CN104134601B - 一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法 - Google Patents

一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104134601B
CN104134601B CN201410353714.0A CN201410353714A CN104134601B CN 104134601 B CN104134601 B CN 104134601B CN 201410353714 A CN201410353714 A CN 201410353714A CN 104134601 B CN104134601 B CN 104134601B
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductive plate
voltage
ray tube
plate
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410353714.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104134601A (zh
Inventor
翟小社
王建华
耿英三
张伟
姚晓飞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201410353714.0A priority Critical patent/CN104134601B/zh
Publication of CN104134601A publication Critical patent/CN104134601A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104134601B publication Critical patent/CN104134601B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明公开了一种用于高压快速响应测量的阴极射线管以及测量方法,包括壳体以及外部电路,壳体内为真空状态,壳体内的一侧设有电子枪、壳体内的另一侧设有接收导电板,电子枪与接收导电板之间依次设有栅极、聚焦系统、加速系统及偏转极板,电子枪发射的电子经栅极形成电子束,再经聚焦系统、加速系统以及偏转极板后轰击到接收导电板上;外部电路包括第一电阻、第二电阻、第一电源及第二电源,电子枪的正极与第二电源的正极相连接,接收导电板的两端分别与第一电阻的一端及第二电阻的一端相连接,第一电阻的另一端及第二电阻的另一端均与第一电源的正极相连接,第一电源的负极及第二电源的负极均接地。本发明可以测量高压高频信号的电压。

Description

一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法
技术领域
本发明属于高压电器的测量领域,具体涉及一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法。
背景技术
目前,由于在高电压领域电压幅值一般为几千到几兆伏,远大于示波器等通用测量记录设备所能承受的最高电压,因此必须通过分压器将一次高压信号转换为低压信号后方可输入测量设备。现有的高电压分压器主要有电阻式、电容式和阻容混合式三种。因为受到器件寄生参数和绝缘结构的影响,现有分压器很难同时满足高输入阻抗和宽频率响应的要求,具体的现有的分压器很难实现对高压高频信号的测量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法,该阴极射线管及其测量方法实现对高压高频信号的电压测量。
为达到上述目的,本发明所述的用于高压快速响应测量的阴极射线管包括壳体以及外部电路,壳体内为真空状态,壳体内的一侧设有电子枪、壳体内的另一侧设有接收导电板,电子枪与接收导电板之间依次设有栅极、聚焦系统、加速系统及偏转极板,电子枪发射的电子经栅极形成电子束,电子束经聚焦系统聚焦、加速系统加速以及偏转极板偏转后轰击到接收导电板上;
所述外部电路包括第一电阻、第二电阻、第一电源及第二电源,电子枪的正极与第二电源的正极相连接,接收导电板的两端分别与第一电阻的一端及第二电阻的一端相连接,第一电阻的另一端及第二电阻的另一端均与第一电源的正极相连接,第一电源的负极及第二电源的负极均接地。
所述壳体的一侧为圆柱型结构,壳体的另一侧为圆锥形结构。
所述接收导电板的厚度为50-150μm,接收导电板电阻值为100-500kΩ。
所述接收导电板通过耐电子轰击的导电材料制作而成。
相应的,本发明所述的用于高压快速响应测量的阴极射线管的测量方法包括以下步骤:
将待测的高压高频信号作用于偏转极板上,同时电子枪发射的电子经栅极形成电子束,电子束经聚焦系统聚焦后进入到加速系统中,加速系统对聚焦后的电子束进行加速,加速后的电子束进入到偏转极板之间,由于偏转极板上接入待测高压高频信号,加速后的电子束受到偏转极板的作用进行偏转,然后轰击到接收导电板上,获取电子束轰击前与电子束轰击时接收导电板两端电压的变化量,并根据电子束轰击前与电子束轰击时接收导电板两端电压的变化量得到电子束轰击到接收导电板的位置,然后再根据电子束轰击到接收导电板上的位置得到待测高压高频信号的电压强度。
本发明具有以下有益效果:
本发明所述的用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法在测量高压高频信号的电压时,只需将所述高压高频信号接入到偏转极板上,同时电子枪发射的电子经栅极形成电子束,电子束经聚焦系统聚焦、加速系统加速、以及偏转极板偏转后轰击到接收导电板上,获取电子束轰击前与电子束轰击时接收导电板两端电压的变化量,然后根据电子束轰击前与电子束轰击时接收导电板两端电压的变化量得到电子束轰击在接收导电板上的位置,然后根据电子束轰击在接收导电板上的位置得到待测的高压高频信号的电压,测量方便、简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中,1为电子枪、2为栅极、3为聚焦系统、4为加速系统、5为偏转极板、6为接收导电板、7为壳体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参考图1,本发明所述的用于高压快速响应测量的阴极射线管包括壳体7以及外部电路,壳体7内为真空状态,壳体7内的一侧设有电子枪1、壳体7内的另一侧设有接收导电板6,电子枪1与接收导电板6之间依次设有栅极2、聚焦系统3、加速系统4及偏转极板5,电子枪1发射的电子经栅极2形成电子束,电子束经聚焦系统3聚焦、加速系统4加速以及偏转极板5偏转后轰击到接收导电板6上;所述外部电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电源及第二电源,电子枪1的正极与第二电源的正极相连接,接收导电板6的两端分别与第一电阻R1的一端及第二电阻R2的一端相连接,第一电阻R1的另一端及第二电阻R2的另一端均与第一电源的正极相连接,第一电源的负极及第二电源的负极均接地。
需要说明的是,所述壳体7的一侧为圆柱型结构,壳体7的另一侧为圆锥形结构,接收导电板6的厚度为50-150μm,接收导电板6电阻值为100-500kΩ。
需要说明的是,所述壳体7的一侧为圆柱型结构,壳体7的另一侧为圆锥形结构,接收导电板6通过耐电子轰击的导电材料制作而成。
本发明所述的用于高压快速响应测量的阴极射线管的测量方法包括以下步骤:
将待测的高压高频信号作用于偏转极板5上,同时电子枪1发射的电子经栅极2形成电子束,电子束经聚焦系统3聚焦后进入到加速系统4中,加速系统4对聚焦后的电子束进行加速,加速后的电子束进入到偏转极板5之间,由于偏转极板5上接入待测高压高频信号,加速后的电子束受到偏转极板5的作用进行偏转,然后轰击到接收导电板6上,获取电子束轰击前与电子束轰击时接收导电板6两端电压的变化量,并根据电子束轰击前与电子束轰击时接收导电板6两端电压的变化量得到电子束轰击到接收导电板6的位置,然后再根据电子束轰击到接收导电板6上的位置得到待测高压高频信号的电压强度。
本发明的工作原理:接收导电板6为一长条形高电阻率的接收电阻板,位置③为没有接入高压高频信号时电子束入射点,接收导电板6有2个引出电极①和②,用于连接外部电路,当电子束落在接收导电板6中间点时,则电极①和②之间电位差约为0V。当电子束经过偏转落点向接收导电板6电极①靠近时,接收导电板6上端的等效电阻将逐渐减小,接收导电板6下端的等效电阻将逐渐增大,此时上下两端的等效电阻与第一电阻R1和第二电阻R2的分压将发生变化,电极①和②之间将会出现电压波动。根据U12的幅值可推算出接入在偏转极板5之间的电压值。由于本发明所述的用于高电压快速响应测量的阴极射线管为真空状态,绝缘特性良好。通过改变偏转极板5的位置和大小即可实现不同电压等级的测量。输出电压U12由于只和电子束的能量有关,所以本装置良好的实现了输入输出高低压的隔离,以及高输入阻抗对于被测量电路的影响。
虽然已经结合当前认为的实用示范性实施例描述了本发明,但是将理解,不限于所公开的实施例,而是,相反,本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的思想和范围内的各种修改和等价布置。

