Электронно-оптическая лупа времени

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства М явлено 06.1 Х.1966 ( 1101063 г 26-25 Кл, 21 о, 181 О МПК Н 05 д риоритетпубликовано 01.17.1969. Бюллетень Ло 13 ата опубликования описания 26.И 11.1969 Комитет по деламбретений и открытий ДК 621.3.038;537. .533.3 (088.8) при Совете Министре СССРивители ЕКТРОННО-ОПТИ 1 ЕСКАЯ ЛУ ЕМЕНИ щие его на время ряду и количестст пенек отклос присоединением заявки Хо Изобретение относится к скоростной фотографии, Его можно использовать при исследовании свечения плазмы, регистрации треков в люминесцентных камерах и исследовании других быстропротекающих физических про. 5 цессов, сопровождающихся излучением или поглощением света.Известны различные электронно-оптические лупы времени, содерзкащие электронно-оптический преобразователь (ЭОП) для скорост ной регистрации изображения объекта, для проецирования исследуемого явления на фотокатод ЭОП, электромагнитные линзы для фокусировки изображения, высоковольтные блоки ускоряющих напряжений для измене ния коэффициента усиления яркости изображения ЭОП, генератор затворных импульсов для отпирания преобразователя, генераторы отклоняющих импульсов для формирования многоступенчатых импульсов, управляющих 20 отклоняющими, пластинами ЭОП,Указанные лупы времени обеспечивают скоростную многокадровую съемку изображения путем скачкообразного перемещения электронного изображения в горизонтальном и вер тикальном направлениях, т, е. на горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины ЭОП подаются симметричные многоступенчатые отклоняющие импульсы, синхронно с которыми на электронный затвор пода- ЗО ются импульсы, открываюэкспозиции. Число кадров вво рядов определяется число,нгнощих импульсов.Ступенчатые импульсы формируются по схеме с общей аиодной на-чузкой с возможностью получения симметричных двухполяриых ступенчатых импульсов с равными амплитудами каждой ступени и со средним потенциалом каждой ступени, равным нулю или отличным от нуля, причем регулировка среднего потенциала возможна только одновременно для всех ступеней,Однако достигаемая при этом четкость изображения кадров на экране ЭОП различна для всех кадров, и максимальное разрешение, сравнимое с разрешением ЭОП в статическом режиме, можно получить только для центрального кадра. Это связано с тем, что электронное изображение в области отклоняющих пластин смещено относительно их оптической оси из-за неизбежной технологической несимметрии самих пластин, а также из-за отклонения электронного луча при работе электронного затвора.Кроме того, при воздействии отклоняющего напряжения, соответствующего уровню напряжения ступени, электронное изображение располагается несимметрично относительно отклоняющих пластин, и изменением средне65 го потенциала одновременно для всех ступеней импульса достигается наилучшее разрешение для одного какого-то кадра в определенной области экрана ЭОП.Предложенная лупа времени позволяет получить одинаково четкое изображение всех кадров и улучшить разрешение по всему экрану ЭОП. Это достигается благодаря тому, что генераторы отклоняющих импульсов состоят из нескольких пар генераторов (в каждой паре один генератор относится к генераторам, формирующим, нарастающие ступенчатые импульсы, другой - к генераторам, формирующим спадающие ступенчатые импульсы), а число пар генераторов соответствует числу кадров в строке. Генераторы выполнены на лампах со вторичной эмиссией, с независимой регулировкой анодного напряжения каждого генератора, формирующего ступень, причем все генераторы нарастающих ступеней импульсов напряжения соединены параллельно между собой и подключены к одной отклоняющей пластине ЭОП, а генераторы спадающих ступеней импульсов такяе соединены параллельно между собой и подключены к другой отклоняющей пластине.На чертеже изображена электронно-оптическая лупа времени. Она содержит обьектив 1, фотокатод ЭОП 2, диафрагмы 3 и 5, затворные и компенсационные пластины 4 и б, отклоняющие пластины 7 и 8, экран 9, электромагнитные линзы 10, блоки 11 и 12 ускоряющих напряжений, генераторы 18 и 14 отклоняющих импульсов, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) 15.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Оптическое изображение исследуемого объекта 1 б проецируется объективом 1 на фотокатод 2. Под действием падающего на него излучения фотокатод эмитирует электроны, и таким образом формируется электронное изображение объекта, которос фокусируется электростатической линзой, запптываемой блоком 12, и направляется через апертурную диафрагму 3 на флуоресцирующий экран 9.Запирается электронное изображение электронным затвором, на пластины 4 и б которого до и после экспозиции подается напряжение, сообщающее изображение на шторку горизонтальной щелевой диафрагмы 5.