Электронно-оптический преобразователь

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕПЬСТВУ ж с и щ(51)М, Кл. с присоединением заявки Ио Н 01 д 31/50 Государственный комитет СССР оо дедам изобретений и открытий.832(088,8) Дата опубликования описания 150180(54) ЭЛЕКТРОННО в ОПТИЧЕСК ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ аИзобретение относится к области электронной техники,в частности к электронно-оптическим преобразователям (ЭОП), используемым в аппаратуре для регистрации быстропротекающих процессов.Известен ЭОП, выполненный в виде цилиндрического стакана с двойным дном На одно основание цилиндра наносится фотокатод, на другое - экран. Между Фотокатодом и экраном прикладывается ускоряющее напряжение, Электроны, эмиттируемые с фотокатода под действием света; переносятся полем и строят изображение на экране. При этом может осуществляться преобразование изображения из одной области спектра в другую ЦЭтот ЭОПимеет ряд существенных недостатков. Так как однородиое электрическое поле не является электронной линзой, то происходит расфбкусировка изображения на экране. Вследствие этого ЭОП имеет низкую разрешающую способность. Коэффициент увеличения всегда равен 1. Затруднено использование такого ЭОП, в качестве электронного затвора, так как работа в импульсном режиме требует Формирования высоковольтных 10 кВ управляющих импульсов малой длительности, что само по себе является сложной задачей.Известен также электронно-оптический преобразователь, содержащий Фо" токатод,электростатическую электронную линзу с анодной диафрагмой, ФорО мирующую электронный пучок, затворную систему, включающую одну пару затворных пластин и одну пару компенсирующих пластин, разделенных затворной диафрагмой 2). Запирание изображения осуществляется путем отклонения электронного.луча на затворную диафрагму при по"даче постоянного противофазного ,о напряжения смещения на затворные икомпенсирующие пластины.Затвор позволяет запирать электронный луч при его отклонениикак выше, так и ниже оптическойоси прибора. При импульсном питаниивсегда используется только одно направление отклонения,Отпирание изображений происходитпри компенсации напряжения смещенияимпульсным напряжением, поДанным назатворные и компенсирующие пластины в противофазе.Компенсирующие пластины служат для предотвращения смаза Изображения в момент подачи отпирающего импульса.В открытом состоянии, во время ,действия отпирающего импульса,луч с фотокатода через щель в затворной диафрагме свободно проходит на экран.Одним из основных недостатков такого ЭОП является достаточно высокое затворное напряжение 2 кВ,,Увеличения чувствительности зат-. вора мбжно добиться удлинением или сближением затворных пластин, но то и другое приведет к попаданию на них электронов при запирании, Отраженные от затворных пластин электроны,пройдя через щель затворной диафрагмы,вызовут фоновую засветку экрана ЭОП,Целью изобретения является снижение запирающего напряжения. О520 Для достижения цели одна из затворных пластин устайовлена под углом69=ОГССОБ - к оптической оси прибора, так что в плоскости отклонения она совпадает с прямой, соединяю- щей края отверстий в анодной и затворной диафрагмах, расположенныхниже оптической оси, а вторая затворная пластина установлена под угломе9 = агссо 6 - к оптической оси так2 к что в плоскости отклонения совпадает с прямой, соединяющей противоположный край отверстия анодной диафрагмы и точку на затворной диафрагме, расположенную выше оптической оси на32- д, где д - диаметр электронного40 пучка в плоскости затворной диафрагмы;- расстояние между краями отверстий анодной и затворной диафрагм, расположенными ниже оптической оси в плоскости отклонения затворных пластин;2 - расстояние между вторым краЪем отверстия анодной диафрагмы и точкой на затворной диафрагме, расположенной выше оптической оси на3 50 - д в плоскости отклонения затворных 2пластин;8 - расстояние вдоль оптической оси между анодной и затворной диафрагмами. 55На чертеже показан описываемый ЭОП.