RU2346353C1

RU2346353C1 - Method of supplying power voltages to electro-optical converter and device for its implementation

Info

Publication number: RU2346353C1
Application number: RU2007128986/09A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Един (RU); Владимир Александрович Един; Владимир Сергеевич Варламов (RU); Владимир Сергеевич Варламов
Original assignee: ООО "Импульс"
Priority date: 2007-07-27
Filing date: 2007-07-27
Publication date: 2009-02-10

Abstract

FIELD: physics, photography.

SUBSTANCE: invention deals with design of a photoelectronic device. The technical effect is due to deployment of a technique of pulse voltages control carried out simultaneously with the photocathode and the microchannel plate. Based on the technology proposed there has also been power supply unit designed for an electro-optical converter including a microchannel plate voltage switch and the latter's feedback amplifier that operate simultaneously and in synchronism with the photocathode voltage switch.

EFFECT: reduction of power consumption by a factor of 2,3÷3,2 without imaging quality impairment.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к фотоэлектронному прибору, а более конкретно к электронно-оптическому преобразователю (ЭОП) и способу подачи питающих напряжений на электронно-оптический преобразователь от встроенного источника питания ЭОП, а также к созданию, на базе предлагаемого способа, источника питания ЭОП. ЭОП в основном используются в приборах ночного видения (ПНВ), детекторах фотонов, в приборах для научных исследований и в приборах для медицины. Наибольшее распространение ЭОП получили в ПНВ, поэтому рассмотрение предлагаемого изобретения будет рассмотрено применительно к использованию ЭОП в ПНВ.The invention relates to a photoelectronic device, and more particularly, to an electron-optical converter (EOC) and a method for supplying voltage to the electron-optical converter from an integrated EOP power supply, as well as to creating, based on the proposed method, an EOP power source. Image intensifier tubes are mainly used in night vision devices (NVD), photon detectors, in devices for scientific research and in devices for medicine. The most widespread image intensifier tubes were received in NVD, therefore, consideration of the proposed invention will be considered in relation to the use of image intensifier tubes in NVD.

Приборы ночного видения применяются для работы в условиях недостаточной естественной освещенности. Например, при работе на местности в темное время суток, работе в пещерах, подвалах и т.д. При проведении данных работ освещенность местности может изменяться в очень широких пределах, например, от 1×10^-5лк до 1×10⁵ лк. Освещенность фотокатода при этом обычно бывает на порядок меньше и может составлять от 1×10^-6 лк до 1×10⁴ лк. Высокая освещенность может иметь место в условиях ночного города, когда в поле зрения ПНВ могут попасть фонари уличного освещения, фары автомобилей, ярко освещенные окна и другие высокоинтенсивные источники света. Низкая освещенность может иметь место при работе на открытой местности при отсутствии луны и звезд, при работе в пещерах или подвалах. Для удобства наблюдения желательно иметь постоянную яркость приемника изображения ЭОП, например, люминесцентного экрана, при всех вышеуказанных значениях освещенности. Реально постоянную яркость экрана ЭОП можно получить, примерно, в диапазоне освещенностей фотокатода от 1×10⁴ лк до 2,5×10^-4лк, а при дальнейшем уменьшении освещенности фотокатода яркость экрана также уменьшается. Данная зависимость обеспечивается схемой автоматической регулировки яркости (АРЯ), входящей в состав источника питания ЭОП.Night vision devices are used to work in conditions of insufficient natural light. For example, when working on the ground in the dark, working in caves, basements, etc. During these works, the illumination of the terrain can vary over a very wide range, for example, from 1 × 10 ^-5 lux to 1 × 10 ⁵ lux. The illumination of the photocathode is usually an order of magnitude less and can range from 1 × 10 ^-6 lux to 1 × 10 ⁴ lux. High illumination can take place in a city at night, when street lights, car headlights, brightly lit windows and other high-intensity light sources can get into the NVD's field of vision. Low light can occur when working in an open area in the absence of the moon and stars, when working in caves or cellars. For convenience of observation, it is desirable to have a constant brightness of the image intensifier tube, for example, a luminescent screen, at all the above illumination values. A really constant brightness of the image intensifier screen can be obtained approximately in the range of illumination of the photocathode from 1 × 10 ⁴ lux to 2.5 × 10 ^-4 lux, and with a further decrease in the illumination of the photocathode, the brightness of the screen also decreases. This dependence is provided by the automatic brightness control circuit (ARA), which is part of the power source of the image intensifier tube.

