Отклоняющее устройство

 

ОТКЛОНЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее по крайней мере одну пару основных электродов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения широкополосности и токопропускания устройства, оно снабжено дефлектором , расположенным по ходу электронного луча после пар основных электродов, а обращенные одна к другой поверхности каждой пары основных электродов расположены перпендикулАрно электронно-оптической оси. (Л с ю 4ib ОО оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1112433 у Н 01 J 29/70

ВГ": ЧР5-"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВИМЛИОтЕКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3558593/18-21 (22) 21. 12. 82 (46) 07.09. 84. Бюл. В 33 (72) Ю.К. Пчелинцев (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И. Калинина (53) 621.385.832(088.8) (56) 1. Букин А.Н. и др. Осциллографирование колебаний сверхвысоких частот. Л., ЛГУ, 1963, с. 14-19.

2. Шкунов В.А. и Семеник Г.И. Широкополосные осциллографические трубки.

М., "Энергия", 1976 с. 10-27 (прототип). (54)(57) ОТКЛОНЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее по крайней мере одну пару основных электродов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью увеличения широкополосности и токопропускания устройства, оно снабжено дефлектором, расположенным по ходу электронного луча после пар основных электродов, а обращенные одна к другой поверхности каждой пары основных электродов расположены перпендикулярно электронно-оптической оси.

1112433

Изобретение относится к электронной технике, и может быть использовано в качестве отклоняющего устройства в широкополосных электроннолучевых трубках. 5

Известны отклоняющие устройства для электроннолучевых трубок, состоящие из пары электродов, вектор напряженности электрического поля в межэлектродном зазоре которых перпен- 10 дикулярен направлению распространения луча электронов в этом межэлектродном зазоре 51l.

Недостатком такого отклоняющего устройства является его низкая широ- 15 кополосность из-за значительного (десятые доли наносекунды) времени пролета электронов вдоль электродов.

Увеличение широкополосности подобного отклоняющего устройства путем увеличения скорости электронов в луче и (или) сокращения линейного размера

Электродов вдоль луча электронов приводит к уменьшению чувствительности отклоняющего устройства, т.е. 25 к уменьшению отношения угла, на который отклоняются электроны после выхода из отклоняющего устройства, к величине напряжения, приложенного к электродам. 30

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ,отклоняющее устройство, содержащее по крайней мере одну пару основных электродов, расположенных вдоль электронного луча и являющихся элементами замедляющей системы, причем вектор напряженности электрического поля в межэлектродном зазоре каждой из пар электродов перпендикулярен направлению распространения луча электронов в зазоре между электрода ми этой пары 522.

Недостатком известного отклоняющего устройства является его ограниченная широкополосность и интенсивность электронного луча. Причиной этого является дисперсия замедляющей системы, изменение пространственной конфигурации электромагнитного поля при увеличении частоты сигнала, что ограничивает постоянство частотных характеристик замедляющей системы при росте частоты.

Кроме того, линейные размеры электродов вдоль электронного луча! оказываются велики, т.е. время пролета электронов вдоль поверхности

55 электрода оказывается слишком большим. Увеличение верхней граничной частоты отклоняющей системы рассматриваемого типа посредством уменьшения поперечных размеров проводника и зазоров между ними без соответствующего уменьшения общей длины замедляющей системы вдоль луча электронов приводит к снижению токопропускания системы и к значительным трудностям .при формировании электронного луча малых (десятые доли миллиметра) поперечных размеров на значительном (до сотни миллиметров) протяжении.

Недостаточный ток электронного луча приводит к снижению яркости изображения на экране электроннолучевой трубки и, следовательно, к затруднению визуального наблюдения сигнала и его фоторегистрации. Последние трудности резко возрастают с увеличением верхней граничной частоты регистрируемого сигнала.

Целью изобретения является увеличение широкополосности и токопропускания отклоняющего устройства.

Указанная цель достигается тем, что отклоняющее устройство, содержащее по крайней мере одну пару основных электродов, снабжено дефлектором, расположенным rio ходу электронного луча после пар основных электродов, а обращенные одна.к другой поверхности каждой пары основных электродов расположены перпендикулярно электронно-оптической оси.

На чертеже представлена схема отклоняющего устройства.

Отклоняющее устройство содержит пары основных электродов 1 и 2, 3 и 4, которые для снижения влияния элементов их подсоединения к передающей сигнал линии на качество передачи исследуемого сигнала U выполнены в виде участков полностью согласованной линии передачи и развернуты так, что вектор напряженности электрического поля напряжения сигнала Цс в межэлектродном зазоре имеет составляющую, параллельную направлению распространения предварительно ускоренного электронного луча 5, т.е. поверхности этих электродов перпендикулярны электронно-оптической оси.

