Узел мишени электронно-лучевого модулятора света

и 928464 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЮИЛЬСТВУ Сотов СоветскихСоциалистическихРеспубликно делен нзебретеннй и атхрытнй(54) УЗЕЛ МИШЕНИ ЭЛЕКТРОННО - ЛУЧЕВОГО МОДУЛЯТОРА СВЕТА 2 нной техвым мо- . Изобретение о е, в частности осится к эле к электронно-луч (ЭЛМС) .мишени ЭЛМС в п ота которого осно а 11. дуляторам света Известен узел типа "Титус" раб эффекте Паккельриб вана дени тон В известном узле плоско-. кого кри 2 4паралл сталла (ОКОР зрачно флюор сти пл В обла ла по но уст сетки,При ьная пластин из электричес сингонии типа на проводящем потока покрь и. На свободн электрическое етрагональноирасположенадля световог тии на й плоскоом основан астина имеет ди сти перед пласт еркало, ы зерка.15 дователь- руктурные инои со сторонго пучка посл ходу электронн новлены две пл оские мелк аллельные нированин лектронным лучом, ионный растр для и ки элемента мишенитока должна быть зн1 - 3 А/см. оскости кристалла.звестной мишени ЭЛМС звернутым в телевиной зарядки и разряд. учком рабочая плотность ительной и составлять Недостаток известного ЭЛМС состоит в том что рабочая плотность тока постоянной величины на элементе мишени при телевизионной развертке электронного луча обеспечивается использованием специального электронного про. жектора и специальных формирующих и от. клоняющих луч систем.Наиболее близким по техническому решению к предложенному является узел мишени электронно-лучевого модулятора света, содержащий плоско-параллельную пластину из электрооптического кристалла, расположенную на проводящем прозрачном для светового излу. чения основании и имеющую со стороны, противоположной основанию, диэлектрическое зеркало, при этом по ходу электронного пучка со.стороны зеркала установлены последовательно усилитель электронного пучка и две мелкоструктурные сетки, плоскости кото. рых параллельныпбверхности пластины 2.Однако использование усилителя электронного пучка в виде микроканальной пластины (МКП) .не позволяет реализовать запись информации телевизионным растром электрон8464зеркало, при этом по ходу электронного пучка со стороны зеркала установлены последовательно усилитель электронного пучка и двемелкоструктурные сетки, плоскости которых параллельны поверхности пластины, усилитель электронного пучка выполнен в виде микроканальной пластины с соотношением длины канала к его радиусу равным 150 - 200, при этом величина электрического сопротивления микроканальных пластин ймкп опре-.делена из соотношения 3 92ного луча, сформированного стандартным.промежутком, при оптимальном отношении дли.ны канала МКП к его радиусу равным 75 -100.Так, в режиме линейного усиления МКПпредельный выходной ток ее составляет 0,05от тока проводимости стенок каналов и допустимая плотность выходного тока для этого режима составляет величину 10А/см,Воспроизведение информации в этом случаепри необходимой процентной световой модуляции возможно лишь при увеличении вре.мени облучения мишени по крайней мередо 1 с,При работе МКП в импульсном режиме мак.симальная величина выходного заряда определяется состоянием насыщения каналов и составляет 10 9 Кл/см, что также не обеспечивает работу мишени ЭЛМС при телевизионном разложении изображения.20В известном техническом решении не предусмотрена также защита входной плоскостиМКП от засева вторичными электронами,возникающими на промежутках и краях каналов, что может привести к ухудшению линейного разрешения ЭЛМС в целом.Таким образом, узел мишени известногоЭЛМС характеризуется следующими недостат.ками; невозможностью использования в мишени36ЭЛМС МКП как в линейном режиме,так и вимпульсном предеяьном режиме усиления прителевизионном сканировании электронным пуч.ком электрооптического кристалла; невозможность использования стандартных телевизионных систем формирования и отклонения электронного пучка с рабочей для электрооптичсс.