До недавнего времени на электроды ЭОП подавались неимпульсные напряжения. Для поддержания постоянной яркости экрана регулировалось напряжение на микроканальной пластине (МКП) в зависимости от величины тока экрана, который пропорционален величине освещенности фотокатода. МКП осуществляет умножение как фотоэлектронов, так и умножение вторичных электронов. При изменении напряжения на МКП изменяется коэффициент усиления МКП и, следовательно, количество электронов, попадающих на экран ЭОП. Количество электронов, попадающих на экран ЭОП, определяет яркость свечения экрана. Величина напряжения на МКП регулируется схемой автоматической регулировки яркости, которая меняет напряжение на МКП пропорционально величине тока экрана или МКП. Однако диапазон такой регулировки оказывается недостаточным для обеспечения работы ЭОП во всем необходимом диапазоне освещенностей. Для увеличения диапазона освещенностей и обеспечения защиты фотокатода между фотокатодом и источником питания фотокатода устанавливается резистор, имеющий большое сопротивление, на котором при увеличении тока фотокатода падает часть напряжения, подаваемого на фотокатод. Это уменьшение напряжения на фотокатоде обеспечивает защиту фотокатода и расширяет возможный диапазон освещенностей. Однако уменьшение напряжения на фотокатоде приводит к снижению разрешающей способности ЭОП при средних и высоких значениях освещенности, что существенно ухудшает работу ПНВ в этих условиях, например, при работе в сумерках или при работе в условиях значительного изменения освещенности. В дальнейшем появился способ подачи питающих напряжений на ЭОП, при котором на фотокатод подается импульсное напряжение. В первых работах по подаче импульсных напряжений на ЭОП (патенты США №4882481 от 21.11.1989 г. и №5146077 от 08.09.1992 г.) излагались лишь общие принципы подачи импульсных напряжений на фотокатод ЭОП. В них предлагалась поочередная подача положительных и отрицательных импульсов напряжения на фотокатод ЭОП и изменение длительности импульсов в зависимости от величины тока экрана или МКП, т.е. от величины освещенности фотокатода. При подаче на фотокатод отрицательного импульса напряжения ЭОП находится в рабочем состоянии и это соответствует рабочему циклу, при подаче на фотокатод положительного импульса напряжения фотоэлектроны, эмитируемые фотокатодом, попадают в тормозящее поле и возвращаются на фотокатод, что соответствует нерабочему циклу. Сумма длительностей рабочего и нерабочего циклов соответствует полной длительности цикла и определяется задающим генератором (триггером). При увеличении освещенности уменьшается длительность рабочего импульса и соответственно увеличивается длительность нерабочего импульса, за счет чего обеспечивается формирование изображения с автоматической регулировкой яркости экрана ЭОП при изменении освещенности. Далее были опубликованы работы с использованием вышеописанного способа подачи питающих напряжений (патенты США №5883381 от 16.03.1999 г., №5949063 от 07.09.1999 г., №6087649 от 11.07.2000 г., №6279494 от 02.10.2001 г., №6320180 от 20.11.2001 г.), которые уже могли быть использованы на практике. Во всех вышеперечисленных патентах для обеспечения работоспособности приборов в более широком диапазоне освещенностей введен "последовательный элемент", включенный между выходом умножителя МКП и самой МКП. Данный "последовательный элемент" представляет собой достаточно сложную схему управления высоковольтным MOSFET транзистором, на котором падает часть напряжения, вырабатываемого умножителем МКП, и соответственно уменьшается напряжение на самой МКП при высоких освещенностях. В данных патентах и других известных решениях минимальная длительность рабочего импульса составляет порядка 1×10^-4% от полной длительности цикла. Полная длительность цикла обычно лежит в диапазоне от 200 Гц до 30 Гц, что соответствует 0,5×10^-2с÷3,3×10^-2с. При такой длительности полного цикла минимальная длительность рабочего импульса, указанная в вышеперечисленных патентах, составляет от 0,5×10^-8с до 3,3×10^-8с. Длительность фронтов импульсов, которые должны быть ориентировочно на порядок меньше, соответственно составит от 0,5×10^-9с до 3,3××10^-9с. Для формирования столь коротких фронтов импульсов, имеющих к тому же большую амплитуду, приходится значительно увеличивать величину тока при формировании фронтов, что приводит к увеличению потребляемой мощности. Т.е. известные способы импульсной подачи напряжений на фотокатод увеличивают потребляемую мощность устройств ночного видения и при указанных выше длительностях рабочего импульса потребляемая мощность составляет 105 мВт для прибора MX 1013 0 и 144 мВт для прибора МХ11620, что соответствует величине токов 35 мА и 48 мА соответственно при напряжении 3 В. Тогда как обычные приборы, не использующие импульсные напряжения, стандартно потребляют 60 мВт, что соответствует току 20 мА при напряжении 3 В. Дальнейшее уменьшение длительности рабочего импульса приведет к дальнейшему увеличению потребляемой мощности, что будет противоречить действующим техническим условиям. Известны также патенты США №6121600 от 19.09.2000 г., №6157021 от 05.12.2000 г. и №6278104 от 21.08.2001 г., в которых используются с некоторыми дополнениями, те же принципы подачи напряжений на электроды ЭОП, что и в ранее описанных патентах. В патенте №6121600 предлагается использование известного способа подачи питающих напряжений совместно с управлением лазером. В патенте №6157021 предлагается совместно с известным способом подачи питающих напряжений использовать "активный регулятор", который снижает помехи в напряжении, подаваемом на МКП, путем формирования сигнала противофазного и равного по величине сигналу помехи и вычитании этого сигнала из напряжения, подаваемого на МКП. В патенте №6278104 предлагается в соответствии с известным способом подачи питающих напряжений первоначально не импульсно уменьшать напряжение на МКП за счет увеличения сопротивления MOSFET транзистора, а при достижении освещенности, равной 0,01FC (примерно 0,1 лк), начинать уменьшение длительности рабочего импульса. Эти три предлагаемые решения имеют тот же недостаток, что и ранее описанные решения, а именно, большую потребляемую мощность, которая в 1,75÷2,4 раза больше, чем в обычных неимпульсных приборах.Until recently, non-pulse voltages were applied to the electrodes of the image intensifier tubes. To maintain a constant brightness of the screen, the voltage on the microchannel plate (MCP) was regulated depending on the magnitude of the screen