Вторично-электронный умножитель

 

ВТОРИЧНО-ЭЛЕКТРОНЙБЙ УМНОЖИТЕЛЬ , содержащий катод, систему динодов и анод, расположенный между последним и предпоследним динодами параллельно последнему днноду, причем анод и последний Динод вьшолнены в виде полосковой линии, отличающийся тем, что, с целью улучшения временного разрешения и увеличения предела линейности световой характеристики умножителя в импульсном режиме, анод выполнен сетчато-сплошным в соответствии вы- , сот сетчатой и сплошной его частей как 2:1, причем анод и последний динод расположены относительно предпоследнего динода так, что величина уг-, ла об , образованного нормалями к плоскостям предпоследнего динода и анода лежит в пределах 0,5((

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПжЛИН (51)5 Н 01 J 43/00 H Ol J 43/12

OllH(AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР (21) 33616 03/21 (22) 09.1 2.81 (46) 23.02.91. Бюл. N 7 (72) А.Г. БеРковский; IO.Н.Бурлин и В.Г.Гусельников (53) 621 .385.831(088.8) ° (56) Авторское свидетельство СССР

У !46889, кл. Н 01 J 43/12, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 499766, кл. Н 01 J 43/42, 1979. (54) (57) ВТОРИЧНО-ЭЛЕКТРОНЙ6Й YMHORHTEHS, содержащий катод, систему динодов и анод, расположенный между последним и предпоследним динодами параллельно последнему днноду, причем анод и последний дииод выполнены в виде полосковой линии, о т л и—

Изобретение относится к области электронной техники, в частности к вторично-электронным умножителям с высоким временным разрешением и большими линейными выходными токами .

Известен вторично-электронный умножитель, анодный блок которого имеет сетчатый анод, параллельно которому расположена дополнительная сетка, находящаяся под потенциалом последнего динода, причем анод рас.:положен между последним дииодом и дополнительной сеткой. Вторичные электроны, выбиваемые из последнего динода, пролетев анод-сетку, попада- ап в сильное тормозящее попе дополнительной сетки, меняют направление движения и возвращаются к аноду, „,SU„„1022590 А 1

2 ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения временного разрешения и . увеличения предела линейности световой характеристики умножителя в импульсном режиме, анод выполнен сетчато-сплошным в соответствии высот сетчатой и сплошной его частей как 2:1, причем анод и последний динод расположены относительно предпоследнего дииода так, что величина уг-, ла 0, образованного нормалями к плоскостям предпоследнего динода н ано- . да лежит. в пределах 0,5 фф(0,8ф(+, д 0(a yro между нормалямн плос костям предпоследнего динода и анода, при котором выходной ток вторично-электронно- го умножителя минимален.

Время движения вторичных электро- 4Р нов к аноду сокращается, длитель- К) ность анодного импульса уменьшается. 1Я

Одновременно увеличивается амплитуда фД импульсов, так как осуществляется Я дополнительное собирание электронов анодом.

Недостатком известного техническо го решения является недостаточное временное разрешение и малый выход:ной ток.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является вто- . ® ! рично-электронный умножитель, содер- жащий катод, систему динодов и анод, расположенный между последним и предпоследним дниодами параллельно последнему диноду, причем анод и

I022590 последний динод выполнены в виде полосковой линии.

В пространстве между предпоследним динодом и анодом помещен соби5, рающий электрод, электрически соединенный с анодом и размещенный вне области потока электронов с предпоследне ср„"динода на последний под ууом 90 - g>,K. диоду, где h g— угол межд*у линией, соединяющей середины рабочих пбверхностей предпоследнего и последнего дчнодов, и нормалью к последнему диноду

Недостатком известного умножителя является то, что в нем электроны, выбиваемые из последнего динода, проходя через сетку-анод и пролетев часть пути, до того, как попадут на собирающий электрод, создают дополни- 20 тельный объемный заряд, что приводит к затягиванию импульса выходного тока и сокращению предела линейности световой характеристики умножителя.

Целью изобретения является улучше- 25 ние временного разрешения и увеличение предела линейности световой характеристики умножителя в импульсном режиме.

Цель достигается тем, что во вто- 30 рично-электронном умножителе, содержащем катод, систему динодов и анод, расположенный между последним и предпоследним динодами параллельно последнему днноду, при этом анод и последний динод выполнены s виде полосковой линии, анод выполнен сетчато-сплошным . с соотношением высот сетчатой и сплошной его частей 2:1„ причем анод и последний динод расположены относитель- 40 но предпоследнего динода так, что величина. угла (К, образованного нормалями к плоскостям предпоследнего дино-; да и анода, лежит в пределах с с !

Ор 56кр»с МО, 80(рд где С р угол между 45 нормалями к плоскостям предпоследнего дииода и анода, при котором выходной ток вторично-электронного умножителя минимален.

Сущность изобретения состоит в том, что благодаря такой конструкции умножителя электроны с предпоследнего динода, пролетев через сетчатую часть анода, фокусируются не в средней, а в нижней части последнего динода и вы:55 бивают из нее вторичные электроны, которые сразу собираются сплошной частью анода, Это приводит к отсут- ствию осцилляций вторичных электронов вокруг проволочек сетки-анода и к отсутствию дополнительного объем ного заряда вблизи анода,В результате улучшается временное разрешение и увеличивается предел линейности световой характеристики умножителя.

