Отклоняющее устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЯО 1112433 З(51) Н 01, 29/70 ВГМЖ" ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Вйм.ПИОТЕМА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И, Калинина(56) 1. Букин А.Н. и др, Осциллографирование колебаний сверхвысоких частот. Л., ЛГУ, 1963, с, 14-19.2. Шкунов В,А. и Семеник Г.И. Широкополосные осциллографические трубки. М., "Энергия", 1976 с. 10-27 (прототип).(54)(57) ОТКЛОНЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее по крайней мере одну паруосновных электродов, о т л и ч ающ е е с я тем, что, с целью увеличения широкополосности и токопропускания устройства, оно снабжено дефлектором, расположенным по ходуэлектронного луча после пар основныхэлектродов, а обращенные одна к другой поверхности каждой пары основныхэлектродов расположены перпендикулярно электронно-оптической оси.Изобретение относится к электрон. ной технике, и может быть использо" вано в качестве отклоняющего устройства в широкополосных электроннолучевых трубках. 5Известны отклоняющие устройства для электроннолучевых трубок, состоящие из пары электродов, вектор напряженности электрического поля в межэлектродном зазоре которых перпен О дикулярен направлению распространения луча электронов в этом межэлектродном зазоре Г 13.Недостатком такого отклоняющего устройства является его низкая широ кополосность из-за значительного (десятые доли наносекунды) времени пролета электронов вдоль электродов. Увеличение широкополосности подобного отклоняющего устройства путем увели чения скорости электронов в луче и (или) сокращения линейного размера электродов вдоль луча электронов приводит к уменьшению чувствительности отклоняющего устройства, т.е. 25 к уменьшению отношения угла, на который отклоняются электроны после выхода из отклоняющего устройства, к величине напряжения, приложенного к электродам. 30Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ,отклоняющее устройство, содержащее по крайней мере одну пару основных электродов, расположенных вдоль электронного луча и являющихся элементами замедляющей системы, причем вектор напряженности электрического поля в межэлектродном зазоре каждой из пар электродов перпендикулярен направлению распространения луча электронов в зазоре между электрода ми этой пары 121.Недостатком известного отклоняющего устройства является его ограниченная широкополосность и интенсивность электронного луча. Причиной этого является дисперсия замедляющей системы, изменение пространственной конфигурации электромагнитного поля при увеличении частоты сигнала, что ограничивает постоянство частотных характеристик замедляющей системы при росте частоты. Кроме того, линейные размеры электродов вдоль электронного лучаоказываются велики, т.е. время пролета электронов вдоль поверхности40 45 50 55 электрода оказывается слишком большим. Увеличение верхней граничной частоты отклоняющей системы рассматриваемого типа посредством уменьшения поперечных размеров проводника и зазоров между ними без соответствующего уменьшения общей длины замедляющей системы вдоль луча электронов приводит к снижению токопропускания системы и к значительным трудностям .при формировании электронного луча малых (десятые доли миллиметра) поперечных размеров на значительном (до сотни миллиметров) протяжении. Недостаточный ток электронного луча приводит к снижению яркости изображения на экране электроннолучевой трубки и, следовательно, к затруднению визуального наблюдения сигнала и его фоторегистрации. Последние трудности резко возрастают с увеличением верхней граничной частоты регистрируемого сигнала.Целью изобретения является увеличение широкополосности и токопропускания отклоняющего устройства.Указанная цель достигается тем, что отклоняющее устройство, содержащее по крайней мере одну пару основных электродов, снабжено дефлектором, расположенным по ходу электронного луча после пар основных электродов, а обращенные одна.к другой поверхности каждой пары основных электродов расположены перпендикулярно электронно-оптической оси. На чертеже представлена схема отклоняющего устройства.Отклоняющее устройство содержит пары основных электродов 1 и 2, 3 и 4, которые для снижения влияния элементов их подсоединения к передающей сигнал линии на качество передачи исследуемого сигнала Пс выполнены в виде участков полностью согласованной линии передачи и развернуты так, что вектор напряженности электрического поля напряжения сигнала Цс в межэлектродном зазоре имеет составляющую, параллельную направлению распространения предварительно ускоренного электронного луча 5, т.е. поверхности этих электродов перпендикулярны электронно-оптической оси. Электронный луч проходит сквозь отверстия в основных электродах или непосредственно сквозь электроды, если толщина материала электродов3 11124сделана достаточно малой. Вслед заэлектродами по направлению распрост-,ранения электронного луча расположендефлектор 6, в качестве которогоиспользуют магнит. Вектор магнитнойиндукции магнита перпендикулярен вектору скорости электронов луча. Междупарами электродов 1 и 2, 3 и 4 идефлектором 6 включен источник напря,жения Ц , тормозящий поток электронов в луче. После дефлектора 6 вдольпо потоку электронов расположен экран 7 с люминисцентным покрытием.