current, which is proportional to the magnitude of the illumination of the photocathode. The MCP carries out the multiplication of both photoelectrons and the multiplication of secondary electrons. When the voltage on the MCP changes, the gain of the MCP and, consequently, the number of electrons entering the screen of the image intensifier tube change. The number of electrons entering the image intensifier screen determines the brightness of the screen. The voltage on the MCP is regulated by an automatic brightness control circuit that changes the voltage on the MCP in proportion to the current value of the screen or MCP. However, the range of such adjustment is insufficient to ensure the operation of the image intensifier in the entire necessary range of illumination. To increase the range of illumination and protect the photocathode between the photocathode and the photocathode power supply, a resistor is installed that has a large resistance, on which, with increasing photocathode current, part of the voltage supplied to the photocathode drops. This reduction in voltage across the photocathode protects the photocathode and expands the possible range of illumination. However, a decrease in the voltage at the photocathode leads to a decrease in the resolving power of the image intensifier tubes at medium and high values of illumination, which significantly worsens the operation of the NVD under these conditions, for example, during twilight work or when operating under conditions of a significant change in illumination. Subsequently, a method of supplying voltage to the image intensifier appeared, in which a pulse voltage is applied to the photocathode. In the first works on the supply of pulsed voltages to the image intensifier tubes (US patents No. 4882481 dated 11/21/1989 and No. 5146077 from 09/08/1992) only general principles for applying pulsed voltage to the photocathode of the image intensifier tube were described. They proposed the alternate supply of positive and negative voltage pulses to the photocathode of the image intensifier tube and a change in the pulse duration depending on the magnitude of the screen current or MCP, i.e. from the amount of illumination of the photocathode. When a negative voltage pulse is applied to the photocathode, the image intensifier tube is in working condition and this corresponds to the duty cycle; when a positive voltage pulse is applied to the photocathode, the photoelectrons emitted by the photocathode fall into the braking field and return to the photocathode, which corresponds to an idle cycle. The sum of the durations of the working and non-working cycles corresponds to the total duration of the cycle and is determined by the master oscillator (trigger). With increasing illumination, the duration of the working pulse decreases and, accordingly, the duration of the inoperative pulse increases, which ensures image formation with automatic brightness control of the image intensifier screen when the illumination changes. Further, works were published using the above-described method of supplying voltage supply (US patents No. 5883381 dated March 16, 1999, No. 5949063 dated September 7, 1999, No. 6087649 dated July 11, 2000, No. 6279494 dated October 2, 2001, No. 6320180 dated November 20, 2001), which could already be used in practice. In all of the above patents, to ensure the operability of devices in a wider range of illumination, a "sequential element" is introduced that is included between the output of the MCP multiplier and the MCP itself. This "serial element" is a rather complex control circuit for a high-voltage MOSFET transistor, on which part of the voltage generated by the MCP multiplier drops, and the voltage on the MCP itself decreases under high light conditions. In these patents and other known solutions, the minimum duration of the working pulse is about 1 × 10 ^-4 % of the total cycle time. The total cycle time usually lies in the range from 200 Hz to 30 Hz, which corresponds to 0.5 × 10 ^-2 s ÷ 3.3 × 10 ^-2 s. With such a duration of a full cycle, the minimum duration of a working pulse indicated in the above patents is from 0.5 × 10 ⁻⁸ s to 3.3 × 10 ⁻⁸ s. The duration of the pulse fronts, which should be approximately an order of magnitude shorter, will accordingly be from 0.5 × 10 ^-9 s to 3.3 × 10 10 ^-9 s. To form such short fronts of pulses, which also have a large amplitude, it is necessary to significantly increase the magnitude of the current during the formation of fronts, which leads to an increase in power consumption. Those. Known methods for pulsed voltage supply to the photocathode increase the power consumption of night-vision devices and, at the aforementioned operating pulse durations, the power consumption is 105 mW for the MX 1013 0 and 144 mW for the MX11620 device, which corresponds to currents of 35 mA and 48 mA, respectively, at a voltage of 3 B. Whereas conventional devices that do not use pulse voltages consume 60 mW as a standard, which corresponds to a current of 20 mA at a voltage of 3 V. A further decrease in the duration of the working pulse will result to further increase the power consumption, which will contradict the current technical conditions. Also known are US patents No. 6121600 from 09/19/2000, No. 6157021 from 12/05/2000 and No. 6278104 from 08/21/2001, in which the same principles of applying voltage to the electrodes of the image intensifier tube are used as in previously described patents. The patent No. 6121600 proposes the use of a known method of supplying voltage in conjunction with laser control. Patent No. 6157021 proposes, in conjunction with the known method of supplying voltage supply, to use an “active regulator”, which reduces the interference in the voltage supplied to the MCP by generating an out-of-phase signal of equal to the interference signal and subtracting this signal from the voltage supplied to the MCP. In the patent No. 6278104, it is proposed, in accordance with the known method of supplying voltage supply, to initially initially not pulse reduce the voltage on the MCP due to the increase in the resistance of the MOSFET transistor, and when the illumination reaches 0.01FC (about 0.1 lux), start reducing the duration of the working pulse. These three proposed solutions have the same drawback as the previously described solutions, namely, the large power consumption, which is 1.75 ÷ 2.4 times more than in conventional non-pulse devices.