ЭОП содержит фотокатод 1, фокусирующий электрод 2, анодную диафрагму 3, затворные пластины 4, затворную диафрагму 5, компенсирующие пластины 6, пластины 7 горизонтальной развертки, пластины 8 вертикальной развертки, люминесцентный экран 9. Одна из затворных пластин установлена под углом 9 =агссоб - к оПЕгтической оси прибора и в плоскостиотклонения совпадает с прямой, соединяющей края отверстий анодной изатворной диафрагм, расположенныениже оптической оси, вторая пластина установлена под углом 8.е,=сгссоЬ - к оптической оси и веплоскости отклонения совпадает с прямой, соединяющей второй край отверстия анодной диафрагмы и точку назатворной диафрагме, расположеннуювыше оптической оси на - д,32Прибор работает следующим образом.Сформированное электростатической линзой электронное изображениес фотокатода через отверстие в анодной диафрагме и щель в затворнойдиафрагме переносится на люминесцентный экран.Запирание изображения осуществляется путем смещения. электронного луча на затворную диафрагму выше оптической оси прибора при подаче постоянного противофазного напряжения смещения на затворные икомпенсирующие пластины.Отпирание изображения происходитпри компенсации напряжения смещения импульсным напряжением, поданным на затворные и компенсирующиепластины в противофазе,Развертка изображения по экрануосуществляется при подаче напряже-ний на пластины горизонтальной ивертикальной развертки.Таким образом, работа ЭОП с несимметричным затвором принципиальноничем не отличается от работы ЭОП ссимметричным затвором, описаннойвыше. Единственное отличие - необходимость маркировки полярности затворных пластин, так как отклонениелуча на затворную диафрагму при запирании изображения может происхо-,дить только в одном направлении(вверх от оптической оси на чертеже),Несимметричный электронный затвор позволяет увеличить длинузатворных пластин, а также сблизитьих между собой за счет разворотапластин относительно оптическойоси и использования пространства поодну сторону от оптической оси прибора для сближения пластин междусобой (в ЭОП с симметричным затвором это пространство не используется),Запирающее напряжение ЭОПа ПИМ г 2 кВ при анодном напряжении 15 кВ.Расчетное запирающее напряжение вЭОП предлагаемой конструкции 0,7 кВпри анодном напряжении 15 кВ, Изме748576 Составитель Ю. Кутенинтанова ТехРеД М, Петко КоРРектоР Е. Папп едакто Подписноеомитета СССРи открытийая наб д. аж 844осударственного келам изобретенийква, Ж, Раушск Заказ 42 Тир ЦНИИПИ Г по д 1130 35, Мосилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул.Проектная,ренное на макете ЭОП напряжение запирания составляет 650 В. Формула изобретения5Электронно-оптический преобразователь, содержащий фотока 1 од, электростатическую электронную линзу с анодной диафрагмой, формирующую электронный пучок, затворную систему, включающую одну пару затворных пластин и одну пару компенсирующих пластин, разделениых затворной диафрагмой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения запирающего напряжения, одна иэ затворных пластин установлена под углом18 :Огссо - к оптической осиеприбора так,что в плоскости отклонения она совпадает с прямой, соединяющей края отверстий в анодной и затворной диафрагмах, расположенных1 ниже оптической оси, а вторая затворная пластина установлена под угломе9 =агесок оптической оси, такг эчто в плоскости отклонения совпадает с прямой, соединяющей противоположный край отверстия анодной диафрагмы и точку на затворной диафрагме,расположенную выше оптической оси3на - д, где;2- расстояние вдоль оптическойоси между анодной и затворной диафрагмами,Е - расстояние между краями2анодной и затворной диафрагм, расположенными ниже оптической оси вплоскости отклонения затворных пластин;1 - расстояние между противопо 3ложным краем анодной диафрагмы иточкой на затворной диафрагме,расположенной выше оптической оси на- д в плоскости отклонения затворных32пластин;д - диаметр электронного пучкав плоскости затворной диафрагмы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Шерстнев Л.Р, Электронная оптика и электронно-лучевые приборы,М.,"Энергия", 1971, с. 267.2. Бутслов М.М. Электронно-оптические преобразователи для изучения сверхбыстрых процессов,-Успехинаучной фотографии, т,б, 1959,