кого кристалла плотностью тока и отсутствиемстандартных электронных прожекторов, формирующих рабочие плотносги тока; наличиемявления засева вторичными электронами вхо- ф дной плоскости МКП, ухудшающего разрешение мишение,Цель изобретения - обеспечение рабочих плотностей электронного пучка постоянной величины при повышенной чувствительности мишени при сканировании пучка по электрог оптическому кристаллу с использованием ртандартных систем формирования телевизионного растра и стандартного электронного прожектора, а также повышение разрешающей способности мишени.Цель достигается тем, что в узле мишени электроннолучевого модулятора света, содержащем плоско-параллельную пластину из элек. трооптического кристалла, расположенную на 55 проводящем прозрачном для светового излучения основании и имеющую со стороны, про. тивоположной основанию, диэлектрическое В( 0015г. В 2 мкп где Фкад - длительность кадровой разверткителевизионного стандарта;гмкп - толщина микроканальной пластины, м;Е - диэлектрическая проницаемость ва.куума, Ф/м;"мкп - радиус микроканальной пластины, м;3 - коэффициент полезной площадимикроканальной пластины,Входная плоскость первой по ходу электронного пучка микроканальной пластины снабжена сплошным проводящим покрытием прозрачным для входного электронного потока и не прозрачным для вторичных электронов.На чертеже представлена схема предложенного устройства.Устройство содержит проводящее покрытие 1 входной плоскости первой МКП, кото. рое выполняется сплошным для исключения засева вторичными электронами; МКП 2, дополнительную сетку , основную (первую) сетку 4, диэлектрическое зеркало 5, мишень 6 электрооптический кристалл ОКОР), прозрачное проводящее покрытие 7, флюоритовое основание 8 систему 9 охлаждения основания.Устройство, в котором с целью уменьшения управляющих напряжений электрооптический кристалл 6 охлаждается до температуры, несколько превышающей точку Кюри, работает следующим образом.Электронный луч незначительной плотности (сформированный, например, электронным прожектором видикона) сканируют по входной поверхности МКП 2 в виде телевизионного растра. Включение МКП обеспечивает такое усиление электронного входного луча, при ко. тором в выходной части каналов, находящих. ся на пути луча, образуется заряд насыщения. При этом плотность выходного луча из МКП составляет 1 - 1,5 А/см и при сканировании остается постоянной. Потенциалы первой и второй сеток 4,3 и проводящего покрытия 7 под кристаллом на мишени 6 устанавливаются такими, чтобы, с одной стороны, обеспе20 При визуализации положительных ионов, ультрафиолетового или рентгеновского излучения они непосредственно направляются на входную плоскость МКП 2. Выходной электрон. ный поток записывается на мишень 6 при подаче на вторую сетку 3 положительного относительно заземленного нроводягцего покрытия управляющего импульса. Стирание записанной50 информации в присутствии того же излучения осуществляется заземлением второй сетки 3.Длительность управляющего импульса и частота его повторения определяются интенсивностью излучения.Возможность включения в составузла мишени ЭЛМС МКП с отношением длины канала и его радиуса равным 150-200, (возможно включение последовательно двух МКП) объясчить неискаженный перенос усиленного электронного луча и, с другой стороны, обеспе. чить коэффициент вторичной эмиссии диэлектрического зеркала, нанесенного на кристалл, равный 2, 5Электронный луч выполняет функции локаль. ного перемещающегося проводника, замыкая вторую сетку 3 с участками мишени, на которые он падает.Так как входной видеосигнал подается меж ду второй сеткой 3 и проводящим покрытием 7, то в результате сканирования потенциал мишени 6 (зеркала 5) приобретает равновесное значение, близкое к потенциалу сетки 4 в данный момент времени, 15При большом удалении второй сетки 3 от мишени эмиттированные вторичные электроны могут не достигнуть сетки и вернуться на соседние участки мишени.Таким образом, расстояние вторая сетка 3 - мишень 6 и шаг ячеек сетки определяют разрешающую способность устройства.Чтобы исключить попадание на мишень 6 вторичных электронов, не захваченных второй сеткой 3, потенциал первой сетки 4 25 должен несколько превышать потенциал второй сетки 3 (например на 150 В).