Т.к. при подаче на фотокатод импульсного напряжения обеспечивается формирование изображения значительно более высокого качества, чем при подаче на электроды ЭОП постоянных напряжений, то практическое использование все более получает способ подачи импульсного питающего напряжения на фотокатод и постоянных напряжений на МКП и экран. Действительно, при таком способе подачи питающих напряжений не нарушается разрешение при средних и высоких освещенностях. Также данный способ подачи питающих напряжений обеспечивает защиту фотокатода от воздействия положительных ионов при средних и высоких значениях освещенности. При средних и высоких освещенностях длительность нерабочего цикла близка к полной длительности цикла. На фотокатод во время нерабочего цикла подано положительное напряжение, которое препятствует попаданию фотоэлектронов в каналы МКП и, следовательно, не происходит столкновений как фотоэлектронов, так и вторичных электронов со стенками каналов МКП. Поэтому со стенок каналов не происходит газоотделение как нейтральных газов, так и положительных ионов и отсутствует бомбардировка фотокатода положительными ионами и осаждение на фотокатод нейтральных газов.Because when applying a pulsed voltage to the photocathode, image formation of much higher quality is ensured than when applying constant voltage to the electrodes of the image intensifier tubes, more and more practical use is being made of a method of supplying a pulsed supply voltage to the photocathode and constant voltages to the MCP and the screen. Indeed, with this method of supplying voltage supply, the resolution is not violated in medium and high light conditions. Also, this method of supplying voltage supply protects the photocathode from the effects of positive ions at medium and high illumination values. At medium and high light conditions, the length of the idle cycle is close to the total duration of the cycle. During the idle cycle, a positive voltage is applied to the photocathode, which prevents photoelectrons from entering the MCP channels and, therefore, there are no collisions of both photoelectrons and secondary electrons with the walls of the MCP channels. Therefore, gas separation of both neutral gases and positive ions does not occur from the channel walls and there is no bombardment of the photocathode by positive ions and deposition of neutral gases on the photocathode.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ подачи питающих напряжений, изложенный в патенте США №6087649 от 11.07.2000 г. (прототип). В данном способе на фотокатод поочередно подаются положительные и отрицательные импульсы напряжения. При увеличении освещенности длительность рабочего импульса уменьшается и при достижении длительности рабочего импульса примерно 1×10^-4% от полной длительности цикла производится неимпульсная регулировка напряжения на МКП при помощи MOSFET транзистора, чем обеспечивается автоматическая регулировка яркости приемника изображения, например, люминесцентного экрана при изменении освещенности. В соответствии с данным способом источник питания ЭОП содержит два умножителя напряжения фотокатода, один из которых вырабатывает отрицательное напряжение, а второй положительное напряжение, умножитель напряжения МКП, обеспечивающий подачу напряжения на МКП, умножитель напряжения экрана. Выходы умножителей фотокатода соединены с входами коммутатора фотокатода, выход которого соединен с фотокатодом. Первый выход умножителя МКП, через "последовательный элемент", соединен с входом МКП, а второй выход соединен с выходом МКП и первым входом контроллера автоматической регулировки яркости, второй вход контроллера АРЯ соединен с низкопотенциальным выводом вторичной обмотки трансформатора и со вторым входом умножителя напряжения экрана, выход которого соединен с экраном ЭОП. Первые входы умножителей напряжения экрана и МКП соединены с высокопотенциальным выводом вторичной обмотки. Источник питания ЭОП также содержит преобразователь, состоящий из генератора, регулятора, цепи обратной связи и одной из обмоток трансформатора. Упомянутый преобразователь соединен с первичной обмоткой трансформатора. Далее источник питания содержит задающий генератор (триггер) и контроллер рабочего цикла, соединенные между собой. Контроллер рабочего цикла вторым входом соединен с выходом контроллера АРЯ, а выход контроллера рабочего цикла соединен с управляемым входом коммутатора фотокатода. Вход "последовательного элемента" подключен к выходу регулятора МКП, а его вход к сумматору, который получает управляющие сигналы через соединители от делителя напряжения, соединенного с входом МКП, и от контроллера АРЯ.Closest to the proposed method is a method of supplying voltage described in US patent No. 6087649 from 07/11/2000 (prototype). In this method, positive and negative voltage pulses are alternately applied to the photocathode. With increasing illumination, the duration of the working pulse decreases, and when the duration of the working pulse reaches about 1 × 10 ^-4 % of the total cycle time, non-pulse voltage adjustment on the MCP is performed using a MOSFET transistor, which automatically adjusts the brightness of the image receiver, for example, a luminescent screen when the illumination changes . In accordance with this method, the power source of the image intensifier tube contains two photocathode voltage multipliers, one of which produces a negative voltage, and the second positive voltage, a MCP voltage multiplier that provides voltage to the MCP, a screen voltage multiplier. The outputs of the photocathode multipliers are connected to the inputs of the photocathode switch, the output of which is connected to the photocathode. The first output of the MCP multiplier, through the "serial element", is connected to the input of the MCP, and the second output is connected to the output of the MCP and the first input of the automatic brightness control controller, the second input of the ARY controller is connected to the low-potential output of the secondary winding of the transformer and to the second input of the screen voltage multiplier, the output of which is connected to the screen of the image intensifier tube. The first inputs of the screen voltage multipliers and the MCP are connected to the high-potential output of the secondary winding. The power source of the image intensifier tube also contains a converter consisting of a generator, a regulator, a feedback circuit and one of the transformer windings. Said converter is connected to the primary winding of the transformer. Further, the power source contains a master oscillator (trigger) and a duty cycle controller, interconnected. The duty cycle controller by the second input is connected to the output of the ARYA controller, and the output of the duty cycle controller is connected to the controlled input of the photocathode switch. The input of the "serial element" is connected to the output of the MCP controller, and its input to the adder, which receives control signals through connectors from a voltage divider connected to the input of the MCP, and from the ARY controller.