Claims (4)

1.一种用于高压快速响应测量的阴极射线管的测量方法,其特征在于,基于用于高压快速响应测量的阴极射线管,所述用于高压快速响应测量的阴极射线管包括壳体(7)以及外部电路,壳体(7)内为真空状态,壳体(7)内的一侧设有电子枪(1)、壳体(7)内的另一侧设有接收导电板(6),电子枪(1)与接收导电板(6)之间依次设有栅极(2)、聚焦系统(3)、加速系统(4)及偏转极板(5),电子枪(1)发射的电子经栅极(2)形成电子束,电子束经聚焦系统(3)聚焦、加速系统(4)加速以及偏转极板(5)偏转后轰击到接收导电板(6)上;
所述外部电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一电源及第二电源,电子枪(1)的正极与第二电源的正极相连接,接收导电板(6)的两端分别与第一电阻(R1)的一端及第二电阻(R2)的一端相连接,第一电阻(R1)的另一端及第二电阻(R2)的另一端均与第一电源的正极相连接,第一电源的负极及第二电源的负极均接地;
包括以下步骤:
将待测的高电压高频信号作用于偏转极板(5)上,同时电子枪(1)发射的电子经栅极(2)形成电子束,电子束经聚焦系统(3)聚焦后进入到加速系统(4)中,加速系统(4)对聚焦后的电子束进行加速,加速后的电子束进入到偏转极板(5)之间,由于偏转极板(5)上接入待测高电压高频信号,加速后的电子束受到偏转极板(5)的作用进行偏转,然后轰击到接收导电板(6)上,获取电子束轰击前与电子束轰击时接收导电板(6)两端电压的变化量,并根据电子束轰击前与电子束轰击时接收导电板(6)两端电压的变化量得到电子束轰击到接收导电板(6)的位置,然后再根据电子束轰击到接收导电板(6)上的位置得到待测高电压高频信号的电压强度。
2.根据权利要求1所述的用于高压快速响应测量的阴极射线管的测量方法,其特征在于,所述壳体(7)的一侧为圆柱形结构,壳体(7)的另一侧为圆锥形结构。
3.根据权利要求1所述的用于高压快速响应测量的阴极射线管的测量方法,其特征在于,所述接收导电板(6)的厚度为50-150μm,接收导电板(6)电阻值为100-500kΩ。
4.根据权利要求1所述的用于高压快速响应测量的阴极射线管的测量方法,其特征在于,所述接收导电板(6)通过耐电子轰击的导电材料制作而成。
CN201410353714.0A 2014-07-23 2014-07-23 一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法 Expired - Fee Related CN104134601B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410353714.0A CN104134601B (zh) 2014-07-23 2014-07-23 一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410353714.0A CN104134601B (zh) 2014-07-23 2014-07-23 一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104134601A CN104134601A (zh) 2014-11-05
CN104134601B true CN104134601B (zh) 2017-02-08

