Электронный умножитель

Союз СоветсиикСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(23) Приоритет Опубликовано 15.10,80 Ьоллетень38 оо делам изебретеиий и открытий(54) ЭЛЕКТРОННЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ Изобретение относится к электронной техни.ке и может бытьиспользовано для созданиянелинейного преобразователя напряжений, гене.ратора сложных функций, измерения ускоренийповышеиной точности и помехоустойчивостис малыми весовыми и габаритными характерис 5 тиками.Известны электронные умножители, принципдействия которых основан на свойствах вторичнойэмиссии и постоянстве условий взаимодействия1 Опотока первичшях электронов с поверхностьюдин ода,В таком исполнении область применения электронных умножителей ограничена техникойг 5 усиления слабых токов, регистрации массы единичных зарядов, создания генераторов развертки наносекундного диапазона.В настоягцее время важной проблемой является поиск и разработка новых направлений и20 физических принципов, позволяющих эффективно и надежно решать более широкий круг задач на основе унифицированных приборов с новы. шенным информационным КПД. В известных электронных умножителях по. тенциально возможно расширение диапазона их применения на основе использования коси. нусоидальной функциональной связи между коэффициентом вторичной эмиссии и углом падения потока первичных электронов на поверхность динода 1, В частности, для измерения вектора ускорений, действующих по двум взаимно перпендикулярным осям, необходимо изменить взаттмодействия потока первичных электронов с рабочей поверхностью динода и предусмотреть операционный элемент преобразования сигнала. В существуюших электронных умножителях не предусмотрены конструктивные решения, позволяюшие измерять параметры движения различных объектов.Экспериментальными исследованиями показа. на возможность преобразования изменений угла паденияМ заряженных частиц на плоскую мишень в электрический сигнал 21. Эти результа. ты составляют физическую основу информации о параметрах угловой скорости, т. к;Р" Ж10 На фиг, 1 а и 16 показан схематично вариантконструктивного исполнения устройства; нафиг, 2 - взаимодействие потоки первичныхэлектронов с гранью дицода - преобразователяв исходном состоянии и в фиксированныймомент времени при вращении умцожителяотносительно неггодвижцого луча электронов внаправлении оси х (или у).Умномгитель содержит корпус 1, аноды 2(коллекторы 1, канальные дицодные системы 3 Наиболее близким к изобретению по техническому решению является извест"ь,й электронный умножитель, выполненный в виде блокаканалов с распределенным сопротивлением рабочей поверхности, объединенных на входе5в общий канал, имеющий форму цилиндра, усеченного конуса или полусферы с торцовойчастью в виде конуса, причем оси каналов совпадают с направлением потока первичных элект.роггов 13,Устройство работает следующим образом.Направленный на общий вход блока умножителяпоток первичных электронов взаимодействуетс различными участками торцовой поверхности между каналами, частично попадая непосредД 5ственно в каналы умножения, Вторичцьге элект.роны, образующиеся над поверхностями торцовойчасти, ускоряются электрическим полем внутрьканалов и участвуют в дальнейшем процессеумножения,20При таком исполнении электронного умно.жителя условия взаимодействия потока первичных электронов как носителя ицформащги с раз.личными участками торцовой поверхности будутнеравноценны в стационарном и особенно в ди 25намнческом режимах, что исключает возможность его использования в качестве преобразогателя ускорений в электрические сигналы.Для устранения указанного недостатка ирасивгреция метрологических возможностейцелесообразна разработка электронного умножите 30ля, обсспечивагощего измерение параметровюдвижения различных объектов при уменьшениивесовых и габаритных характеристик систем,инерциальной навигации.Целью изобретения является расширение области35применения электронного умножителя для измерения ускорений по двум взаимно перпепдц.кулярным осям и повышения чувствительности.Для доспгжеция поставленной цели блокэлектронного умнохсителя вьшогцген в видедиска с цссквозным центральным отверстием, .по взаимно перпендикулярным диаметрам размещены четыре канала умножения, оси которыхсоставляют прямой угол к потоку первичныхэлектронов, а первые дицоды ориентированы45относительно этого потока под углом 75 и образуют четырехугольную пирамиду,с распределенным сопротивлением, первые диноды 4.В исходном состоянии электронный поток взаимодействует с гранями первых динодов 4 под углом т = 75, обеспечивая начальный коэффициент вторичной эмиссии б при максио мальной крутизне рабочего участка функциональной зависимости изменения анодных токов от параметров действующего ускорения.Ьб= А - ВеовМ (Цгде А и В - константы, определяемые свойствами материала, качеством обработки поверх 1 ггости и формой конструкции диодов.Выбиваемый поток вторичных электронов, усиленный динодами 3 с распределенным сопротивлением, создает в цепях анодов 2 токи величинойе 3 г (2) где К; - коэффициент усиления канала умножителя;. .Де - ток луча электронов.При воздействии силы, вызывающей вращение умножителя относительно неподвижного луча электронов в направлении одной из осей х или у, происходит изменение условий взаи. модействця первичных электронов с гранями дицода, обусловливая новые значения коэффициента вторичной эмиссии. При этом уменьшение угла падения электронного луча ца одну из граней динода, вызванное вращением, сопро. вождается одновременцьгм увеличением этого. угла для противоположной, грани. Дашгый процесс фиксируется по изменениям токов в цепях соответствующих анодов, По величине и знаку изменений анодных токов судят о параметрах,. действующего ускорения.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерить векторные значения угловой скорости и углового ускорения относительно двух взаимно перпендикулярных осей, что расширяет область его применения и метрологические возможности при повышении ицформа. пиопцого КПД и чувствительности.Формула изобретенияЭлектронный умножитель, содержащий блок каналов с распределенным сопрог явлением рабочей поверхности, гг т л и, ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области его применения для измерения ускорений по двум взаимно перпендикулярным осям и повышения чувствительности, в полости блока каналов, выполненного в виде диска с несквозным цецг. ральным отверстием, по взаимно перпендикулярным диаметрам размещены четыре канала умцоксггия, оси которых сосгавлнют прямойЯг / А;яаюние бящсния Исконное СОСМолйи Составитель В. ЕгорТехред Й. Бабурка Баб Редактор Е. Абрамова Заказ 6709/6 Тираж 844рственного комитета СССРретений и открытий 35, Раушская наб д. 4/5 Подписи ЦНИИПИ Госудпо делам изоб3035, Москва, Ж ая, 4 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. 5 771763 6угол с направлением потока первичных электро электронные приборы, М "Высшая школа",нов, а первые диноды ориентированы относитель с. 79.но этого потока под углом 75 и образуют 2, Труды Ленинградского политехническогочетырехугольную пирамиду. института им. М, И. Калинина, -"ФизическаяИсточники информации, электроника". Л., "Энергия", 1967, с. 15-20.принятые во внимание при экспертизе 3. Авторское свидетельство СССР Ио 4023261. Соболев Н. А., Меламид А. Е. Фото. кл. Н 01,1 43/04, 1977 (прототип).