Времяанализирующий электронно-оптический преобразователь изображения

 

ВРЕМЯАНАЛИЗИРУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИЗОБРАЖЕНИЯ , содержащий фотокатод, ускоряющий электрод, отклонятощуто систему, фокусирующий электрод,анодную диафрагму и люминесцентный экран, отличающийся тем, что, с целью повышения временного разрешения и динамического йиапазона регистрации входного излучения, отклоняющая система выполнена в виде двух пар параллельных отклоняющих пластин и : расположена между ускоряющим и фокусирующим электродами, причем каждая из пластин первой пары соединена с противоположной пластиной второй пары через линию задержки с временем задержки, равным времени пролета д электронов от первой пары отклоняю- S щих пластин до второй. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) Н 01 Л 31 50

Yj

Г

f с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3472366/18-21 (22) 22. 07. 82 (44) 30,10.83. Бюл. У 40 (72) В.Н. Платонов, B.Е. Постовалов и В.К. Ушаков (71) Физический институт им. П.Н. Лебедева (53) 385. 832 (088. 8) (56) 1. Бутслов М.М. Электронно-опти1 ческие преобразователи для изучения сверхбыстрых процессов. — "Успехи научной фотографии", 1959, М 6, с,76.:

2. Авторское свидетельство СССР

М 813535, кл. Н 01 Д 31/50, 05.04.78 (прототип). (54) (57) ВРЕМЯАНАЛИЗИРУ О!ЛИИ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЭОВАТЕЛЬ ИЗОБРА"

„„ЯЦ„„1051615 А

ЖЕНИЯ, содержащий фотокатод, ускоряющий электрод, отклоняющую систему, фокусирующий электрод,анодную диафрагму и люминесцентный экран, о т л и ч а þ ù è и с я тем, что, с целью повышения временного разрешения и динамического:диапазона регистрации входного излучения, отклоняющая система выполнена в виде двух пар параллельных отклоняющих пластин и расположена между ускоряющим и фокусирующим электродами, причем каждая иэ пластин первой пары соединена с противоположной пластиной второй пары через линию задержки с временем задержки, равным времени пролета электронов от первой пары отклоняю- 19 щих пластин до второй.

105 l 61 5

Изобретение относится к электрон— ной технике, в частности к уc TpoA(òвам, предназ наченчым для регистрации и анализа быстропротекающих процессов субпликосекундном диапазоне B режиме покадровой регистрации и временной развертки.

Известен времяанализирующий электронно-оптический преобразователь

1(ЭОП1, содержащий последовательно расположенные фотокатод, фокусирующий электрод, анодную диаФрагму, электронный затвор, отклоняющую . систему и люминес.ентный экран Ц

Недостаток устройства — относительно низкое временное разрешение 15 (больше 10 пс1, что не позволяет использовать его для регистрации гроцессов в пикосекундном диапазоне.

Наиболее близким по техническоР сущности к предлагаемому является 2О электронно-оптический преобразователь изображения, содержащий Фотокатод, ускоряющий электрод,. отклоняю.цую систему,фокусирующий электрод,анод-ную диафрагму и люминес..ентный экран f2) .

Недостатками известного устройства являются относительно низкое времен— ное разрешение и динамический диапазон регистрации входного излучения.-30

Пель изобретения — повышение Вре менного разоеьцения и динамического диапазона регистрации входного излучения.

Поставленная цель достигается тем,что в времяанализирующем электронно-оптическом преобразователе изоб.ва м ения, содержащем фотокатод, ускоряющЬй электрод, отклон яющую систему, фокусирующий электрод,. анодную диа абраг. 40 му и люминесцентный экран, отклоняющая система выполнена в виде двух пар параллельных отклоняющих пластин и расположена между ускоряющим и Фо.курирующим электродами„. причем каждая из пластин первой пары соединена с противоположной пластиной второй пары пластин через линию задержки с временем задержки, равным времени пролета электронов от первой пары отклîíяю.цих пластин до второй.

