Устройство для хронографирования

 

й> 480)40

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик, ."т" оЬ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.07.73 (21) 1939216/26-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.08.75. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 16.11.75 (51) М. Кл. Н 01j 31/50

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и оfXpblTHH (53) УДК 621.383.292.8 (088.8) (72) Автор изобретения

А. Г. Берковский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРОНОГРАФИРОВАНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к электронным устройствам для исследования быстропротекающих физических процессов, сопровождаемых евез овым излучением.

При изучении световых явлений, длительность которых меньше (3 — 5) ° 10 — о сек, применяют фотохронографы, построенные на электронно-оптических преобразователях (ЭОП), в которых сфокусированный пучок фотоэлектронов развертывается на поверхности экрана, который фотографируется на пленку. Информация об исследуемом однократном световом сигнале (ОСС) отображается различными градациями потемнения отдельных участков фотопленки.

К недостаткам известных устройств, построенных на электронно-оптических преобразователях, относятся следующие:

1) невысокая точность, поскольку измерительные системы, включающие фотопленку, денситометрируемую после проявления, не могут быть предварительно прокалиброваны;

2) малое число измеряемых уровней амплитуды ОСС, так как люминофоры имеют не более 8 — 10 уровней градации яркости свечения;

3) значительная длительность и трудоемкость процесса получения информации об исследуемом ОСС и, следовательно, невозможность получения экспресс-результатов, весьма необходимых во многих случаях при проведении дорогостоящих экспериментов.

Цель изобретения — повышение точности хронографирования, ускорение и упрощение этого процесса.

Для достижения указанной цели в вакуумном баллоне смонтирован второй прожектор— электронный осциллографического типа, размещенный напротив люминесцентного экрана, и две пластины — потенциалоносители, установленные за отклоняющими пластинами соосно с последними, на одну из которых нанесен диэлектрик-потенциалоноситель, Прожекторы расположены под углом друг к другу таким образом, что луч первого из них может сканировать поверхность той сигнальной пластины, на которую нанесен слой диэлектрика. Вторая сигнальная пластина расположена по отношению к первой таким образом, что вторичные электроны, выбитые с первой, собираются на второй.

Для стирания информации, записанной на р5 сигнальных . пластинах, между электронным прожектором и сигнальными пластинами соосно с последними установлены вспомогательные отклоняющие пластины.

Конструкция предложенного устройства зО представлена на чертеже.

480140

l5

23

30

-. 0

В вакуумном баллоне 1 смонтированы два прожектора: фотоэлектронный прожектор 2, состоящий из Фотокатода 3, электронно-оптической системы 4 и отклоняющих пластин 5, и электронный прожектор 6, состоящий из обычных конструктивных элементов и вспомогательных отклоняющих пластин 7. Электронный прожектор расположен напротив люминесцентного экрана 8, перпендикулярно ему. Между электронным прожектором 6 и экраном 8 соосно с пластинами горизонтального отклонения этого прожектора расположены пластины-потенциалоносители 9 и 10.

Прожекторы 2 и 6 расположены по отношению друг к другу под углом таким образом, что ось симметрии прожектора 2 проходит через среднюю точку плоскости сигнальной пластины 9, а сигнальная пластина 10 расположена относительно пластины 9 таким образом, что вторичные электроны, эмиттируемые пластиной 9, собираются на пластине 10.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый однократный световой сигнал фотокатодом 3 преобразуется в адэкватный поток фотоэлектронов, затем ускоряется, фокусируется электронно-оптической системой 4 и с помощью отклоняющих пластин 5 развертывается по поверхности пластины 9, т. е. на диэлектрик-потенциалоноситель, покрывающий пластину 9, наносится потенциальный рельеф. В качестве диэлектрика может быть использована, например, окись магния или хлористый калий. Пластина 10 служит коллектором вторичных электронов с пластины

9, для чего на пластину 10 подают потенциал, на несколько сотен вольт превышающий потенциал пластины 9, причем при записи разность потенциалов практически не меняется.

Диэлектрик-потенциалоноситель может быть нанесен также и на пластину 10, тогда вторичные электроны создадут на ней потенциальный рельеф того же профиля, что и на пластине 9, но обратного знака. При этом чувствительность системы пластин-потенциалоносителей будет вдвое выше.

Луч электронного прожектора 6 проходит в пространстве между сигнальными пластинами 9 и 10, распределение напряженности электрического поля в котором является функцией интенсивности светового сигнала, и перемещается по экрану 8 как под действием напряжения на отклоняющих пластинах самого прожектора 6, так и под действием сигнала, записанного на пластинах 9 и 10, воспроизводя на люминесцентном экране профиль записанного на пластинах 9 и 10 потенциального рельефа.

Приведение потенциала на диэлектрикахпотенциалоносителях пластин 9 и 10 к исходному уровню осуществляют с помощью луча прожектора 6 и вспомогательных отклоняющих пластин 7.

Воспроизведение потенциального рельефа, нанесенного на сигнальные пластины 9 и 10, можно проводить на экране 8 многократно при медленных развертках, что снимает весьма существенное ограничение по скорости записи коротких сигналов осциллографическими и запоминающими ЭЛТ.

Описываемое устройство хронографирования по сравнению с известным, осуществляющим фотографирование экрана ЭОА, проявление и денситометрирование фотопленки, обладает значительно большей точностью, так как допускает предварительную калибровку всей измерительной системы эталонными

ОСС. Если диаметры сфокусированного пучка фотоэлектронов и луча электронного прожектора 6 принять равными 0,5 мм, что легко реализуемо, а рабочее поле экрана 8 равным

60 мм, "î при исследовании OCC можно различить — 100 градаций амплитуды сигнала, что, по крайней мере, на порядок выше, чем позволяют известные устройства.

Кроме того, описываемое устройство позволяет получать наглядную экспресс-информацию об исследуемом ОСС и в случае необходимости фотографировать его форму.

Предмет изобретения

1. Устройство для хронографирования однократных световых сигналов наносекундной и субнаносекундной длительности, содержащее заключенные в вакуумный баллон фотокатод, ускоряющую и фокусирующую электроннооптические системы, отклоняющие пластины, образующие фотоэлектронный прожектор, и люминесцентный экран, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности хронографирования, ускорения и упрощения этого процесса, в том же вакуумном баллоне размещен электронный прожектор, включающий источник электронов, модулятор и фокусирующие электроды, и две расположенные друг против друга пластины-потенциалоносители, на обращенные друг к другу стороны которых нанесен диэлектрик с коэффициентом вторичной эмиссии, превышающем единицу, оба прожектора и пластины-потенциалоносители расположены по одну сторону люминесцентного экрана, причем прожекторы установлены под острым углом друг к другу.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для стирания информации, записанной на пластинах-потенциалоносителях, между электронным прожектором и этими пластинами соосно с ними установлены вспомогательные отклоняющие пластины.

Составитель Я. Герчиков

Редактор Т. Орловская Техред T. Курилко корректор A. СтепанОва

Заказ 2806/12 Изд. № 947 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2