Времяанализирующий электронно-оптический преобразователь изображения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(51)Н 01 Л 31 50 ЮсОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) 1. Бутслов М.М, Электронно-опти 1 ческие преобразователи для изучения сверхбыстрых процессов. - "Успехи научной Фотографии", 1959, М 6, с,76.:2. Авторское свидетельство СССР М 813535, кл. Н 01 Д 31/50, 05.04.78 (поототип),(541(57) ВРЕМЯАНАЛИЗИРУОЛИИ ЭЛЕКТРОН" НО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРА" ЯО 1051613 А ЖЕНИЯ, содержащий Фотокатод, ускоряющий электрод, отклоняющую систему, фокусирующий электрод,анодную диафрагму и люминесцентный экран, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения временного разрешения и динамического диапазона регистрации входного излучения, отклоняющая система выполнена в виде двух пар па" раллельных отклоняющих пластин и расположена между ускоряющим и Фокусирующим электродами, причем каждая иэ пластин первой пары соединена с противоположной пластиной второй пары через линию задержки с временем задержки, равным времени пролета электронов от первой пары отклоняю щих пластин до второй.Изобретение относится к электронной технике, в частности к устройствам, предназначенным для регистрации и анализа быстропротекающих процес - сов субпликосекундном диапазоне в5 режиме покадровой регистрации и временной развертки.Известен времяанализирующий электронно-оптический преобразователь (ЭОП 1, содержащий последовательно расположенные Фотокатод, Фокусирующий электрод, анодную диаФрагму, электронный затвор, отклоняющую систему и люминесентный экран ЦНедостаток устройства - относительно низкое временное разрешение 15 (больше 10 пс 1, что не позволяет использовать его для регистрации г.роцессов в пикосекундном диапазоне.Наиболее близким по техническоР сущности к предлагаемому является 2 О электронно-оптический преобразователь изображения, содержащий Фотокатод, ускоряющий электрод,. отклоняю.цую систему,Фокусирующий электрод,анод ную диаФрагму и люминесцентный экран 121 .Недостатками известного устройства являются относительно низкое временное разрешение и динамический диапазон регистрации входного излучения. 3011 ель изобретения - повышение временного разоешения и динамического диапазона регистрации входного излучения.Поставленная цель достигается тем,что в времяанализирующем электронно-оптическом преобразователе изобэаения, содержацем Фотокатод, ускоряющЬй электрод, отклоняющую систему, Фокусирующий электрод,.анодную диа 1 раг.4 О му и люминесцентный экран, отклоняющая система выполнена в виде двух пар параллельных отклоняющих пластин и расположена между ускоряющим л Фокурирующим электродами, причем каждая из пластин первой пары соединена с противоположной пластиной второй пары пластин через линию задержки с вр менем задержки, равным времени пролета электронов от первой пары отклоняющих пластин до второй.В предлагаемом устройстве расстояние между Фотокатодом и отклоняющей системой значительно меньше расстояния до отклоняющей системы в извест ных технических решениях. За счет этого уменьшается дисперсия Фото- электронов и повышается временное разрешение, а также уменьшается кулоновское расталкивание электронов 60 и повь 1 шается динамический диапазон регистрации входного излучения.На чертеже представлена схемаустройства. 65 устройство содержит Ъотокатод 1ускоряющий электрод 2, отклоняющуюсистему 3, первую 4 и вторую 5 парыотклон яющих пластин, диаФрагмы ботклоняюццей системы, Фокусирующийэлектрод 7, анодную диаФрагму 8,люминесцентный экран 9, волоконнооптический диск 10, двухпроводныелинии 11, генератор 12 импульсовразвертки, согласующие тракты 13,оконечную нагрузку 14, линии 15задержки.Двухпроводные линии 11 подключеныс одной стороны к первой паре пластин системы отклонения и подсоединенык генератору 12 импульсов развертки,с другой стороны- - к согласующимтрактам 13 с оконечной нагрузкой 14,Отклоняющие пластины 4 соединеныперекрестно через одинаковые линии15 задержки с отклоняющими пластинами 5 системы 3 отклонения.Времяанализирующий ЭОП работаетследующим образом,Излу ение, падающее на фотокатод1, вызывает эмиссию Фотоэлектронов,которые под действием электрическогополя, образованного между Фотокатодом 1 и ускоряющим электродом 2,ускоряются, уменьшая влияние разброса начальных скоростей Фотоэлектронов. Электронный пучок, попадаяв отклоняющее поле пластин 4 отклоняющей системы 3, разворачиваетсяв направлении отклонения, т.е. электроны, вылетающие в разные моментывремени, получают разное поперечноеотклонение. Однако, кроме поперечного отклонения после прохождения первой пары отклоняющих пластин 4 электроны полу 7 чают поперечную составляющую скорости, которая приводит к тому, что после прохождения области Фокусиров-, ки они не могут не попасть в отверстие анодной диаФрагмы, Кроме того, поперечная составляющая скорости приводит к большим абберациям электронного изображения на экране. Для погашения импульса в поперечном направлении служит вторая пара отклоняющих пластин 5, в которых напряженность электрического поля отклонения прямо противоположна полю в первой паре отклоняющих пластин 4, поэтому импульс электронов, приобретаемый во второй паре пластин, по абсолютной величине равен импульсу, приобретонному в первой парв пластин, при этом общее поперечном отклонение электронов после прохождения пластин5 удваивается по отношению к отклонению после прохожденя пластин 4, Согласованное изменение поля отклонения осуществляется с помощью линий 1 задержек, Из-за перекрестного соединения разных пар пластин эти1051615 Составитель Е. ПчеловРедактор А, Курах Техред,С,Легеэа Корректор Л. ПатайЗаказ 8678/52 Тираж 703 ПодписноеВНИИПИ Государственного комйтета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 линии задержек обеспечивают равное,по величине и противоположное понаправлению электростатическое полеотклонения но второй паре пластинпо отношению к первой для электронов,вылетающих из фотокатода в любоймомент времени.Таким образом, после прохождениявсей системы отклонения электроныразворачиваются по времени, но неприобретают импульса в поперечномнаправлении, что позволяет их затемускорить и сфокусировать на экране9 с помощью электронной линзы,образованной фокусирующим электроФдом 7 и анодной диафрагмой 8,Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в том, что за счет конструктивного расположения отклоняющей системы в приборе существенно уменьшается расстояние от фотокатода до отклоняющей системы, что, в 5 свою очередь, уменьшает временнуюдисперсию фотоэлектронов и кулоновское расталкивание электронов и приводит к повышению временного разрешения н динамического диапазона 10 регистрации входного излучения ЭОП.Кроме того, благодаря наличию фокусирующей линзы сохраняются фокусирующие свойства ЭОП, что позволяет также ,сохранить высокое прост ранственное разрешение (примерно 20 - 30 пар линий на мм)