В предлагаемом устройстве расстояние между фотокатодом H отклоняющей системой значительно меньше расстояния до отклоняющей системы в известных технических решениях. 3a счет этого уменьшается дисперсия фотоэлектронов и повышается временное разрешение, а также уменьшается кулоновское расталкивание электронов 60 и повь1шается динамический диапазон регистрации входного излучения.

На чертеже представлена схема устройства. 65 устройство содержит Фотокатод 1 уc коряю.ци и электрод 2, отклоняющую систему 3, первую 4 и вторую 5 пары отклоняющих пластин, диафрагмы 6 отклоняющей системы, Фокусирующий электрод 7, анодную диафрагму 8, люминесцентный экран 9, волоконнооптический диск 10, двухпроводные линии 11, генератор 12 импульсов. развертки, согласующие тракты 13, оконечную нагрузку 14, линии 15 задержки.

Двухпроводные линии 11 подключены с одной стороны к первой паре пластин системы отклонения и подсоединены к генератору 12 импульсов развертки, с другой стороны- — к согласующим трактам 13 с оконечной нагрузкой 14.

Отклоняющие пластины 4 соединены перекрестно через одинаковые линии

15 задержки с отклоняющими пластинами 5 системы 3 отклонения.

Времяанализирую ций ЭОП работает следующим образом, Излу ение, падающее на фотокатод

1, вызывает эмиссию фотоэлектронов которые под действием электрического поля, образованного между фотокатодом 1 и ускоряющим электродом 2, ускоряются, уменьшая влияние разброса начальных скоростей фотоэлекТроНоН. Электронный пучок, попадая в отклоняющее поле пластин 4 отклоняющей системы 3, разворачивается в направлении отклонения, т.е. электроны, вылетающие в разные моменты времени, получают разное поперечное отклонение.

Однако, кроме поперечного отклонения после прохождения первой пары отклоняющих пластин 4 электроны полу чают поперечную составляющую скорости, которая приводит к тому, что после прохождения области фокусиров-, ки они не могут не попасть в отверстие анодной диафрагмы, Кроме того, поперечная составляющая скорости приводит к большим абберациям электронного изображения на экране. Для погашения импульса в поперечном направлении служит вторая пара отклоняющих пластин 5, в которых напряженность электрического поля отклонения прямо противоположна полю в первой паре отклоняющих пластин 4, поэтому импульс электронов, приобретаемый во второй паре пластин, по абсолютной величине равен импульсу, приобретонному в первой парв пластин, при этом общее поперечном отклонение электронов после прохождения пластин

5 удваивается по отношению к отклонению после прохожден я пластин 4.

Согласованное изменение поля отклонения осуществляется с помощью линий 1Р задержек. Из-за перекрестного. соединения разных пар пластин эти

1051615

Составитель Е. Пчелов

Редактор А. Курах Техред,С,Легеэа Корректор Л. Патай

:Заказ 8678/52 Тираж 703 Подписное

RHHHHH Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 линии задержек обеспечивают равное .по величине и противоположное по направлению электростатическое поле отклонения но второй паре пластин по отношению к первой для электронов, вылетающих из фотокатода в любой момент времени.

Таким образом, после прохождения всей системы отклонения электроны разворачиваются по времени, но не приобретают импульса в поперечном направлении, что позволяет их затем ускорить и сфокусировать на экране

9 с помощью электронной линзы, образованной фокусирующим электроФ дом 7 и анодной диафрагмой 8, Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключается в том, что за счет конструктивного расположения отклоняющей системы в приборе существенно уменьшается расстояние от фотокатода до отклоняющей системы, что, в э свою очередь, уменьшает временную дисперсию фотоэлектронов и кулоновское расталкивание электронов и приводит к повышению временного разрешения и динамического диапазона

10 регистрации входного излучения ОП.

Кроме того, благодаря наличию фокусирующей линзы сохраняются фокусирующие свойства ЭОП, что позволяет также,сохранить высокое прост 5 ранственное разрешение (примерно 20 — 30 пар линий на мм) б