Источник питания электровакуумных приборов с многодинодным вторичноэлектронным умножением

Сокзз СоаетскккСоциалистическиереспублик ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 898539(ы)м. кл. с присоединением заявки М Н О 1 4 43/30 Гасудерстеаиай комитет СССР ев релаи изобретений и открытий.669(088.8) Дата опубликования описания 1, 01,82/Я.В,Дементьев и Ю,В.БосыхффЭ%фг;ь вНаучно-исследовательский институт прикладной геодезиии Березовское производственное геологическое объединение(5 Й) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВС МНОГОДИНОДНЫМ ВТОРИЧНО в ЭЛЕКТРОННУМНОЖЕНИЕМ Изобретение относится к источникам питания. а именно к схемам питания электровакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением, и предназначено для использования в малогабаритной оптико- электронной аппаратуре. Известен источник питания ФЭУ с высокоомным делителем выходного напряжения, содержащий источник постоо янного тока, преобразователь постоянного напряжения в импульсное, удвоитель напряжения и цепь обратной связи со стороны высокого выходного15 напряжения, включающую резистивный делитель, источник опорного напряжения, УПТ, управляющий и регулирующий транзисторы1 1.Недостатком этого устройства является низкий КПД, так как часть энергии источника расходуется на резистивном делителе напряжения ФЭУ и высоковольтном делителе цепи обрат 2ной связи. При этом нагревание резистивного делителя приводит к нагреванию баллона ФЭУ и увеличению его темнового тока. Кроме того,значительная часть потребляемой энергии расходуется в цепи регулирующего транзистора, включенного последовательйо с источником постоянного тока в коллекторную цепь транзисторов пре" образователя. При этом чрезмерно боль" шое усиление петли обратной связи снижает устойчивость устройства, а диод на входе УПТ, подключенный в прямом наттравлении последовательно с резистивным делителем цепи обратной связи, резко снижает стабильность выходного напряжения источника при изменении температуры. Работа преобразователя в режиме насыщения транзисторов и сердечника магнитопровода приводит к появлению паразитных выбросов на Фронтах генерируемых импульсов, достигающих по величине амплитуды генерируемых импульсов, что сни 898539жает электрическую прочность элементов схемы, ее надежность.Наиболее близким к изобретению является источник питания электро-вакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением, включающий источник постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в импульсное и умножитель с количеством ступеней умножения на единицу большим числа динодов прибора, в котооом выходы ступеней умножения соединены с динодами прибора 1 2 1. В указанной схеме при большом количестве ступеней умножения распределение напряжения между динодамифото-электронного умножителя, нагружающего источник, начинает зависетьот номера ступени умножения, а такжеот величины и разброса номиналовприменяемых конденсаторов, что особенно проявляется в режимах непрерывной и импульсной засветки ФЭУ, Последнее объясняется тем, что с рос- дтом номера ступени умножения растетвремя заряда накопительного конденсатора ступени, которое определяетсяколичеством последовательно соединенных конденсаторов и количеством диодов всех предшествующих ступеней ипараметрами применяемых конденсаторов и диодов. На последних ступеняхумножения схемы время заряда накопительных конденсаторов становится соизмеримым с временем их заряда, опре.деляемым сопротивлением утечки конденсатора, обратным сопротивлениемдиодов., подключенную к конденсатору,и проводимостью между динодани ФЭУ,к которым подключен источник, Приэтом изменение тока в нагрузке приводит к большим изменениям напряжений на накопительных конденсаторахпоследних ступеней, что определяетнизкую стабильность выходного напря жения источника, Выбросы на фронтахгенерируемых импульсов дополнительноувеличивают пульсации источника,неравномерность распределения напряжений на электродах ФЭУ и снижают на 50дежность работы элементов электрической схемы. Кроме того, в такомвысоковольтном источнике питания невозможно стабилизировать его выходноенапряжение путем введения отрицатель 55ной обратной связи без затрат мощности в резистивном делителе обратнойсвязи,Целью изобретения является повышение стабильности выходного напряженияи надежности работы источника питания.