Устройство для фоторегистрации быстропротекающих процессов

.Бьдм 85 (088. 8) болева Н.А онные приб1974, с невич Г,И, тронно-опт екцидным вФизич "Наука",(53) 621. (56) 1, С Фотоэлект шая школа д А.Б. ВысМеламоры. М,128.Степаическаяременнеская э1976,нов Б,М камераым разре лектрон 2. Брюх др. Элек субпикос ением. Сб(54)(57) ЦИИ БЫСТимуществ импульсо Рующйй эл разовате по ходу ГОсудАРстВенный кОмитет сссРПО делАм иЗОБРетений и Оп(Рытий НИЕ ИЗОБР УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОРЕГИСТРА РОПРОТЕКА)0(цИХ ПРОЦЕССОВ преенно ультракоротких лазерных в, включающее времяанализиектронно-оптический преобль,содержащий расположенные электронного луча фотокатод подключенный к источнику напряжений, ускоряющий электрод, фокусирующую систему, систему развертки электронного иэображения, люминесцентный экран, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения временного разрешения, уменьшения габаритов, ускоряющий электрод электронно-оптического преобразователя выполнен в виде диафрагмы с круглым отверстием, диаметр которого выбран из соотношения 1) И = 2, фокусирующая система выполнена в виде тонкой магнитной линзы, а в качестве источника напряжения выбран генератор высоковольтных импульсов напряжения, длительность плоской части которых удовлетворяет условию 11, где 2 - диаметр отверстия диафрагмы, мм; И требуемое пространственное разрешение на фотокатоде, мм ; и - длитель. ность плоской частиимпульса напряжения; (: - длительность исследуемого процесса.Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в аппаратуре для регистрациибыстропротекающих процессов.Известно устройство для регистрации световых импульсов н виде коаксиальеог о фотоэлемента, подключенного, например к скоростному осциллографу 1) .Недостатками такой системы янляются низкая чувствительность и относительно невысокое временное разрешение ( 10с ), ограниченное полосой дропускания осциллографа.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для фотохронографической регистрации оптическихпроцессов, включающее времяаналиэирующ)ий электронно-оптический.преобразователь (ЭОП), содержащий расположенные по ходу электронного луча фотокатод, подключенный к источнику напряжений, ускоряющий электрод,фокусирующий систему, систему развертки электронного изображения илюминесцентный экран 2. 25На фотокатод через щелевую диафрагму проектируется исследуемый оптический процесс, электронное изображение Фокусируется на экране. Насистему развертки подают отклоняющие напряжения известной длительности, при помощи которых изображение щели разворачивается по экрану.Таким образом, осуществляется пространственно-временное преобразованиеисследуемого процесса, Путем Фотометрирования полученного с экранаЭОП изображения целевой .разверткиопределяют длительность процесса,так как основным Фактором, ухудшающим временное разрешение электроннооптических преобразователей с электростатической Фокусировкой, являетсяразброс нремен пролета Фотоэлектронов, то егб уменьшение можно получить, например, путем повышения наПряженности поля у фотокатода (определяемой разностью потенциалон междуфотокатодом и ускоряющей сеткой) )2).Однако вследствие ограниченнойэлектропрочности между фотокатодоми сеткой напряженность поля у фотокатода не может превышать 3-4 КВ/ммпри статическом питании сетки, поэтому временное разрешение системыне превышает 0,5-1,. Цель изобретения - повышение временного разрешения устройства иуменьшение его габаритов. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для Фоторегистра ции быстропротекающих процессов преимущественно ультракоротких лазерных импульсов, включающем времяаналиэирующий электронно-оптический преобразователь, содержащий расположенные 65 по ходу;1 лР кт 11 э нэ) 1 у)111 Фо Г)экд 1 эд1 олклюЕееный к истонику нап 1 эяжРеийуско)эякэщий электрОд ф(экусирующую систему, систему развертки электронного изображения и дюминесцентныйэкран, ускоряющий электрод ЭОП вьполнен в виде диафрагмы с круглым отверстием, диаметр которого выбраниз соотношения 13 К= 2, фокусирующаясистема выполнена в виде тонкой магнитной линзы, причем в качестве источника напряжения выбран генераторвысоковольтных импульсов напряженияс длительностью плоской части, удовлетворяющей условию 1, /( 1, гдедлительность плоской части им-,лпульса напряжения; е - длительностьисследуемого процесса; ээ - диаметротверстия диафрагмы, мм;- требуемое пространственное разрешение нафотокатоде, ммУстройстно состоит из ЭОП, содержащего размещенные в вакуумной оболочке фотокатод 1, диафрагму 2, сис)тему 3 развертки, люминесцентный экран 4, магнитную фокусирующую систему выполненную в виде тонкой магнитной .линзы 5, генератора б высоковольтных импульсов напряжения, генератора 7 напряжения разверткиУстройство работает следующимобразом,Исследуемый световой импульс 8,например лазерный, попадая на фотокатод 1, вызывает эмиссию фотозлектронон 9, ускоряющихся под действиемимпульсного напряжения, приложенного между фотокатодом 1 и диафрагмой2, н направлении экрана 4. Диафрагма вырезает часть иэображения, которое переносится на экран при помощи тонкой магнитной линзы 5, фокусное расстояние, которой удовлетО)воряет условию -3 (4)44 002 гоСистема 3 развертки, подключеннаяк генератору 7 напряжения развертки,разворачинает электронное пятно полюминесцентному экрану 4, осуществляя пространственно-временное преобразование исследуемого сигнала.Необходимое пространственноеразрешение на фотокатоде задаетсядиаметром отверстия диафрагмы.который может составлять несколькодесятков микрон. Согласно изобретению К =Уэ. Таким образом, отпадаетнеобходимость в фокусировке исследуемых импульсов излучения на фотокатоде и, тем самым, входная оптическаясистема может быть исключена.По сравнению с прототипом в ЭОПотсутстнуют сетка и Фокусирующийэлектрод, что также уменьшает габариты, упрощает конструкцию и технологию изготовления устройства, Таккак в приборе ускоряющая сетка эа