Между экраном 7 и дефлектором 6 вкщочен источник напряжения после ускорения ПУстройство работает следующимобразом,Предварительно ускоренный электронный луч 5 проходит между парамиэлектродов 1 и 2, 3 и 4 перпендикулярно к их поверхности. Пройдя межэлектродные зазоры электроны приобретают вариации скорости в соответствии с суммарной разницей потенциалов 75между электродами каждой пары в моменты их последовательного прохождения электронами. Так как процессприобретения этой вариации скоростине зависит от длительности нахождения электронов в межэлектродном зазоре каждой пары, то расстояние между этими электродами предельно мало.Тем самым резко снижается влияниевремени пролета электронами межэлектродного зазора каждой пары на верхнюю .35граничную частоту отклоняющего устройства.Для прохождения электронного луча,в электродах делают небольшие отвер 40стия, Если отверстия в электродахвносят слишком большие искажения вконфигурацию электрического поля между электродами, то каждую пару электродов выполняют в виде двух проводя 45щих пленок, чанесенных на противоположные поверхности тонкого плоскогодиэлектрика, При достаточно высокойначальной скорости потока электроновэлектроды проходят непосредственносквозь диэлектрик и пленки на его50поверхностях. Выполнение электродовбез отверстий позволяет создать между электродами электрическое поле высокой степени однородности. 55Чувствительность устройства увеличивают, располагая на пути электронного луча несколько пар электро 33 4дов, сигнал П к которым приходит с задержкой во времени, равной времени пролета электронами расстояния между парами электродов, т,е. создают режим электродов "замедленной бегущей волны".Так как размеры области, занимаемой системой пар электродов вдоль электронного луча при расположении электродов в соответствии с изобретением, значительно сокращень 1, и, кроме того, снижены требования к диаметру электронного луча в этой области, то токопропускание системы будет увеличенным.Пройдя систему пар электродов, ,электроны тормозятся в электрическом поле источника напряжения П и поступают в дефлектор 6. Величина скорости электронов после торможения определяется условиями работы дефлектора и примерно в десять - сто раз превышает вариации скорости электронов, приобретенных под влиянием Ц . В магнитном поле дефлектора электроны отклоняются на различные углы в соответствии с их скоростями. После этого электроны ускоряются в электрическом поле источника напряженияпос- . ле ускорения П и направляются на экран с люминисцирующим покрытием 7 для наблюдения и фоторегистрации,Для отклонения потока электронов в направлении, перпендикулярном отклонению в поле дефлектора можно использовать дополнительную пару конденсаторных пластин, вектор напряженности электрического поля между которыми перпендикулярен направлению распространения электронного луча (на чертеже не показаны). Увеличить чувствительность отклоняющего устройства можно выполнив на выходном торце магнита дефлектора 6 скос. Такой скос увеличивает путь проходимый более круто заворачиваЕмой частицей в магнитном поле дефлектора, заворачивая ее на больший угол.Изменением величины постоянного напряжения У а также величины постоянного магнитного поля в дефлекторе меняют чувствительность отклоняющего устройства без изменения его широкополосности. Это позволяет регистрировать сигнал Ц в широком диапазоне амплитуд без применения высокочастотных усилителей, делителей и аттенюаторов, которые могут внести1112433 Составитель В. ГаврюшинРедактор Г. Волкова Техред Ж,Кастелевич Корректор И МУска Заказ 6461/37 Тираж 682 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 искажения в форму регистрируемого сигнала.Таким образом, предложенное устройство обеспечивает значительно большие широкополосность и токопропускание. Повйпенная широкополосность реализуется вследствие значительно более короткого (в десятки раз) пути, который необходимо пройти электрону в поле исследуемого сигнала, и бо 1 О лее высоких (в несколько раз) скоростей электронов,. которые при этом допустимы, Более простое выполнение системы, передающей сигнал, (изгиб передающей линии в плоскости, перпендикулярной плоскости электродов)обеспечивает ее меньшую дисперсию.В то же время увеличенное токопропускание системы, являющееся следствиемменее жестких ограничений на формуи размеры электронного луча, позволяет увеличить яркость изображенияна экране, т.е. позволяет вести регистрацию сигнала при более высокойскорости развертки по шкале времени.Все это в совокупности позволяетвести осциллографическое исследование содержащих частоты до несколькихтерагерц или перепады мощности дли-тельностью в единицы пикосекунд.