Электронный луч проходит сквозь отверстия в основных электродах или непосредственно сквозь электроды, если толщина материала электродов

3 11124 сделана достаточно малой. Вслед за электродами по направлению распрост-, ранения электронного луча расположен дефлектор б,i в качестве которого используют магнит. Вектор магнитной индукции магнита перпендикулярен вектору скорости электронов луча. Между парами электродов 1 и 2, 3 и 4 и дефлектором 6 включен источник напря,жения U, тормозящий поток электронов в луче. После дефлектора 6 вдоль по потоку электронов расположен экран 7 с люминисцентным покрытием.

Между экраном 7 и дефлектором 6 включен источник напряжения после ускорения П

Устройство работает следующим образом.

Предварительно ускоренный электронный луч 5 проходит между парами электродов 1 и 2, 3 и 4 перпендикулярно к их поверхности. Пройдя межэлектродные зазоры электроны приобретают вариации скорости в соответствии с суммарной разницей потенциалов 5 между электродами каждой пары в моменты их последовательного прохождения электронами. Так как процесс приобретения этой вариации скорости не зависит от длительности нахождения электронов в межэлектродном зазоре каждой пары, то расстояние между этими электродами предельно мало.

Тем самым резко снижается влияние времени пролета электронами межэлектродного зазора каждой пары на верхнюю .

35 граничную частоту отклоняющего устройства.

Для прохождения электронного луча, в электродах делают небольшие отвер40 стия. Если отверстия в электродах вносят слишком большие искажения в конфигурацию электрического поля между электродами, то каждую пару электродов выполняют в виде двух проводя45 щих пленок, чанесенных на противоположные поверхности тонкого плоского диэлектрика. При достаточно высокой начальной скорости потока электронов электроды проходят непосредственно сквозь диэлектрик и пленки на его

50 поверхностях. Выполнение электродов без отверстий позволяет создать между электродами электрическое поле высокой степени однородности.

Чувствительность устройства увеличивают, располагая на пути электронного луча несколько пар электро33 4 дов, сигнал U к которым приходит с задержкой во времени, равной времени пролета электронами расстояния между парами электродов, т.е. создают режим электродов "замедленной бегущей волны".

Так как размеры области, занимаемой системой пар электродов вдоль электронного луча при расположении электродов в соответствии с изобретением, значительно сокращень1, и, кроме того, снижены требования к диаметру электронного луча в этой области, то токопропускание системы будет увеличенным.

Пройдя систему пар электродов,,электроны тормозятся в электрическом ïîàå источника напряжения U> и поступают в дефлектор 6. Величина скорости электронов после торможения определяется условиями работы дефлектора и примерно в десять — сто раз превышает вариации скорости электронов, приобретенных под влиянием Ц . В магнитном поле дефлектора электроны. отклоняются на различные углы в соответствии с их скоростями. После этого электроны ускоряются в электрическом поле источника напряжения пос- . ле ускорения U и направляются на экран с люминисцирующим покрытием 7 для наблюдения и фоторегистрации.

Для отклонения потока электронов в направлении, перпендикулярном отклонению в поле дефлектора можно использовать дополнительную пару конденсаторных пластин, вектор напряженности электрического поля между которыми перпендикулярен направлению распространения электронного луча (на чертеже не показаны).

Увеличить чувствительность отклоняющего устройства можно выполнив на выходном торце магнита дефлектора

6 скос. Такой скос увеличивает путь проходимый более круто заворачиваемой частицей в магнитном поле дефлектора, заворачивая ее на больший угол.

Изменением величины постоянного напряжения U а также величины постоянного магнитного поля в дефлекторе меняют чувствительность отклоняющего устройства без изменения его широкополосности. Это позволяет регистрировать сигнал U в широком диапазоне амплитуд без применения высо кочастотных усилителей, делителей и аттенюаторов, которые могут внести

1112433

Составитель В. Гаврюшин

Редактор Г. Волкова Техред Ж .Кастелевич Корректор И Муска

Заказ 6461/37 Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная, 4 искажения в форму регистрируемого сигнала.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает значительно большие широкополосность и токопропускание. ПовМпенная широкополосность реализуется вследствие значительно более короткого (в десятки раз) пути, который необходимо пройти электрону в поле исследуемого сигнала, и бо1О лее высоких (в несколько раз) скоростей электронов,. которые при этом допустимы. Более простое выполнение системы, передающей сигнал, (изгиб передающей линии в плоскости, перпен-15 дикулярной плоскости электродов) обеспечивает ее меньшую дисперсию.

В то же время увеличенное токопропускание системы, являющееся следствием менее жестких ограничений на форму и размеры электронного луча, позволяет увеличить яркость изображения на экране, т.е. позволяет вести регистрацию сигнала при более высокой скорости развертки по шкале времени. Все это- в совокупности позволяет вести осциллографическое исследова» ние содержащих частоты до нескольких терагерц или перепады мощности дли- тельностью в единицы пикосекунд.