Электронно-оптический преобразователь

- 2,0 А этом тода го и вляе 0,2-0,3,= 0 20 о отношениедо экранафокусирующ сстояниядиаметруо электро при фоток оряющ сост 088 до 56) 1, Патент Великобритании У 1329977, кл. Н 1 О, 1973.2. Авторское свидетельство СС В 813534, кл, Н 01 1 31/50, 1981-12 е 3- диа тр ускоряющещего электродтр анода;ускоряющефокусирую и фокуи(54)(57) 1, ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий фотокатод, ускоряющий и фокусирующий электроды в виде цилиндров одного диаметра, анод с диафрагмой, систему развертки изображения и люминесцентный экран, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения временного разрешения и увеличения яркости изображения анод снабжен цилин/дрической частью, диаметр которой4 гется из соотношения -д и го электрода;щего элекИе н трод= 0,3-1дов к их уско- обра- афрагму лин электр а отноаметрам ние д соста ряющиищен е(53) 621.387 ТК 1 ТИИЕ ИЗОБРЕТСВИДЕТЕЛЬСТВУ 1. а анода;тояние между ускоряющим и фокусирующим электродами;12 - расстояние между фокусирующим электродом и анодом;1 - расстояние между фотокатоди экраном.11Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронно-оптическим преобразователям для регистрации быстропротекающих процессов.физическое временное разрешение времяаналнзирующего электронно-оптического преобразователя (ЭПО) зависит, главным образом, от напряженности поля вблизи фотокатода и распределения потенциала вдоль прибора, которое характеризуется безразмерной величиной( Ю ф где О 1) - распределение осевогопотенциала;Ц - начальная энергияэлектрона;Ек - напряженность полявблизи фотокатода,2, 2 Р вкоординаты ускоряющегоэлектрода и плоскостиотклонения пучка, соответственно,Техническое временное разрешение времяанализирующих ЭОП.определяется величиной где д 1 - техническое временное разрешение;- размер разрешаемого элемента изображения на экране;Ч - скорость развертки.Реальное разрешение ограничивается физическим и техническим временным разрешением и бпределяется большей (худшей) из этих двух величин.Известен времяанализирующий ЭОП, включающий фотокатод, ускоряющий электрод в виде мелкоструктурной сетки, расположенной вблизи фотокатода, фокусирующий электрод в виде усеченного конуса, анод, систему развертки изображения, люминесцентный экран 1 .Недостатком этого ЭОП следует считать относительно высокий коэффициент = 1,75 (для Оо =1 В и анод- ного напряжения 15 кВЗ, который ограничиваетфизическое временное разрешение.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электронно-оптический,преобразова 00655тель, содержащий фотокатод, ускоряющий и фокусирующие электроды в виде цилиндров одного диаметра, анодс диафрагмой, систему развертки5 изображения, люминесцентный экран 23.Геометрические размеры электронно-оптической системы в ЭОП таковы,что при напряженности электрического поля вблизи фотокатода ЕК1030 кВ/см, коэФфициент1,2, акоэффициент электронно-оптическогоувеличения М = 2-2,4,Высокое физическое временное разрешение, достигнутое в данном ЭОП,15 не реализуется полностью из-за ограничения технического временногоразрешения, поскольку д" = д"фМ,где У - размер разрешимого элементана катоде..ОКроме того, при переносе изображения с фотокатода на экран происходит потеря яркости, зависящая от Ми проницаемости сетки в ускоряющем 5 электроде, которая обычно составляет503. Целью изобретения является повышение временного разрешения и увеличение яркости изображения. ЭОП.Указанная цель достигается тем,что в электронно-оптическом преобразователе, содержащем фотокатод, ускоряющий и фокусирующий электроды ввиде цилиндров одного диаметра, анод35 с диафрагмой, систему развертки изображения, люминесцентный экран, анодснабжен цилиндрической частью, диаметр которой определяется из соотносяшения в -=0,3-1,0, а отношение длинэлектродов к их диаметрам составляете- = 2 0-2 3= 1 4-1 6ааа3:егЮ ф фЫ ф д= 0 2-0 3= 0 1-0 7= 0 2 г0,3, при этом отношение расстоянияот фотокатода до экрана к диаметруускоряющего и фокусирующего электрое,50дов составляет= 10-12 где 3 -дУдиаметр ускоряющего и фокусирующегоэлектродов; Зг - диаметр анода;длина ускоряющего электрода;длина фокусирующего электрода;55длина анода; Е - расстояние междуускоряющим и фокусирующим электродами; Ег - расстояние между фокусирующим электродом и анодом; Е - расстояние между фотокатодом и экраном.3 11006Ускоряющий электрод может иметь в торце, обращенном к фотокатоду, щелевую диафрагму.На чертеже изображен электронно- оптический преобразователь (ЭОП), включающий фотокатод 1, ускоряющий электрод с мелкоструктурной сеткой 2, фокусирующий электрод 3, анод 4, систему 5 развертки изображения, люминесцентный экран 6. ОЭОП работает следующим образом,На фотокатод 1 подается отрицательное напряжение 20 кВ, на ускоряющий 2 и фокусирующий 3 электроды 4 кВ, положительное относительно 15 фотокатода (точное напряжение на фокусирующем электроде подбирается экспериментально по изображению на экране). Анод 4 заземляется. Проектируемое на фотокатод через узкую 20 цель иэображение йсследуемого процесса переносится электронной оптикой на экран 6 и разворачивается по нему при подаче отклоняющих напряжений на систему 5 развертки. Путем 25 фотометрирования полученного изображения осуществляют временной анализ исследуемого процесса.В данном преобразователе при напряженности поля у фотокатода Ек = З 0 30 кВ/см, коэффициент=1,1, а электронно-оптическое увеличение М = 1,6- 1.2. Таким образом, при сохранении физического временного разрешения техническое временное разрешениеувеличено на 30-407 за счет уменьшения коэффициента М. Кроме того,увеличена яркость изображения, кото 1рая пропорциональна - .мг,Разброс коэффициентов в указанныхсоотношениях приводит к изменениюэлектронно-оптического увеличенияот 1,6 до 1,2, сохраняя коэффициентна уровне 1,1,Дополнительное увеличение яркости иэображения может быть полученоза счет замены ускоряющей сетки нащелевую диафрагму, которая имеет1007-ную прозрачность.Рассчитанные на ЭВМ параметрыподтверждены на экспериментальноммакете ЭОП, который имеет следующиесоотношения размеров:4 гг- = 0 67 - = 2 03= 1 4заа1 1э С Ег-ф =116.у1 Вьйсод за рамки указанных соотношений геометрических параметров электронно-оптической системы приводит, с одной стороны, к ухудшению временного разрешения, а с другой - к уменьшению яркости и пространственного разрешения.1100655 Составитель В. АлександроРедактор С. Тимохина Техред М,Надь рректорА. Тяско одписн нт", г. Ужгород, ул. Проектная,Филиал ППП Заказ 4588/39 Тираж 683 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д.