Отклоняющая система электронно-лучевой трубки для регистрации и измерения высоких напряжений

 

(ii>978232

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН Ия

К АВТОУСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск на

Социалистнчесима

Респубпнн (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 22 06.81 (21) 3305278/18-21 с присоедннеинеьт заявки М (23 ) Приоритет (54)М. Кд.

Н 01 1 29/74

Овударатаавай каивтат

CCCP вв далатт кзоаратенай в аткрытвй.Опубликовано 30.11.82. Бюллетень М 44

Дата опубликования описания 30.11.82 (53) УДК 621З85. .632 (088.8) >

А. А.. Брагин, В. Г. Калишев, И. И. Гнидо н Б. И. ВийтовМ (22,) Авторы изобретения (71) Заявнтель (54) ОТКЛОНЯЮЩАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ

ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ И ИЗМЕРЕНИЯ ВЫСОКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к электронной технике, в частности к конструкциям электростатических отклоняющих систем электроннолучевых трубок. Изобретение может быть использовано для осциллографирования и измерения параметров высоковольтных импульсных напряжентвт.

Иэвесптьт электростатические отклоняющие системы, состоящие из двух отклоняющих пластин (1j.

Heg nmoM нх лся, о, что ю-эа 1В сравнительно высокой чувствительйости (единицы мм/В) оии не могут бить использованы для регистрации высоких напряжений.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является отклоняющая система т> . электроннолучевой трубки для регисцищии високих напряжений, содержащая высоковольтный отклоняющий электрод и зкранирующий его электрод. Такая отклоняипцая система имеет чувствительность до 0,2 мм/кВ и обеспечивает . 20 оспнллографирование импульсов напряжения до 70 кВ 121.

Однако недостатком известной отклоиякицей системы является то, что из — эа неоднородности

2 поля в зоне электронного пучка имеет место расфокусировка луча, что снижает точность измерения. Кроме того, известная конструкция отклоняющей системы предназначена только для регистрации сигналов и не позволяет проводить измерения напряжения компенсационным методом, который, как известно, позволяет получить наиболее высокую точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что отклоияняцы система, содержащая высоковольтный отклоняющий электрод и экраннрующий его электрод, снабжена двумя дополнительными отклоняющими электродами, один из которых расположен между зкранирующвм электродом и электронно-оптической осью, а второй — симметрично первому относительно упомянутой

Оси.

При этом ближайший к высоковольтному электроду дополнительный электрод: целесообразно выполнять в виде пластины с одним или несколькими отверстиями в пределах экранирующего электрода, или в виде сетки.

3 97823

Нл фиг. 1 показана конструктивная схема устройства; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, Отклоняющая система содержит высоковольтный отклоняющий электрод 1, заключенный внутри экранирующего электрода 2„

- первый (ближайший) дополнительный электрод

3 и второй дополнительный электрод 4, расположенные по обе стороны от электронно— оптической асн 5. Дополнительный электрод 1п

3 выполнен в виде пластины с отверстиями 6 (или в виде сетки).

Устройство работает следующим образом.

Измеряемое высокое напряжение подается на высоковольтный отклоняющий электрод 1.

На экранирующий электрод 2 и второй дополнительный электрод 4 подается нулевой потенциал. Компенсирующее напряжение, полярность которого противоположна полярности измеряемого высокого напряжения, подается на низковольтный первый дополнительный отклоняющий электрод 3. При этом напряженность электрического поля в области электронного пучка (между электродами 3 и 4) будет определяться двумя составляющими. Первая обусловлена разностью потенциалов между высоковольтным отклоняющим электродом 1 и электродом. 4, а вторая — разностью потенциалов между электродами 3 и 4.

Величина первой составляющей определяется расстоянием между высоковольтным отклоняющим электродом 1 и дополнительным электродом 4, и экранирующим действием дополнительного отклоняющего электрода 3, что обеспечивает чувствительность по высоковольтному отклоняющему электроду 1 порядка десятых

35 долей мм/кВ, как и в прототипе. В то же время чувствительность по отклоняющему электроду 3 составляет величину порядка единиц мм/В;

При полной компенсации электронныи луч проходит через отклоняющую систему без отклонения,.т.е. средняя результирующая напряженность электрического поля в области электронного луча при этом равна нулю, а значит расфокусировка луча отсутствует. В этом

4Ф случае измеряемое высокое напряжение будет равно компенсирующему, умноженному на отношение чувствительностей по низковольтному дополнительному электроду 3 и по высоковольтному отклоняющему- электроду 1.

Выполнение низковольтного дополнительного отклоняющего электрода 3 в ниде пластины с одним или несколькими отверстиями, или в виде сетки позволяет путем изменения геометрических размеров отверстий б, или ячеек . SS сетки измейять экранирующее действие низковольтного отклоняющего электрода 3 и, таким образом, получать требуемую чувствительность

2 4 по Высоковольтному отклоняющему электро. ду 1 без изменения габаритных размеров отклоняющей системы. Это повышает технологичность изготовления отклоняющей системы, так как для сборки отклоняющих систем с различной чувствительностью используется одна и та же оснастка.

При испытании образца предлагаемой отклоняющей системы с расстоянием между высоковольтным отклоняющим электродом и вторым дополнительным отклоняющим электродом

40 мм, расстоянием между первым и вторым дополнительными электродами 8 мм, при их длине (в направлении движения электронов)

50 мм и при выполнении электрода 3 в виде пластины с одним отверстием длиной (в направлении движения электронов) 10 мм, была получена чувствительность по высоковольтному отклоняющему электроду 0,04 мм/кВ и чувствительность по отклоняющему электроду 3—

1,6 мм/В.

Использование изобретения позволит повысить точность измерения высоких импульсных напряжений с 5 —.10 до 0,5 — 1% за счет уменьшения расфокусировки луча и использования компенсационного метода измерения, причем конструкция измерительного прибора значительно упростится, так как компенсация производится напряжением низкого уровня.

Формула изобретения

1. Отклоняющая система электроннолучевой трубки для регистрации и измерения высоких напряжений содержащая высоковольтный отклоняющий электрод и экранирующий его электрод, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений, она снабжена двумя дополнительными отклоняющими электродами, один из которых расположен между зкранирующим электродом и электроннооптической осью, а второй — симметрично первому относительно упомянутой оси;

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что первый дополнительный отклоняющий электрод выполнен в виде пластины по крайней мере с одним отверстием в пределах экранирующего электрода.

3. Система по п. 1, о т л и ч а ю m а я с я тем, что первый дополнительный отклоняющий электрод выполнен в виде сетки.

Источники информации, принятые во внимание при,экспертизе

1. Жигарев А. А. Электронная оптика и электроннолучевые приборы. М., "Высшая школа", 1972, с. 306 — 312.

2. Павлов С. И. Применение электронных пучков для измерений. М., "Энергия", 1972, с. 19 — 20 (прототип).

978 232

Составитель, В. Гаврщщин

Техред Ж. Кастелевич

Корректор А Ференц

Редактор П. Макаревич

Тираж 761

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытии

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

Заказ 9 ?ЗО/б9

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4