Поступающие с генератора 13 затворных импульсов симметричные прямоугольные импульсы открывают на время экспозиции доступ в камеру усиления электронам, вылетевшим со входного фотокатода. Когда электронное изображение перемещается со шторки диафрагмы в рабочее положение, изображение объекта на экране должно оставаться неподвижным. Для этого предусмотрены компенсационные пластины б. Они выполнены так, что при подаче на нпх импульса напряжения, равного по величине импульсу напряжения на затворных пластинах 4, но противоположного по знаку, электрическое поле мся 5 1 О 15 го 25 зо зь 40 45 50 55 60 ду ними компенсирует смещение электронногоизображения затворными пластинами, Однако во время действия фронтов затворных импульсов из-за несимметрии затворных пластинлиния электронного пучка проходит по пути,показанному пунктиром, т. е, с некоторымсмещением относительно оптической оси отклоняющих пластин 7 и 8.Отклоняющие пластины 7 и 8 предназначены для перемещения электронного изображения по вертикали и горизонтали путем подачи на них четырехступенчатых прямоугольныхимпульсов с генераторов 14.Полученное на экране 9 изображение попадает на фотокатод следующей камеры и, управляемое полем магнитных линз 10, а такжеускоряющими напряжениями блоков 11, многократно преобразуется и формируется на выходном экране.Генераторы 14 горизонтального и вертикального отклонений совершенно одинаковы.Они выполнены на лампах со второй эмиссией,Диоды ламп Л 4 и Л 4 соединены параллельно и подключены к одной отклоняющей пластине, аноды ламп Л; - Л, также соединеныпараллельно и подключены к одной отклоняющей пластине; аноды имеют различные источники питания, Диноды ламп Л, - Л 8 такжесоединены параллельно и,подключены к другой отклоняющей пластине, аноды их имеютразличные источники питания. В каждый анодламп Л, - Л 8 включены последовательно систочниками анодного напряжения Е дополнительные источники питания ЬЕ с общей регулировкой их выходного напряжения длякаждой пары ламп Л, и Л,.-, Л, и Л Лз и ЛЛ 4 и Л 8, Управляющие сетки указанных парламп включены параллельно.В исходном состоянии все лампы запертыположительным напряжением, поданным наих катоды. Управляющие прямоугольные импульсы, задающие длительность, ступенек, последовательно подаются на сетки этих ламп,При поочередном отпирании и последующемзапирании пар генераторов величина отклоняющего уровня в динодах ламп скачком изменяется до величины анодного напряженияЕ+ХЕ открытой лампы. Генераторы на лампах Л, - Л 4 с анодными напряжениямиЕ, + ХЕ 1 Е т ХЕ 1(Е + ЬЕ(Е 4+ ЛЕ соответственно формируют прямоугольные импульсы с нарастающими амплитудами, а генераторы на лампах Л; - Л 8 ссоответствующимианодными напряжениями Е;4.ЬЕЕ,+ХЕЯЕ 4+ ХЕЕ 4+ ХЕ 1 формируют прямоугольные импульсы со спадающими амплитудами.Чтобы средний потенцила для всех ступеней импульсов был равен нулю, имлульсысимметрируют одновременнои подачей на отклоняющие пластины ЭОП через емкости Сзи С, импульсов нарастающих и спадающихамплитуд и отрицательного смещающего потенппала - Е,через сопротивления Я 4 и Я 1.240867 Предмет изобретения Составитель Л. Б, Пирожников. федотов Тскред т. П, Курилко Корректор М. В. Радзинска сдактор Заказ 1870,17 Тираж 480ЦНИИПИ Комитета по делам изобрстсни и о;крьтий ири СовеМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 Подписное 1 инпстров СССРпография, пр. Сапунова Вместе с этим независимая регулировка ЬЕ изменяет средний потенциал каждой ступени в,пределах + ЬЕ и обеспечивает равнозначную четкость всех кадров, а также лучшее разрешение по всему полю экрана ЭОП.Данная электронно-оптическая лупа времени найдет применение для скоростной много- кадровой съемки изображения и оптических исследований слабосветящцхся ц быстропротекающих процессов, сопровождающихся излучением или поглощением света. Электронно-оптическая лупа времени для скоростной многокадровой съемки изображения и оптических исследований слабосветящихся и быстропротекающих процессов, содержащая объектив, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) с электромагнитными линзами, высоковольтные блоки ускоряющих напряжений и генераторы затворных и отклоняющих импульсов, отличающаяся тем, что, с целью получения равнозначной четкости каждого кадра п улучшения разрешения по всему полю экрана ЭОПа, генераторы отклоняющих импульсов состоят цз нескольких пар генераторов, причем в каждой паре один генератор относится к генераторам, формирующим нарастающие ступенчатые импульсы напряжения, другои - к генераторам, форми рующим спадающие ступенчатые импульсы, ачисло пар генераторов соответствует числу кадров в строке, генераторы выполнены на лампах со вторичной эмиссией, с независимой регулировкой анодного напряжения каждого 15 генератора, формирующего ступень, причемвсе генераторы нарастающих ступеней импульсов напряжении соединены параллельно между собой и подключены к одной отклоняющеи пластине ЭОП, а генераторы спадаю щей ступени импульсов также соединены параллельно между собой и подключены к другой отклоняющей пластине.