Электронный умножитель с модулирующим электродом

(72)и Н.П чиенияпри макучастке др. Особенности фототока полупрознешним электриЭлектронная 68, с, 88-94.Методы управле- фотоэлектронных проц рачн ческ моду- виде по6-10 мм техн Пси которегороди устаи вторичмеханическая У 2, с. 65-71 промь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИД":ТЕЛЬСТ 2698155/18-25 28,12.78 30.1.86. Бюл. Г.С.Вильдгрубе, .Тавридович 621.384.6(088.8 Бонштедт Б,Э, и сса модуляцииых фотокатодов в м полем. - Сб. ка", вып. 4, 19 пов Ю.В, и др. ежимами работыжителей. "Оптико(54) (57) ЭЛЕКТРОННЫЙ УМНОЖИТ МОДУЛИРУЮЩИМ ЭЛЕКТРОДОМ, рас ным между фокусирующим элект первым динодом, о т л и ч а с я тем, что, с целью получ минимальных потерь усиления симально возможном линейном модуляционной характеристики лирующий электрод выполнен в лого цилиндра диаметром с и длиной 1 = 4-8 мм, вдоль о рого расположена сплошная пе ка, делящая цилиндр пополам новленная перпендикулярно ос ного эмиттера.27054Изобретение относится к электронным умножителям, в частности к системам эффективного управления или модуляции электронного потока в электронном умножителе (ЭУ), 5Известны способы модуляции (стробирования) по одному или несколькимдинодам (фокусирующим электродам)системы ЭУ.Модулирующая система ЭУ должна 10иметь протяженный линейный участоквольтамперной характеристики, обеспечивающий минимальные нелинейные искажения модулируемого сигнала и максимальную глубину модуляции сигнала;достаточную крутизну вольтампернойхарактеристики (что позволяет исключить предварительное усиление модулирующего сигнала); модулирующая система должна быть безынерционной,что позволит испольэовать ВЧ-сигналдля модуляций электронного потока,например, в режимах гетеродинирования. Важным параметром "ввода" моду 25лирующего электрода в оптимальныйрежим работы можно считать и относительную величину потерь усиления.1Известные системы не обладаютвсеми названными параметрами илиимеют низкие значения отдельных параметров,Известен также ЭУ с модулирующимэлектродом, расположенным между фо-кусирующим электродом и первым диодом.Модуляционная характеристика этого ЭУ имеет изломы и участки с переменной крутизной вследствие различиякоэффициентов вторичной электроннойэмиссии (КВЭЭ) динодов и нелинейности пограничных участков вольтампсрной характеристики отдельных динодов.Кроме того, разветвленная сеть вводамодулирующего сигнала при подаче нанесколько динонов одновременно затрудняет реализацию ВЧ-схемы вследствие высоких переходных (междинодных) емкостей и паразитной емкостимонтажа. 50Целью изобретения является получение минимальных потерь усиленияпри максимально возможном линейномучастке модуляционной характеристикиф55Поставленная цель достигается тем,что модулирующий электрод выполненв виде полого цилиндра диаметромд = 6-10 мм и длиной Х = 4-8 мм,В 2вдоль оси которого расположена сплошная перегородка, делящая цилиндр пополам и установленная перпендикулярно оси вторичного эмиттераЕ 1 а фиг.1 показана схема предложенного ЭУ; на фиг.2 - вольтамперные характеристики ЭУ. Предлагаемый умножитель состоит из эмиттера 1 первичных электронов, фокусирующего электрода 2, модулирующего электрода 3 с перегородкой 4, динодов 5Модулирующий электрод основанием закреплен на пластине 6, перекрывающей нерабочую часть входной камеры прибора. При потенциале на модулирующем электроде 3 близком или равном потенциалу эмиттера первичных электронов, возникает частичная расфокусировка электронного пучка и его перехват фокусирующим электродом 2. Полное запирание электронного пучка достигается при незначительном отрицательном напряжении на модулирующем электроде относительно напряжения эмиттера первичных электронов. Электрическое поле, сформированное модулирующим электродом, практически не влияет на усиление ЭУ и сбор пер-вичных электронов на первый динод и широком диапазоне напряжений, что позволяет с незначительными потерями усиления создать режим работы модулирующего электрода, соответствующий наибольшей крутизне и линейности вольтамперной характеристики (см. фиг.2). Модуляционная вольтамперная характеристика прибора равномерна, не имеет изломов и скачков, что поз" воляет без затруднения выбирать рабочую точку на модуляционной характеристике. Изменением режима работы модулирующего электрода обеспечиваетсн изменение усиления по току до пяти порядков. Крутизна характеристики и, следовательно, амплитуда модулирующего напряжения зависят от размеров цилиндра электрода 3 и перегородки 4, По мере уменьшения высоты перегородки 4 и увеличения диаметра электрода 3 крутизна вольтамперной характеристик падает, однако глуби" на регулирования остается неизмен" ной. Геометрические размеры модулирующего электрода смоделированы для системы электронного умножителя с.Чер ррек аказ 6500 Тираж 643Государственного коделам изобретений и5, Москва, Ж, Раув Подписно НИИПИ тета ССС крытийкая наб., д. 4/5 ственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,рои оектная,диаметром эмиттера первичных электронов (фотокатода) 20-30 мм. Увеличение диаметра цилиндра модулирующего электрода более 10 мм нецелесообразно, так как крутизна модуляционной характеристики при этом изменяется незначительно, а нелинейность возрастает.Использование цилиндра модулирующего электрода диаметром меньше 6 мм Ю и увеличение его высоты более 5-6 мм приводят к ухудшению сбора электронов с краевых участков эмиттера первичных электронов, Инерционность модулирующей системы оценивается по 15 максимальному изменению времени пролета электронов в приборе при максимальном и минимальном значениях регулирующего напряжения (фиг.2, кривая11, точки А и Б) и не превышает 23 нс,Использование модулирующего электрода предложенной конструкции вФЭУ позволит значительно снизить себестоимость аппаратуры, в котоРуювходит ФЭУ,Это обусловлено тем, что высокая крутизна модуляционной вольтамперной характеристики ФЭУ позволяет отказаться от дорогостоящих и чрезвычайно трудоемких в изготовлении высокочастотных усилителей, потребуется меньшая мощность генераторов коротких импульсов при использовании режима стробирования сигнала.