Электронно-оптический преобразователь

Союз Советскиа Сфцналистическнк РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 07. 01. 80 (21) 2865741/18-25с присоединением заявки Йо(51)м, к . Н 01 3 31/50 ГосуаарстеенныЯ комнтет СССР но дедам нзобретеннЯ н .открытнЯ(54) ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к электронной технике и в частности к электронно-оптическим преобразователям.Известен электронно-оптический преобразователь (ЭОП),содержащий фотокатод, электростатическую фокуси-, рующую систему, систему затвора, включающую пару затворных и пару компенсирующих пластин, разделенных затворной диафрагмой с одной апертурой 111.Эапирание изображения в этом ЭОП происходит путем смещения электронного пучка на стенки затворной диафрагмы при подаче напряжения смещения на затворные пластины.Отпирание иэображения происходит при компенсации постоянного напряжения смещения импульсным напряжением, поданным на затворные пластины.Недостатком известного ЭОП является ограниченное быстродействие из-за сложности формирования управлякщих импульсов малой длительности, поэтому практически длительность кадров в данном ЭОП не может быть короче нескольких наносекунд.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является электронно-оптический пре" 30 2образователь, содержащий фотокатод, расположенные последовательно по ходу электронного пучка электростатическую фокусирующую систему, формирующую электронный пучок, электростатическую систему развертки электронного пучка по поверхности диафрагмы с системой апертур, выполненную в виде пары отклоняющих пластин, диафрагму с системой апертур и люминесцентный экран, а также систему компенсации смаза изОбражения,систему развертки кадров по экрану 2.Недостатки известного электронно- оптического преобразователя состоят в том, что он позволяет получать .пространственную картину иэображения, начальный и конечный края кадра которой соответствуют различным моментам времени,так как кадр формируется последовательно из дискретных полос (строк). ПоэтоМу для получения кадров,все поле которых соответствовало бы одному и тому же моменту времени, необходимо использовать вычислительные методи обработки иэображения с помощью ЭВИ.Кроме того, длительность передачи одной строки (одного элемента изображения по вертикали) ограничива.35 40 50 55 60 б 5 ется, принципиально, различными фак- торами и не может быть меньше временного разрешения фотохронографических камер, которое в настоящее время составляет1 пс.Цель изОбретения - одновременная передача иэображения по всей площади кадра и уменьшение длительности кадра.Поставленная цель достигается тем,что в электронно-оптическом преобразователе, содержащем фотокатод,расположенные последовательно по ходуэлектррнного пучка электростатическую фокусирующую систему, формирующую электронный пучок, электростатическую систему развертки электронного пучка по поверхности диафрагмы с системой апертур, выполненную в виде пары отклоняющих пластин диафрагму с системой апертур и люминесцентный экран, а также систему компенсации смаза изображения, систему развертки кадров по экрану и люминесцентный экран, диафрагма с,системой апертур установлена в плоскости кроссовера, а за ней по ходу электронно го луча расположены: система развертки кадров по экрану, выполненная в виде электростатических пластин, попарно расположенных за каждой апертурой диафрагмы и пара электростатических отклоняющих пластин компенсации смаза изображения.Кроме того, с целью получения оптимальной чувствительности по управляющим напряжениям отношение ширины каждой апертуры к расстоянию между апертурами и к диаметру электронного пучка в кроссвере равно единице.На чертеже представлен электронно-оптический преобразователь.Он содержит расположенные в вакуумной оболочке 1 фотокатод 2, ускоряющую сетку 3, фокусирующую систему 4, затворные пластины 5, многоапертур ную затворную диафрагму б, систему пластин 7 развертки, экранирующую диафрагму 8, пластины компенсации 9, люминесцентный экран 10.Прибор работает следующим, образом.При отсутствии напряжений на затворных пластинах 5,пластинах 7 развертки, компенсирующих пластинах 9, сформированное электрической линзой электронн е изображение с фотокатода 2 через отверстие в анодной диафрагме и одну из апертур в затворной диафрагме б передается на люминесцентный экран 10.Предварительное запирание изображения осуществляется путем смещения электронного пучка на стенки затворной диафрагмы при подаче постоянного противофазного напряжения смещения на затворные пластины 5 и компенсирующие пластины 9.При подаче на затворные пластины линейно нарастающего напряжения происходит развертка электронного пучка по поверхности затворной диафрагмы и кадрирование изображения на экране в моменты прохождения электронным пучком апертур, Для компенсации смаза изображения на компенсирующие пластины подается противофазное затворному линейно нарастающее напряжение.Чтобы исключить наложение кадров одного на другой, на пластины развертки иэображения подаются постоянные напряжения смещения.В предлагаемом ЭОП многоапертурная затворная диафрагма помеЪена в плоскость кроссовера, где электрон. ные траектории различных точек изображения перемешаны и каждый элемент изображения передается с фотокатода на экран параллельно, а не последовательно, что позволяет уменьшить длительность кадра в 3-10 раз и довести ее до10 пс. Так как траектории электронов в кроссовере перемешаны, все поле кадра будет соответствовать одному и тому же моменту времени. Технико-экономический эффект использования предлагаемого ЭОП заключается в том, что его использование не требует для формирования последовательности кадров последовательности управляемых импульсов, что приводит к упрощению схемы и уменьшеьию габаритов, высокоскоростных камер для покадровой съемки быстро- протекающих процессов. Формула изобретения Электронно-оптический преобразователь, содержащий фотокатод, расположенные последовательно по ходу электронного пучка электростатическую фокусирующую систему, формирующую электронный пучок, электростатическую систему развертки электронного пучка по поверхности диафрагмы с системой апертур, выполненную в виде пары отклоняющих пластин,диафрагму с системой апертур и люминесцентный экран и также систему компенсации смаза изображения, систему развертки кадров по экрану, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью одновременной передачи изображения по всей площади кадра и уменьшения длительностиФ кадра, диафрагма с системой апертур установлена в плоскости кроссовера, а за ней по ходу электронного луча расположены 1 система развертки кадров по экрану, выполненная в випе электростатических пластин, попарно расположенных за каждой апертурой диафрагмы и пара электростатических868884 Составитель Е. Пчеловедактор А. Власенко Техред А,Ач Корректор Г. Решетник Тираж 787Подписи ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 35, Яосква, В, Раушская наб., д.Заказ 8344/7 113 филиал ППП еПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная,4 отклонякщих пластин компенсации смаэа иэображения.2. Электронно-оптический преоб; разователь по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью получения оптимальной чувствительности по управляющим напряжением, отношение ширины каждой апертуры к расстоянию между апертурами и к диаметру электронного пучка в кроссовере равно единице. Источники информации, пинятые во внимание при вкспертиэе1. Бутелов М.М. Электронно-оптические преобразователи для излучения сверхбыстрых прэцессов. - Успехи научной фотограФии", т. Ч 1, 19"9, с.77. 2. Калибьян Р. 100-пикосекунднаятрехкадровая ЭОП-камера. - Приборыдля научных исследований", 1978,9 7, с. 3 (прототип).