Поставленная цель достигается тем, что в источнике питания электровакуумных приборов с многодиноднымвторично-электронным умножением,включающем источник постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряжения в импульсное и умножитель напряжения с количеством ступеней умножения на единицу большим числа динодов прибора, причем ступени умножения соединены с динодами, анодом и катодом прибора, умножитель напряжения выполнен в виде двух разнополярных секций для раздельного питания динодов прибора, объединенных в две группы: анодную и катодную, каждая из которых образована последовательно расположенными динодами, отсчитываемыми, соответственно, от анода и катода, при этом входы секций соединены между собой и полключены к выходам преобразователя, выход секции,ступени умножения которой подключенык динодам анодной группы, соединен санодом прибора, а выход другой - сего катодом,На чертеже приведена схема источника питания электровакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением,Источник содержит первичный источник 1 питания, преобразователь 2постоянного напряжения в импульсное, умножитель 3 с количеством ступеней умножения на единицу большимчисла динодов прибора, в котором выходы ступеней умножения соединеныс клеммами ч для подключения динодовприбора. Причем умножитель 3 выполнен в виде двух разнополярных секций5 и б для раздельного питания анодной и катодной групп динодов прибора,Входы секций 5 и б соединены междусобой и подключены к выходам преобразователя 2, один из выходов преобразователя соединен с общей шиной, авыход каждой секции 5 и б подключенсоответственно к клеммам 7 и 8 дляподсоединения анода и катода прибора.Кроме того, источник со стороны анодной секции 5 охвачен экономичнойотрицательной обратной связью, причем стабиловольт 9 и последовательно соединенный с ним резистор 10 цепи обратной связи включены на вход регу лирующего элемента 11, выход которого через резистор 12 подключен к базам выходных транзисторов 13 и 14преобразователя 2.Источник работает следующим об-разом,Постоянное напряжение первичногоисточника 1 преобразуется в импульсывысокого напряжения в преобразователе 2, которые подаются на входыанодной 5 и катодной 6 секций умножителя 3. При этом начинается последовательный заряд накопительных конденсаторов ступеней умножения каждойсекции 5 и 6, 15Время заряда каждого накопительного конденсатора ступени умноженияв каждой секции 5 и б определяетсявыходным сопротивлением преобразователя 2 и количеством конденсаторов и 20диодов предшествующих ступеней умножения, Поскольку умножитель 3 поделен на две независимые секции 5 и 6,то соответственно количество ступеней умножения в секции снижено в два 23раза, что повлекло за собой и снижение количества конденсаторов и диодовв каждой секции. Поэтому время заряданакопительных конденсаторов ступенейумножения в каждой секции практичес- Феки не соизмеримо с временем из разряда при любом режиме работы нагружаю"щего источник прибора. Последнее обеспечивает повышенную стабильность источника, равномерное распределениенапряжений между ступенями умножения,цто повышает надежность его работы,Кроме того, появляется возможностьстабилизировать источник питания путем введения отрицательной обратнойсвязи со стороны выхода анодной секции. Любые изменения напряжениянаиболее загруженной и.нестабильнойанодной секции 5 через стабиловольт9 и резистор 10 подаются на вход регулирующего элемента 11. Последнийпри уменьшении выходного напряженияанодной секции 5 открывается и увелицивает ток базы выходных транзисторов13 и 11 преобразователя 2, смещая ихрабочую точку в область более высокойкрутизны преобразования и восстанавливая тем самым напряжение на выходе.При увеличении выходного напряжения .за счет обратной связи крутизна преобразования уменьшается, Работа такой обратной связи возможна только на линейном участке кривой намагничивания сердечника трансформатора преобразователя 2, цто позволяет исключить выбросы переднего фронта генерируемых в преобразователе 2 импульсов и тем самым дополнительно умень" шить пульсации и обеспечить более равномерное распределение напряжения на накопительных конденсаторах умножителя 3Таким образом, схема источника питания электровакуумных приборов с многодинодным вторично-электронным умножением обладает высокой стабильностью и надежностью работы,Формула изобретенияИсточник питания электровакуумныхприборов с многодинодным вторичноэлектронным умножением, включающийисточник постоянного напряжения, преобразователь постоянного напряженияв импульсное и умножитель напряженияс количеством ступеней умножения наединицу большим числа динодов прибора, причем ступени умножения соединены с динодами, анодом и катодомприбора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения стабильности выходного напряжения и надежности его работы, умножитель напряжения выполнен в виде двух разнополярных секций для раздельного питаниядинодов прибора, объединенных в двегруппы: анодную и катодную, каждая .из которых образована последовательно расположенными динодами, отсчитываемыми, соответственно, от анода икатода, при этом входы секций соединены между собой и подключены к выходам преобразователя, выход секции,ступени умножения которой подключенык динодам анодной группы, соединенс анодом прибора, а выход другойс его катодом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Фонин В.К. и др. Стабилизированный источник питания ФЭУ. М.,н"Оптико-механическая промышленность1975, М 8, с. 61.2. Источник для питания ФЭУ,входящий в дозиметр ДРГ 3-03 ЖШ 280355 Э 3, приложение..:Н ПИ Государственпо делам изобрете .3035, Москва, Жого ком ий и от Раушск Подписноеета СССРытий