Работа производится следующим образом. Изображение ночной сцены проецируется объективом ПНВ на фотокатод ЭОП. Фотокатод испускает электроны в ответ на принятые фотоны. Далее, электроны умножаются в каналах МКП и попадают на люминесцентный экран, вызывая его свечение на значительно более высоком уровне яркости, которое пользователь наблюдает в окуляр прибора. Ток экрана, пропорциональный освещенности сцены, подается на контроллер АРЯ и далее с его выхода сигнал, пропорциональный величине тока экрана, поступает на контроллер рабочего цикла, который определяет длительность рабочего цикла путем переключения фотокатода, при помощи коммутатора фотокатода, от отрицательного умножителя к положительному умножителю напряжения фотокатода. Задающий генератор определяет длительность полного цикла, который состоит из двух циклов: рабочего, когда фотокатод соединен с умножителем отрицательного напряжения фотокатода, и нерабочего, когда фотокатод соединен с умножителем положительного напряжения. При низкой освещенности длительность рабочего цикла велика и почти соответствует полной длительности цикла. По мере увеличения освещенности увеличивается ток экрана, а длительность рабочего импульса уменьшается и может достигнуть примерно 1×10^-4% от полной длительности цикла (0,5×10^-8÷3,3×10^-8с). При достижении данной длительности рабочего импульса производится неимпульсное уменьшение напряжения на МКП за счет изменения сопротивления "последовательного элемента", в качестве которого используется MOSFET транзистор со схемой его управления. Таким образом, обеспечивается подача питающих напряжений на электроды ЭОП, при которой обеспечивается автоматическое поддержание постоянства яркости экрана при изменении освещенности фотокатода.The work is as follows. The image of the night scene is projected by the NVD lens onto the photocathode of the image intensifier tube. The photocathode emits electrons in response to the received photons. Further, the electrons are multiplied in the channels of the MCP and fall on the luminescent screen, causing it to glow at a much higher level of brightness, which the user observes through the eyepiece of the device. The screen current, proportional to the illumination of the scene, is fed to the ARYA controller and then from its output a signal proportional to the screen current is fed to the duty cycle controller, which determines the duration of the duty cycle by switching the photocathode, using the photocathode switch, from the negative multiplier to the positive voltage multiplier photocathode. The master oscillator determines the duration of the full cycle, which consists of two cycles: the working one when the photocathode is connected to the negative voltage multiplier of the photocathode, and the idle one when the photocathode is connected to the positive voltage multiplier. At low illumination, the duration of the working cycle is long and almost corresponds to the full duration of the cycle. As the illumination increases, the screen current increases, and the working pulse duration decreases and can reach approximately 1 × 10 ^-4 % of the total cycle duration (0.5 × 10 ^-8 ÷ 3.3 × 10 ^-8 s). When this working pulse duration is reached, a non-pulse voltage decrease on the MCP is performed due to a change in the resistance of the "serial element", which uses a MOSFET transistor with its control circuit. Thus, the supply voltage to the electrodes of the image intensifier tube is ensured, which automatically maintains the brightness of the screen when the photocathode is illuminated.

