Электронный умножитель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 1 1,771763 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 25,12.78 (21) 2701279/18 25 (5! ) М. К.ч.

Н 01 J 43/04 с присоединением заявки J%

Государстееииый комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.10,8р Ьк>ллетень № 38 оо делам изебретеиий и открытий (53) УДК 621.384,. .6 (088.8) Дата. опубликования описания 15 10 80 (72) Авторы изобретения

Ю. В. Базанов и А. Д. Битков (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для создания нелинейного преобразователя напряжений, генератора сложных функций, измерения ускорений повышеиной точности и помехоустойчивости с малыми весовыми и габаритными характерис5 тиками.

Известны электронные умножители, принцип действия которых основан на свойствах вторичной эмиссии и постоянстве условий взаимодействия

10 потока первичных электронов с поверхностью дин ода, В таком исполнении область применения электронных умно>кителей ограничена техникой

15 усиления слабых токов, регистрации массы единичных зарядов, создания генераторов развертки наносекундного диапазона.

В настоящее время важной проблемой является поиск и разработка новых направлений и

20 физических принципов, позволяюших эффективно и надежно решать более широкий круг задач на основе унифицированных приборов с повышенным информационным КПД.

В известных электронных умножителях потенциально возможно расширение диапазона их применения на основе использования косинусоидальной функциональной связи между коэффициентом вторичной эмиссии и углом падения потока первичных электронов на поверхность динода(1). В частности, для измерения вектора ускорений, действующих по двум взаимно перпендикулярным осям, необходимо изменить взаттмодействия потока первичных электронов с рабочей поверхностью динода и предусмотреть операционный элемент преобразования сигнала.

В сушествуюших электронных умножителях не предусмотрены конструктивные решения, позволяюшие измерять параметры движения различных объектов.

Экспериментальными исследованиями показана возможность преобразования изменений угла паденияМ заряженных частиц на плоскую мишень в электрический сигнал (2). Эти результаты составляют физическую основу информации о параметрах угловой скорости, т. к; Р=Ж

771763

1О

На фиг. 1а и 1б показан схематично вариант конструктивного исполнения устройства; на фиг. 2 — взаимодействие потоки первичных электронов с гранью динода — преобразователя в исходном состоянии и в фиксированный момент времени при вращении умножителя относительно неподвижного луча электронов в направлении оси х (или у).

Умном<итель содержит корпус 1, аноды 2 (коллекторы), канальные динодные системы 3

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является извест".,й электронный умножитель, выполненный в виде блока каналов с распределенным сопротивлением рабочей поверхности, объединенных на входе

5 в общий канал, имеющий форму цилиндра, усеченного конуса или полусферы с торцовой частью в виде конуса, причем оси каналов совпадают с направлением потока первичных электрон ов (3) .

Устройство работает следующим образом.

Направленный на общий вход блока умножителя поток первичных электронов взаимодействует с различными участками торцовой поверхности между каналами, частично попадая непосред15 ственно в каналы умножения. Вторичньге электроны, образующиеся над поверхностями торцовой части, ускоряются электрическим полем внутрь каналов и участвуют в дальнейшем процессе умножения.

При таком исполнении электронного умножителя условия взаимодействия потока первичных электронов как носителя информащги с различными участками торцовой поверхности будут неравноценны в стационарном и особенно в ди25 намнческом рех<имах, что исключает возможность его использования в качестве преобразогателя ускорений в электрические сигналы.

Для устранения указанного недостатка и расширения метрологических возможностей целесообразна разработка электронного умножите30 ля, обеспечивающего измерение параметров о движения различных объектов при уменьшении весовых и габаритных характеристик систем, инерциальной навигации.

Целью изобретения является расширение области

35 применения электронного умножителя для измерения ускорений по двум взаимно перпендикулярным осям и повышения чувствительности.

Для дости>кения поставленной цели блок электронного умнох<ителя выполнен в виде диска с нссквозным центральным отверстием, по взаимно перпендикулярным диаметрам размещены четыре канала умножения, оси которых составляют прямой угол к потоку первичных электронов, а первые диноды ориентированы

4S относительно этого потока под углом 75 и образуют четырехугольную пирамиду. с распределенным сопротивлением, первые диноды 4.

В исходном состоянии электронный поток взаимодействует с гранями первых динодов 4 под углом f = 75, обеспечивая начальный коэффициент вторичной эмиссии 1э при максио мальной крутизне рабочего участка функциональной зависимости изменения анодных токов от параметров действующего ускорения

Яп 6= А — B c<>sÌ (1) где А и  — константы, определяемые свойствами материала, качеством обработки поверх1ности и формой конструкции диодов.

Выбиваемый поток вторичных электронов, усиленный динодами 3 с распределенным сопротивлением, создает в цепях анодов 2 токи величиной i е 3 г (2) где К; — коэффициент усиления канала умножителя; . Jе — ток луча электронов.

При воздействии силы, вызывающей вращение умножителя относительно неподвижного луча электронов в направлении одной из осей х или у, происходит изменение условий взаимодействия первичных электронов с гранями динода, обусловливая новые значения коэффициента вторипгой эмиссии. При этом уменьшение угла падения электронного луча на одну из граней динода, вызванное вращением, сопровождается одновременным увеличением этого. угла для противоположной, грани. Данный процесс фиксируется по изменениям токов в цепях соответствующих анодов. По величине и знаку изменений анодных токов судят о параметрах,, действующего ускорения.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет измерить векторные значения угловой скорости и углового ускорения относительно двух взаимно перпендикулярных осей, что расширяет область его применения и метрологические возможности при иовышении информационного КПД и чувствительности.

Формула изобретения

Электронный умножитель, содержащий блок каналов с распределенным сопрогивлением рабочей поверхности, о т л и, ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области его применения для измерения ускорений по двум взаимно перпендикулярным осям и повышения чувствительности, в полости блока каналов, выполненного в виде диска с несквозным ценральным отверстием, по взаимно перпендикулярнь м диаметрам размещены четыре канала умно>кения, оси которых сг>сгавлнют прямой

Pu /

4А аюние

Epu ew y

Ускп&пе

КОСМ о ни е

Составитель В. Егоров

Техред Й. Бабурка Корректор Н. Бабинец

Редактор Е. Абрамова

Заказ 6709/66 Тираж 844 Подписное

11НИИПИ 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

5 771763 6 угол с направлением потока первичных электро- электронные приборы. М., "Высшая школа", нов, а первые диноды ориентированы относитель- 1974, с. 79. но этого потока под углом 75 и образуют 2. Труды Ленинградского политехнического четырехугольную пирамиду. института им. М, И. Калинина. -"Физическая

Источники информации, электроника". Л., "Энергия", 1967, с. 15-20. принятые во внимание при экспертизе 3. Авторское свидетельство СССР Р 402326, 1. Соболев Н. А., Меламид А. E. Фото- кл. Н 01 J 43/04, 1977 (прототип).