Электронно-оптический преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 1 д 31 Г 5 ИЕ ИЗОМУ СВИДЕТЕЛ ОРИ Е АВТОРС онн- "Успехи6, 1959,где д ифель, Е ирующег катоду торц да. ле СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Бутслов М М. и др, Электронно-оптические преобразователи и их применение в научных исследованиях. М., "Наука", 1978, с, 59-67.2. Бутслов М.М. Электронно-оптические преобразователи для изучения сверхбыстрых процессовнаучной фотографии", т с. 77.(54)(57) 1. ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий фотокатод, расположенный на подложке, прозрачной к регистрируемому излучениюи снабженной контактным электродом,образованным слоем из проводящегонепрозрачного к регистрируемому излучению материала, а также расположенные по ходу электронного лучаэлектростатическую фокусирующую систему, электронный затвор компенсациЯ 01100654 ого типа, систему развертки изображения и люминесцентный экран, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения пространственного разрешения, контактный электрод фотокатода выполнен в виде двух концентрически расположенных колец, гальванически связанных друг с другом, при этом внутренний и внешний диаметры центрального кольца и внутренний диаметр периферийного кольца- выбраны иэ следующих соотношений:2д и:х =0,03-01,внутренний диаметр пер - Ей рийного контактного ко цап внешний диаметр центрального кольцавнутренний диаметр центрального контактного кольца;максимальный диаметр фото- катода;диаметр ближайшего к фото1100 б 54 2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что концентрически расположенные кольца, образующие контактный электрод, соединены между собой перемычкой, выполненной из материала, непрозрачного к регистрируемому излучению. 1Изобретение относится к электронной технике, в частности к электроннооптическим преобразователям (ЗОП).Известен ЭОП планарной конструкции, выполненный в виде цилиндра, в основаниях которого расположены фото- катод и экран, разделенные вакуумным промежутком длиной 2-4 мм. В известном преобразователе возбужденные под действием света фотоэлектроны пере О носятся плоским электростатическим полем с фотокатода на экран, при этом происходит преобразование спектра входного изображения. При питании данного ЭОП импульсным напряжением 15 возможен временной анализ входного изображения 1 7.Одним из недостатков планарных ЭОП является невысокая пространствен" ная разрешающая способность (15- 20 мм 1), обусловленная расфокусировкой электронных пучков при прямом переносе изображения и наличием существенной оптической обратной связи между фотокатодом и экраном, 25Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электронно-оптический преобразователь, содержащий фотокатод, расположенный на подложке, прозрачной к регистри 30 руемому излучению и снабженной контактным электродом, образованным слоем из непрозрачного к регистрируемому излучению материала, а также расположенные по ходу электронного луча электростатическую фотокусирующую систему, электронный затвор компенсационного типа и люминесцентныйэкран Г 2 7.При работе ЭОП электронное изображение с фотокатода переносится на40 экран под действием ускоряющего поля и фокусируется на нем при помощи 3. Преобразователь по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения коэффициента запирания, перемычка между концентрически расположенными кольцами контактного электрода ориентирована перпендикулярно направлению отклонения электронного луча в затворных пластинах. 2электростатической фокусирующей системы, образованной фотокатодом, фокусирующим электродом и анодной диафрагмой. Компенсированный электронныйзатвор, состоящий из двух пар пластин,разделенных диафрагмой, служит дляформирования последовательности кадров электронного изображения, которые могут перемещаться по экранупри помощи системы развертки, Запирание изображения осуществляется путем отклонения электронного луча назатворную диафрагму при подаче постоянного противофазного напряжения,на затворные и компенсирующие пластины. Отпирание иэображения происходит при компенсации напряжениясмещения импульсным напряжением,подаваемым на затворные и компенсирующие пластины в противофазе. Компенсирующие пластины служат для предотвращения сглаза изображения в момент отпирающего импульса,Пространственная разрешающая способность в данном ЭОП вьппе, чем упреобразователя планарной конструкции, тем не менее из-за сорбированияпаров щелочных металлов во время формирования фотокатода внутреннимиэлементами конструкции катодной колбы последние становятся фоточувствительными, При многократных отражениях входного излучения от внутреннихэлектродов и контактной металлиэацииподложки фотокатода (оптическая обратная связь) в ЗОП наблюдается паразитная эмиссия и, как следствиеэтого, уменьшение коэффициента запирания и разрешающей способности засчет ухудшения контраста изображения,В описанном ЭОП пространственнаяразрешающая способность составляет35-40 мм "11006Целью изобретения является повышение простракствекного разрешения ЭОП.