Таким образом, входной электронный луч усиливается МКП 2 и, перемешаясь по мишени 6, заряжает ее участки в соответствии с напряжением видеосигнала, независимо от заряда, который имели эти участки раньше, Следовательно, стирание старого изображения и запись нового производятся одновременно.Напряжение, приложенное к кристаллу мишени 6, осуществляет модуляцию света, облучающего мишень 6 со стороны основания 8 мишени, на.котором закреплен кристалл, Эффект модуляции увеличивается вдвое из-за того, что свет дважды проходит через кристалл - в "прямом" направлении и отражаясь от зеркала 5 мишени. няется явлением провала потенциала выходной,плоскости МКП вглубь канала на глубину,равную примерно 0,1-0,08) 1 мм (длина одного акта умножения).Это явление, как было экспериментальноустановлено, сопровождается значительным(-100 раз) увеличением выходного зарядав сравнении с предельно допустимой расчетной величиной. Формирование увеличенноговыходного заряда (также определяющего со.стояние насыщения) при последовательномконтактном соединении двух МКП осуществляется за короткий промежуток времени, равный 10 с.С целью обеспечения передачи изображенияс МКП на кристалл практически без ухудше.ния разрешения напряженность электрического поля промежутка МКП 2 (выходнаяплоскость) - дополнительная сетка 3 следуетустанавливать не менее 1,5 10В/мм. В этомслучае при заземленной входной плоскостиМКП на выходную плоскость подают рабочеенапряжение, например, равное +2000 В, а надополнительную сетку 3, отнесенную от МКП 2,например, на расстояние 1,5 мм, следует податьнапряжение не менее +4250 В,Так как МКП способна обнаруживать широкий диапазон частиц излучения, то предложенный узел мишени может рассматриваться какустройство для визуализации (кроме электронов) с эффективностью обнаружения выше 5%положительных ионов, мягкого рентгеновскогои ультрафиолетового излучений.Формула изобретения1. Узел мишени электронно-лучевого модулятора света, содержащий плоско-параллельную пластину из электрооптического кристалла, расположенную на проводящем прозрачном для светового излучения основании и имеющую со стороны, противоположной основанию, диэлектрическое зеркало, при этом по ходу электронного пучка со стороны зеркала установлены последовательно усилитель электронного пучка и две мелкоструктурные сетки, плос. кости которых параллельны поверхности пластины, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения рабочих плотностей электронного пучка постоянной величины при повышенной чувствительности мишени и сканировании пучка по электрооптическому кристаллу с использованием стандартных систем формирования телевизионного растра и стандартного электронного пучка постоянной величины при повышенной чувствительности ми,шени и сканировании пучка по электрооптическому кристаллу с исдользованием стан.ставитель Е, Пчелхред Ж. Кастелевич Корректор О, Билак П. Веселовская едак Тираж 758 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий каз 3254/б 13035, 1 аушская наб д,гь Филиал ППП "Пагсн город, ул. Проектна дартных систем формирования телевизионногорастра и стандартного электронного прожектора, усилитель электронного пучка выполненв виде микроканальной пластины с соотношением длины канала к его радиусу равным150-200, при этом величина электрическогосопротивления микроканальных пластин Вмкпопределена из соотношения С й ( 0015 мкп)г мкп где Скад - длительность кадровой развертки телевизионного стандарта, с; щп - толщина микроканальной пластины, м; Е - диэлектрическая проницаемость вакуума, Ф/м;8 8 - коэффициент полезной площади: микроканальной пластины, 2, Узел мишени по п. 1,. о т л и ч а ю .щ и й с я тем, что, с целью повышения разрешающеи способности мишени, входная плоскость первой по ходу электронного пучка ми.кроканальной пластины снабжена сплошнымпроводящим покрытием, прозрачным для вторичных электронов,1 О1 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Магв С 1., Ооп 1 оп Л. ТоЬе 1 тада Тгапа - рогапсе ЧгаЫе ВратютетрогеИе. Ргас ЗЕЕЕ, б 1 Яо 1 942, 1973 г переводТИИЭР,т,б 1, Мф 7, 178, 1973,2, Патент Франции Мо 2098522, Н 01 31/00, от 10.03.73 (протртип).