Данный способ подачи питающих напряжений обеспечивает высокое качество изображения в более широком диапазоне освещенностей, чем другие известные способы. Однако и этот способ имеет недостаток, который заключается в большой потребляемой мощности, которая, как было указано выше, составляет от 105 мВт до 144 мВт, что в 1,75÷2,4 раза выше, чем при подаче на электроды ЭОП неимпульсных напряжений.This method of supplying voltage provides high image quality in a wider range of illumination than other known methods. However, this method also has a drawback, which consists in a large power consumption, which, as mentioned above, ranges from 105 mW to 144 mW, which is 1.75 ÷ 2.4 times higher than when applying non-pulse voltages to the image intensifier tubes.

Задачей изобретения является создание способа подачи питающих напряжений на электроды ЭОП, обеспечивающего:The objective of the invention is to provide a method for supplying voltage to the electrodes of the image intensifier tube, providing:

1. Снижение потребляемой мощности без ухудшения качества изображения за счет одновременной подачи импульсных напряжений на фотокатод и МКП.1. Reducing power consumption without compromising image quality due to the simultaneous supply of pulsed voltages to the photocathode and MCP.

2. Создание источника питания для ЭОП, реализующего предлагаемый способ подачи питающих напряжений на электронно-оптический преобразователь.2. Creating a power source for the image intensifier tube, which implements the proposed method for supplying voltage to the electron-optical converter.

1. Поставленная задача решается тем, что в известном способе подачи питающих напряжений на электронно-оптический преобразователь, заключающемся в поочередной подаче на фотокатод импульсов положительного и отрицательного напряжения, изменении длительности импульса отрицательного напряжения, соответствующего рабочему циклу, в зависимости от тока экрана или микроканальной пластины, изменении напряжения микроканальной пластины осуществляют следующее: изменение напряжения на микроканальной пластине производят импульсно в зависимости от тока экрана или микроканальной пластины и синхронно с изменением импульсного напряжения на фотокатоде, при этом во время рабочего цикла, то есть при подаче на фотокатод отрицательного импульса напряжения, микроканальную пластину с ее умножителем напряжения подключают к источнику питания, а при подаче на фотокатод положительного импульса напряжения микроканальную пластину с ее умножителем напряжения отключают от источника питания, причем подключение и отключение микроканальной пластины с ее умножителем напряжения от источника питания производят с использованием коммутатора микроканальной пластины и усилителя обратной связи коммутатора микроканальной пластины.1. The problem is solved in that in the known method of supplying voltage to the electron-optical converter, which consists in alternately applying positive and negative voltage pulses to the photocathode, changing the negative voltage pulse duration corresponding to the duty cycle, depending on the screen current or microchannel plate , changing the voltage of the microchannel plate carry out the following: the voltage change on the microchannel plate is produced in a pulse, depending from the screen current or the microchannel plate and simultaneously with the change in the pulse voltage at the photocathode, while during the duty cycle, that is, when a negative voltage pulse is applied to the photocathode, the microchannel plate with its voltage multiplier is connected to a power source, and when a positive pulse is applied to the photocathode voltage microchannel plate with its voltage multiplier is disconnected from the power source, and the connection and disconnection of the microchannel plate with its voltage multiplier from the source pi anija produced using a microchannel plate and the switch amplifier feedback switch microchannel plate.

2. Известный источник питания электронно-оптического преобразователя содержит: преобразователь напряжения, соединенный с первичной обмоткой трансформатора, умножители напряжения экрана и микроканальной пластины, первые входы которых соединены с высокопотенциальным выводом вторичной обмотки трансформатора, а выходы соединены соответственно с экраном и выходом микроканальной пластины, два умножителя напряжения фотокатода, первые входы которых соединены с высокопотенциальными выводами соответствующих вторичных обмоток трансформатора, а выходы соединены с входами коммутатора фотокатода, выход которого соединен с фотокатодом, контроллер рабочего цикла, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора фотокатода, первый вход контроллера рабочего цикла соединен с выходом задающего генератора, а второй вход соединен с выходом контроллера автоматической регулировки яркости, вход которого соединен со вторым входом умножителя напряжения экрана, в состав источника питания дополнительно введены коммутатор микроканальной пластины и усилитель обратной связи коммутатора микроканальной пластины, вход коммутатора микроканальной пластины соединен со вторым выходом контроллера рабочего цикла, выход коммутатора микроканальной пластины соединен со вторым входом умножителя напряжения микроканальной пластины, первый вход сигнала обратной связи коммутатора микроканальной пластины соединен с первым выходом контроллера автоматической регулировки яркости, второй вход сигнала обратной связи коммутатора микроканальной пластины соединен с выходом усилителя обратной связи коммутатора микроканальной пластины, вход которого соединен с выходом микроканальной пластины и выходом умножителя напряжения микроканальной пластины, низкопотенциальные выводы вторичных обмоток трансформатора и вход микроканальной пластины соединены с общей шиной источника питания.2. A known power source of the electron-optical converter contains: a voltage converter connected to the primary winding of the transformer, voltage multipliers of the screen and the microchannel plate, the first inputs of which are connected to a high-potential output of the secondary winding of the transformer, and the outputs are connected respectively to the screen and the output of the microchannel plate, two photocathode voltage multiplier, the first inputs of which are connected to high-potential leads of the corresponding secondary transformer windings ora, and the outputs are connected to the inputs of the photocathode switch, the output of which is connected to the photocathode, the duty cycle controller, the output of which is connected to the control input of the photocathode switch, the first input of the duty cycle controller is connected to the output of the master oscillator, and the second input is connected to the output of the automatic brightness control controller , the input of which is connected to the second input of the screen voltage multiplier, a microchannel plate commutator and a feedback amplifier to microchannel plate mutator, the input of the microchannel plate switch is connected to the second output of the duty cycle controller, the output of the microchannel plate switch is connected to the second input of the microchannel voltage multiplier, the first input of the feedback signal of the microchannel plate is connected to the first output of the automatic brightness control controller, the second input of the feedback signal connection channel microchannel plate is connected to the output of the feedback amplifier of the switch microchannel th plate, whose input is connected to the output of the microchannel plate and the output voltage multiplier microchannel plate low-potential terminals of the secondary windings of the transformer and the input of the microchannel plate connected to a common power supply bus.