На чертеже изображен предлагаемый вторично-электронный умножитель. .Умножитель содержит предпоследний динод I, последний динод 2, анод 3.

Кроме того, на чертеже указаны поток электронов 4 с предпоследнего динода на последний, поток вторичных элек" тронов 5 с последнего динода. !

Вторично-электронный умножитель содержит катод, систему динодов и анод 3, расположенный между последним 2 и предпоследним 1 динодами параллельно последнему диноду 2. При этом анод 3 и последний динод 2 выполнены в виде полосковой линии, причем анод 3 представляет собой электрод, состоящий из двух частей, одна из которых выполнена в виде сетки, а другая сплошная. Часть анода, выполненная в виде сетки, необходима для того, чтобы электроны IIOTQKB 4 с предпоследнего динода 1 пролетали на последний динод 2 с минимальным перехватом. Другая часть анода, вы- . полненная сплошной, является коллектором. вторичных электронов 5 с последнего динода 2. Соотношенке высот сетчатой и сплошной частей анода 2:1. Плоскости анода 3 и последнего динода 2 параллельны и расположены по отношению к предпоследнему диноду 1 так, что угол между нормалью к плоскости предпоследнего динода 1, которая совпадает с направлением потока первичных электронов 4, и нормалью к плоскости последнего динода

2, а соответственно и к плоскости анода 3 лежит в пределах 0,5 „ сМ 0,8М р

Под критическим углом gy понимается такой угол С4 между нормалью к предпоследнему диноду (т.е. направлением потока первичных электронов 4 с предпоследнего динода) и нормалью

f к плоскости анода 3, при кбтором большинство электронов с предпоследнего динода отражается тормозящим полем промежутка анод — последний динод, не выбивая вторичные электроны из последнего динода. В известных конструкциях угол ф меньше критического, и большинство первичных электроl02 нов попадает на среднюю часть последнего динода.

В процессе работы вторично-электронного умножителя первичные электро— ны, умноженные системой динодов, пролетают через петМатую часть анода, достигают последнего динода и выбивают из него вторичные электроны 4, которые собираются сплошной частью анода 3. Так как анод 3 и параллельный ему последний динод 2 наклонены к потоку электронов с предпоследнего динода так, что между направлением потока электронов 4 и нормалью к плоскости анода 3 образован угол g величина которого лежит в пределах . 0,5g4>< М C. 0,80<<, электроны 4 с предпоследнего динода .1 оказываются сфокусированными в нижней части последнего динода 2, которая расположена напротив сплошной части анода

3, т.е. эффективным рабочим участком последнего динода .2, эмиттирующим вторичные электроны 4, является не его средняя часть, а нижняя, А так как напротив эффективного рабочего участка последнего динода 2 расположена нижняя сплошная часть анода 3, вторичные электроны 4 сразу собираются сплошной частью анода 3, т.е. вторичные электроны 4 попадают на анод .кратчайшим путем, не пересекая плоскость его сетки. В результате не возникает осцилляций электронов вокруг анода, длительность выходного импульса сокращается, временное. раз-:. решние умножителя улучшается, Так как электроны попадают на анод кратчайшим путем без паразктных осцилляций и сквозных пролетов через сетку анода, не создается и дополнительный объемный заряд вблизи анода, уменьшающий амплитуду выходного импульса

; тока. Экспериментально установлено оптимальное соотношение высот сетча2590 6 той и сплошной частей анода 2:1. При таком соотношении максимальное число первичных электронов попадает на последний динод, и максычальное число вторичных электронов выбивается из него и собирается сплошной частью анода.

Выбор граничных значений угла 0L при которых достигается цель изобретения, объясняется следующим.

В случае, когда К с 0,5g поток первичных электронов с предпоследнего динода попадает в верхнюю, часть последнего динода. В результате вторичные электроны, вылетающие с по . следнего динода, встречают на -своем пути сетку анода и осциллируют вокруг нее, что приводит к ухудшению времеи20 ного разрешения и образованию допол- . нительного объемного заряда вблизи анода, уменьшающего амплитуду выходного импульса тока.; В случае, когда

g) 0,8p(>< часть первичных электронов

25 с предпоследнего динода начнет отражаться тормозящим полем промежутка анод — последний динод, не выбивая вторичные электроны из последнего динода. В результате уменьшается

30 предел линейности световой характеристики умножителя. Уголфк .,определяется экспериментально на траекто.-, графе.

1

35 Таким образом, в предлагаемом вто рично-электронном умножителе улучше- но временное разрешение и увеличен предел линейности световой характе-. ристики.

Так, в сравнении с известным техническим решением временное разреше-, ние умножителя увеличивается на 25-:

307, а предел линейности световой

45 характеристики в импульсном Режиме

- увеличивается на 40-50Х. б

1022590. Текред Л. Сердюкова, Корректор M.tllaponw

Редактор О,Юркова

:Заказ 873 Тираж 306 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101