Охлаждаемый фотоэлектронный умножитель

 

ОХЛАлЩАЕМЫЙ ФОТОЭЛЕКТРОШ-ЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ, содержащий колбу, фотокатод и термоэлектрический охладитель , размещенный внутри колбы и : включающий горячие спаи с токоподводами и холодные спаи, сопряженные с подложкой фотокатода, отличающ и и с. я тем, что, с целью уменьшения ra6apHTqB и потребляемой мощности , горячие спаи термоэлектрического охладителя выполнены в виде отрезков колец и впаяны в стенку колбы фотоэлектронного умножителя, а токо-,. подводы к miM выполнены с наружной стороны колбы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„;, 1091253

g g Í 01 J 40/16

И 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3421697/18-21 (22) 03.02,82 (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) Э.А.Изупак, Е.К.Иорданишвили

T.À.ÑìàðoäèHà, А.П.Цуранов и А.Г.Щербина (71) Ленинградское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского, проектно-конструкторского и технологического института источников тока (53) 621.383.811(088.8) (56) 1. Патент CIIIA Р 3751709, кл. 315-50, 1973.

2. Патент 011!A Р 3757151, кл. 315-50, 1974 (прототип). (54) (57) ОХЛЛл(ДАЕМЫЙ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ

УМНОЖИТЕЛЬ, содержащий колбу, фотокатод и термоэлектрический охладитель, размещенный внутри колбы и включающий горячие спаи с токоподводами и холодные спаи, сопряженные с подложкой фотокатода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и потребляемой мощности, горячие спаи термоэлектрического охладителя выполнены в виде отрезков колец и впаяны в стенку колбы фотоэлектронного умножителя, а токо-, подводы к ним выполнены с наружной стороны колбы.

1091253

Изобретение относится к электронной технике, в частности к устройствам для преобразования электромагнитного излучения в электрический сигнал.

Известен охлаждаемый фотоэлектронный умножитель, содержащий помещенное внутри колбы прибора устройство на основе эффекта Пельтье для ох10 лаждения фотокатода (1 ). Недостатком данного умножителя является сложность конструкции.

Известен также другой охлаждаемый фотоэлектронный умножитель, содержащий колбу, фотокатод и термоэлект15 рический ахладитель фотокатода, размещенный внутри колбы и включающий горячие спаи с токоподводами и холодные спаи, сопряженные с подложкой фотокатода.

Тепло с горячих спаев термобатареи через электроизолированные теплопереходы передается на металлическую оболочку (колбу) ФЭУ, которая может оребряться.

Питание термобатареи осуществляется через специальный негасящий коаксиальный кабель, расположенный внут-, ри колбы рядом с динодами ФЭУ. Фотокатод ФЭУ через электроизолированный Зо теплопереход сопряжен с холодной сто- роной термобатареи 1.23.

Недостатком известного фотоэлектронного умножителя является большие габариты и потребляемая мощность.

Цель изобретения — уменьшение габаритов и потребляемой мощности.

Указанная цель достигается тем, что в охдаждаемом фотоэлектронном умножителе, содержащем колбу, фотока- 40 тод и термоэлектрический охладитель, размещенный внутри колбы и включающий горячие спаи с токоподводами и холодные спаи, сопряженные с подложкой фотоэлектрода, горячие спи тер- моэлектрического охладителя выполнены в виде отрезков колец и впаяны в стенку колбы фотоэлектронного умножителя, а токоподводы к ним выполнены с наружной стороны колбы.

На фиг.1 и 2 изображены соответственно продольный и поперечный разрезы ФЭУ со встроенной термобатареей (в данном случае состоящей из одной пары термоэлементов). . 1 )

В стеклянную колбу 1 ФЭУ впаяны коммутационные отрезки колец — горячие спаи 2, к которым с внутренней стороны ФЗУ припаяны ветви 3 термоэлементов, соединяющие их с холодным кольцом — холодным спаем 4, на кото— ром размещена подложка с фотокатодом

5 ФЭУ. Фотоподводы 6 подведены к горячим спаЖ 2 с наружной стороны колбы ФЭУ, Дпя оценки величины потребляемой термобатареей мощности проведем оценку теплопритоков к охлаждаемому фотокатоду.

Лучистый теплоприток составит

При коэффициентах черноты теплообменивающихся поверхностей А = А2=

= 0,5, снижении температуры íà 50 С, диаметре фотокатода F (кольца-спая), равного 12 мм и высоты 1 мм находим

О ОО 1

«0,02 — -11 -=0,02ФЦт

Следует отметить, что при использовании теплового экрана лучистый теплообмен можно уменьшить.

Теплоприток по токоподводу к катоду ФЗУ (манганин ф 0,03,1 =- 30 мм) с ставит т где Я вЂ” теплоприток к фотокатоду по

Т его токоподводу; — теплопроводность манганина, КkQh э C кк.

S — сечение теплоподвода к фотокатоду, м ; йТ вЂ” степень охлаждения фотокатоо да, С

1 — длина теплоподвода к фотокатоду, м

Подставив значения входящих в формулу величин, получим

20 7 "10 50 - ккср

Значением Я по сравнению с Ц можно пренебречь, так как

q T(

Вычислим холодильный коэффициент термоэлемента

1091253 г

E- =-- — — — — --, (t-l)(M+1) Тй зло где t = — - --=! 2 °

Т„250

W = - — — .=- -- = О 086 Вт.

Яп О 024

Е 0.28

1,33;

Составитель В.Белоконь

Техред Ж.Кастелевич Корректор Г.Решетник е

Редактор Н. Стащишина

Заказ 3091/50 Тираж 683 Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° Филиал 1ПИ! "!lатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Т вЂ” температура горячей стороны термоохладителя, К

Т вЂ” температура холодной стороны термоохладителя, К ;

z — добротность термоэлементов термоохладителя, К

Отсюда

1,33-1 2

f=- — — - - — 0 28

0,2 2,33!

Потребляемая мощность термоэлемента

Очевидно, что колба ФЭУ сможет рассеять тепловой поток в 0,1 Вт без перегрева.

Таким образом, предлагаемое устройство с меньшими размерами холодной стороны термоохладителя может быть использовано в небольших по размерам ФЭУ и потреблять небольшую мощность, Применение устройства в фотоэлектрической аппаратуре позволяет использовать малоемкие источники питания термобатарей, что,в свою очередь,упрощает эксплуатацию аппаратуры и увеличивает время его автономной работы.