Предлагаемые решения, на наш взгляд, являются новыми и не следуют явным образом из уровня техники, т.к. влияние совокупности отличительных признаков на технический результат из уровня техники не известен.The proposed solutions, in our opinion, are new and do not follow explicitly from the prior art, because the influence of a set of distinctive features on the technical result of the prior art is not known.

На фиг.1 показаны графики изменения напряжений на фотокатоде и МКП в зависимости от освещенности местностиFigure 1 shows graphs of voltage changes at the photocathode and MCP depending on the illumination of the terrain

а) малая освещенность, примерно 10^-5 лк (область «а»);a) low light, approximately 10 ^-5 lux (area "a");

б) высокая освещенность (вспышка), примерно 10⁵ лк (область «б»).b) high illumination (flash), approximately 10 ⁵ lux (area “b”).

На фиг.2 показана структурная схема предлагаемого источника питания ЭОП и входящих в него элементов и блоков.Figure 2 shows the structural diagram of the proposed power source of the image intensifier tube and its constituent elements and blocks.

На фиг.1 приведены графики изменения напряжений на фотокатоде и МКП, которые соответствуют предлагаемому способу подачи питающих напряжений на ЭОП. Область «а» соответствует низкой освещенности (примерно 10^-5 лк). В этом случае длительность рабочего цикла в области «а» (Тр.ц.а.) может соответствовать 0,95÷0,999 от длительности полного цикла (Тп.ц.), а длительность нерабочего цикла в области «а» (Тн.р.ц.а.) соответственно составляет 0,001÷0,05 от длительности полного цикла. В момент окончания отрицательного импульса напряжения на фотокатоде, то есть в момент окончания рабочего цикла, МКП с ее умножителем напряжения отключается от источника питания. При ее отключении МКП начинает разряжаться до начала нового рабочего цикла, а так как длительность нерабочего цикла при низкой освещенности мала, то напряжение на МКП уменьшается незначительно. Новый рабочий цикл начнется при подаче на фотокатод следующего отрицательного импульса напряжения. МКП с ее умножителем напряжения вновь подключается к источнику питания, и напряжение на МКП восстанавливается до максимального значения. Так как длительность нерабочего цикла мала и напряжение на МКП за этот промежуток времени уменьшилось незначительно и быстро восстановилось до Uмкп мак. (Uмкп мак. соответствует величине напряжения, которое вырабатывает умножитель напряжения МКП), то среднее значение напряжения на МКП за время полного цикла в области «а» (Uмкп сред. обл."а") может составить более 99,9% от величины Умкп мак.Figure 1 shows graphs of changes in voltage at the photocathode and MCP, which correspond to the proposed method of supplying voltage to the image intensifier tube. Area “a” corresponds to low illumination (approximately 10 ^-5 lux). In this case, the duration of the working cycle in the area "a" (Tr.ts.a.) can correspond to 0.95 ÷ 0.999 of the duration of the full cycle (Tp.ts.), and the duration of the idle cycle in the area "a" (Tn.r. .ts.a.), respectively, is 0.001 ÷ 0.05 of the duration of the full cycle. At the end of the negative voltage pulse at the photocathode, that is, at the end of the duty cycle, the MCP with its voltage multiplier is disconnected from the power source. When it is turned off, the MCP begins to discharge before the start of a new duty cycle, and since the duration of the idle cycle in low light is short, the voltage on the MCP decreases slightly. A new duty cycle will begin when the next negative voltage pulse is applied to the photocathode. The MCP with its voltage multiplier is reconnected to the power source, and the voltage on the MCP is restored to its maximum value. Since the duration of the idle cycle is small and the voltage on the MCP for this period of time decreased slightly and quickly recovered to Umkp max. (Umkp max corresponds to the magnitude of the voltage generated by the MCP voltage multiplier), then the average value of the voltage on the MCP during the full cycle in the region "a" (Umkp average region "a") can be more than 99.9% of the Umkp poppy.