Family

ID=51807241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410353714.0A Expired - Fee Related CN104134601B (zh) 2014-07-23 2014-07-23 一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104134601B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109521252A (zh) * 2018-11-27 2019-03-26 北京智芯微电子科技有限公司 直流漏电流的检测装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB453248A (en) * 1935-07-08 1936-09-08 Cfcmug Improvements in or relating to electrical circuits employing cathode ray tubes
GB474710A (en) * 1935-12-23 1937-11-05 Mueller C H F Ag Improvements in electrical measuring devices incorporating cathode ray tubes
GB476653A (en) * 1935-03-04 1937-12-13 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to high vacuum electric discharge devices
US2165308A (en) * 1937-03-31 1939-07-11 Bell Telephone Labor Inc Cathode ray device
CN1157527A (zh) * 1995-11-13 1997-08-20 汤姆森多媒体公司 带有补偿的偏转电路
CN1375616A (zh) * 2002-04-29 2002-10-23 盘锦金盘科技有限责任公司 丛式多井互动自平衡机电液一体化智能抽油机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB476653A (en) * 1935-03-04 1937-12-13 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to high vacuum electric discharge devices
GB453248A (en) * 1935-07-08 1936-09-08 Cfcmug Improvements in or relating to electrical circuits employing cathode ray tubes
GB474710A (en) * 1935-12-23 1937-11-05 Mueller C H F Ag Improvements in electrical measuring devices incorporating cathode ray tubes
US2165308A (en) * 1937-03-31 1939-07-11 Bell Telephone Labor Inc Cathode ray device
CN1157527A (zh) * 1995-11-13 1997-08-20 汤姆森多媒体公司 带有补偿的偏转电路
CN1375616A (zh) * 2002-04-29 2002-10-23 盘锦金盘科技有限责任公司 丛式多井互动自平衡机电液一体化智能抽油机

Also Published As

Publication number Publication date
CN104134601A (zh) 2014-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103730324B (zh) Mcp单元、mcp检测器和飞行时间型质谱分析器
US2144337A (en) Electrical device
Kostyrya et al. The amplitude and current pulse duration of a supershort avalanche electron beam in air at atmospheric pressure
CN103760181B (zh) 星用介质材料二次电子发射系数的测试方法和测试系统
CN102128964B (zh) 一种用于辐射二极管参数测量的电容分压器及安装方法
CN104134601B (zh) 一种用于高压快速响应测量的阴极射线管及其测量方法
CN114402414A (zh) 用于粒子检测的ac耦合系统
CN204807482U (zh) 二次电子特性参数的测量装置
CN109100380A (zh) 一种双层栅网球形二次电子收集器
CN103824749B (zh) 筛选式飞行时间质谱仪探测器及离子筛选方法
CN105470096A (zh) 一种离子漏斗和质谱检测系统
CN105259400A (zh) 一种z箍缩丝阵负载电压测量装置及方法
US2203048A (en) Shielded anode electron multiplier
CN203812853U (zh) 筛选式飞行时间质谱仪探测器
US2305646A (en) High frequency tube
CN104124124B (zh) 线包磁聚焦强流电子注传输过程模拟测量系统
US10948456B1 (en) Gas analyzer system with ion source
CN103794449B (zh) 电子注轴向速度测量系统
CN202487521U (zh) 一种电子枪快脉冲传输装置
US2889478A (en) Electron discharge apparatus
US2874328A (en) Voltage sampling apparatus
CN108896596A (zh) 一种用于介质材料二次电子发射系数测量的样品测试载台
US20210141005A1 (en) Fast faraday cup for measuring the longitudinal distribution of particle charge density in non-relativistic beams
Lewis et al. A THz-driven field emission electron gun
RU2651584C2 (ru) Электронная пушка с автоэмиссионным катодом

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170208

Termination date: 20210723