены графики зависимости временного разрешения ГФЭУ3 12 (т.е, ширина импульса на полувысоте) 7 от его выходного тока 1 ц, полученные экспериментальным путей. Кривая 1 характерна для умножителя, выполненного по известному техническому решенко, Кривая 2 приведена для. умножителя, в Котором сетка выполнена с радиусом кривизны 50 мм крйвая 3 - с радиусом 35 мм, а кривая 4 - для умножителя, в котором сетка выполнена с радиусом кривизны 35 мм и плоским центральным участком диаметром 10 мм. Во всех четырех случаях диаметр сетки И рабочий диаметр катода были равны 25 мм, а радиус сферической поверхности фото- катода - 28 мм. Как видно иэ графиков, в конструкции умножителя согласно изобретению временное разрешение выше, чем в известных ГфЭУ при любых значениях его выходного тока. Кроме того, так как в ГФЭУ согласно изобретению фотоэлектроны падают на ПУЭ 7 под углами, более близкими к нормали к его поверхности, .чем в 99384 4известных ГФЭУ, то уменьшаются потери энергии в мертвой эоне ПУЭ 7 н увеличивается усиление умножнтеля.формула изобретенияГибридный фотоэлектронный умкожнтель, содержащий последовательно расположенные в вакуумной колбе фотока тод, электрончо-оптическую фокусирующую систему и полупроводниковый усилительный элемент, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью улучшения временного разрешения при 15 сохранении основных паоаметров умножителя, электронно-оптическая фо-куснрующая система содержит прикатод"ную сетку сферической формы с радиусом кривизны, в 1,2-1,3 раза пре-.20 вышающим радиус сферической поверхности фотокатода, а центральный учас-.ток сетки выполнен плоским и расположен перпендикулярно оси колбы, причем его диаметр меньше диаметра сет.- 25 4 н в:"2;4-2,6 раз.,1299384 роизводствеиио-полиграфическое едприятие г. Ужгород ектная Редактор Заказ 189Составитель С. Маценашкова Техред М;Ходанич Тираж 319 НВЙИ Государственного комитет по,Делам изобретений и открыт 35, Москва, Ж, Раушская наб

Заявка

3767502, 05.07.1984

ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-3904

БЕРКОВСКИЙ А. Г, ГУСЕЛЬНИКОВ В. Г, СЕМЕНОВА Н. Е, БАНДУРКИНА Л. П

МПК / Метки

МПК: H01J 43/00

Метки: фотоэлектронный, умножитель, гибридный

Опубликовано: 07.04.1991

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1299384-gibridnyjj-fotoehlektronnyjj-umnozhitel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Гибридный фотоэлектронный умножитель</a>

Похожие патенты