Указанная цель достигается тем, что в электронно-оптическом преобразователе, содержащем фотокатод, рас 5 положенный ка подложке, прозрачной к регистрируемому излучению и снабженной контактным электродом, образованным слоем из проводящего непрозрачного к регулируемому излучению матЕриала, а также расположенные по ходу электронного луча электростатическую фокусирующую систему, электронный затвор компенсационного типа, систему развертки изображения и люминесцентный экран, контактный электрод фотокатода выполнен в виде двух концентрически расположенных колец, гальванически связанных друг с дру 20 гом, при этом внутренний и внешний диаметры центрального кольца и внут-. ренний диаметр периферийного кольца выбраны из следующих соотношений: сЭЗ Ф(1), 3: (2), =О,О 3-О,4 (З 1,где В - внутренний диаметр периферийного контактного кольца;Ы 2 - внешний диаметр центрального контактного кольца;3 - внутренний диаметр контакт 3ного кольца;- максимальный диаметр фотокатода; 35ф - диаметр ближайшего к фотокатоду торца фокусирующегоэлектрода.Концентрически расположенные кольца, образующие контактный электрод, 40 соединены между собой перемычкой, выполненной из материала, непрозрачного к регулируемому излучению.Кроме того, с целью увеличения коэффициента запирания, перемычка 45 между концентрически расположенными кольцами контактного электрода ориентирована перпендикулярно направлению отклонения электронного луча в затворных пластинах50На фиг. 1 схематически изображен ЭОП, общий вид; на фиг. 2 - проекция входного окна.Преобразователь содержит фотока- тод 1 и расположенные по ходу элек тронного луча электростатическую фокусирующую систему (электрод) 2, анодную диафрагму 3, электронный 54 4затвор, состоящий из затворной плас - тины 4, затворной диафрагмы 5, компенсирующих пластин 6, систему развертки 7 и люмикисцекткый экран 8, попадающий на него полезный электронный поток 9 (паразитная часть электронного потока 1 О обозначена конусом), фотокатод закреплен с помощью металлической манжеты 11, на которой расположена прозрачная подложка 12 фотокатода, контактный электрод, состоящий из двух колец 13,14, соединенных перемычками 15.ЭОП работает следующим образом.Возбужденный под действием входного излучения электронный поток 9 с фотокатода 1 переносит иэображение на экран 8, проходя при этом под действием ускоряющего напряжения анодную диафрагму 3 и затворную диафрагму 5. Для запирания изображения . на затворные пластины 4 и компенсирующие пластины б подаются противофазные статические напряжения смещения, под действием которых электронный луч перемещается на стенки диафрагмы 5, Для отпирания затвора на те же пластины необходимо подать противофазные импульсы, компенсирующие напряжения смещения. Пластины системы развертки служат для развертки изображения по экрану 8.Как видно из чертежей, апертура входного излучения, проходящего внутрь ЭОП, ограничена ближайшим кфотокатоду торцом фокусирующегоэлектрода, а периферийное кольцометаллизации, обеспечивающей контактс манжетой, вынесено за предел этойапертуры.Г Центральное контактное кольцо ограничивает максимальный диаметр фото,катода, что необходимо для уменьшения полного сопротивления фотокатода,влияющего на качество изображенияпри работе ЭОП в режиме интенсивныхсветовых нагрузок,Соотношение (3), определенное эк спериментально, пропорционально отношению площадей отражающих и прозрачных поверхностей подложки фотокатода при максимальной апертуре входного излучения. В пределах указанного соотношения влияние оптической обратной связи на разрешающую способность ЭОП незначительно, поскольку большая часть входного излучения, отраженного внутренними деталями ЭОП,1100654 иг.8 Составитель В. Александроведактор С. Тимохина .Техред С, Мигунова Корректор,А. Тяс аказ 4588/39 Тираж 683 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписнкомитета СССРоткрытийкаянаб д. 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектна выходит наружу через прозрачную подложку Фотокатода.С целью увеличения коэффициента запирания электронного луча перемычка между кольцами должна быть ориенти рована перпендикулярно направлению отклонения электронного луча.На фиг. 1 показаны: возникающий под действием регистрируемого излучения электронный поток 9 (полезный сигнал) и возникающий вследствие оптической обратной связи паразитный электронный поток 10, который сосредотачивается, главным образом, в сечении,проходящемчерез перемычки.В слу-чае ориентации перемычки параллельно направлению отклонения электронноголуча в затворных пластинах (пунктйрные1 линии) при запирании изображения(электронный поток 9) электронный по-,ток 10 проходит на экран через диафрагму 5 и создает на нем фоновую засветку. При правильной ориентацииперемычки фоновый электронный поток10 запирается одновременно с полезным сигналом,В соответствии с изобретением были изготовлены и испытаны макетныеобразцы ЭОП, в которых разрешающаяспособность составила 60-70 мм ", акоэффициент запирания электронноголуча увеличен в 5 раз в сравнении спрототипом. Конкретные параметры макетных образцов: с= 48 мм, с = 21 ммИ, =18 мм,ф =46 мм, г з:ООЕ, .д"-дфй