Область «б», представленная на фиг.1, соответствует высокой освещенности (примерно 10⁵лк), которая может быть при освещении фарами, вспышке и т.д. В области «б» длительность нерабочего цикла (Тн.р.ц.б.) может быть близка к длительности полного цикла (Тп.ц.), поэтому к моменту окончания рабочего цикла напряжение на МКП будет уменьшаться в течение длительного промежутка времени, равного (Тн.р.ц.б.), и напряжение на МКП может уменьшиться значительно. Поэтому средняя величина напряжения на МКП за время полного цикла в области «б» (имкп сред. обл."б") может уменьшиться значительно и значительно уменьшится коэффициент усиления МКП. В этом случае длительность рабочего цикла в области «б» (Тр.ц.б.) уменьшается и может достигать от 1×10^-1 до 1×10^-3 полной длительности цикла. Т.к. полная длительность цикла обычно выбирается в диапазоне от 200 Гц до 30 Гц, то есть от 0,5×10^-2с до 3,3×10^-2с, поэтому минимальная длительность рабочего цикла в области «б» в соответствии с настоящим изобретением ориентировочно составит от 0,5×10^-5с до 3,3×10^-3с. Дальнейшее уменьшение длительности рабочего цикла в соответствии с настоящим изобретением, не требуется, т.к. уменьшение длительности рабочего цикла и уменьшение напряжения на МКП производятся одновременно в каждом полном цикле. В прототипе и других известных решениях используются минимальные длительности рабочего импульса порядка 1×10^-4 % от полной длительности цикла (0,5×10^-8÷3,3×10^-8с). Для столь коротких импульсов приходится увеличивать величину тока при формировании их фронтов, что приводит к увеличению потребляемой мощности. В соответствии с предлагаемым способом минимальная длительность рабочего импульса составляет более 0,5×10^-5с, что позволяет значительно снизить потребляемую мощность.Area "b", presented in figure 1, corresponds to high illumination (approximately 10 ⁵ lux), which can be when illuminated by headlights, flash, etc. In the region “b”, the duration of the idle cycle (Tc.b.b.) can be close to the duration of the full cycle (Tp.c.), therefore, by the end of the working cycle, the voltage on the MCP will decrease over a long period of time equal to (Тн.р.Ц.б.), and the voltage on the MCP can decrease significantly. Therefore, the average value of the voltage on the MCP during the full cycle in the area "b" (IMCP mid area "b") can decrease significantly and the gain of the MCP can significantly decrease. In this case, the duration of the working cycle in the area "b" (Tr.ts.b.) decreases and can reach from 1 × 10 ^-1 to 1 × 10 ^{-3 of the} total duration of the cycle. Because the total cycle time is usually selected in the range from 200 Hz to 30 Hz, that is, from 0.5 × 10 ^-2 s to 3.3 × 10 ^-2 s, therefore, the minimum duty cycle in region “b” in accordance with the present invention approximately from 0.5 × 10 ^-5 s to 3.3 × 10 ^-3 s. A further reduction in the duration of the duty cycle in accordance with the present invention is not required, because a decrease in the duration of the duty cycle and a decrease in voltage on the MCP are carried out simultaneously in each complete cycle. The prototype and other known solutions use the minimum duration of the working pulse of the order of 1 × 10 ^-4 % of the total cycle time (0.5 × 10 ^-8 ÷ 3.3 × 10 ^-8 s). For such short pulses, it is necessary to increase the magnitude of the current during the formation of their fronts, which leads to an increase in power consumption. In accordance with the proposed method, the minimum duration of the working pulse is more than 0.5 × 10 ^-5 s, which can significantly reduce power consumption.

Таким образом, предлагаемый способ импульсной подачи питающих напряжений одновременно на фотокатод и МКП позволил использовать минимальную длительность рабочих импульсов более 0,5×10^-5с и обеспечить мощность потребления не более 45 мВт при сохранении высокого качества изображения. При этом потребляемая мощность снижена в 2,3÷3,2 раза по сравнению с известными решениями, в которых использована импульсная подача напряжения только на фотокатод и 1,3 раза по сравнению с известными решениями без использования импульсных напряжений.Thus, the proposed method of pulsed supply of supply voltages to the photocathode and MCP simultaneously allowed the use of a minimum working pulse duration of more than 0.5 × 10 ^-5 s and to provide a power consumption of not more than 45 mW while maintaining high image quality. At the same time, the power consumption is reduced by 2.3–3.2 times as compared with the known solutions, in which the pulse voltage was applied only to the photocathode and 1.3 times as compared with the known solutions without the use of pulse voltages.

Функциональная схема источника питания ЭОП и входящих в него элементов и блоков, выполненная в соответствии с предлагаемым способом подачи питающих напряжений, представлена на фиг.2. Источник питания 1 содержит преобразователь 2, подключенный к первичной обмотке 3 трансформатора 4. Первые входы умножителей напряжения экрана 5 и МКП 6 подключены к высокопотенциальному выводу вторичной обмотки 7, а низкопотенциальный вывод вторичной обмотки 7 соединен с общей шиной источника питания. Выход умножителя напряжения экрана 5 соединен с экраном 8. Выход умножителя напряжения МКП 6 соединен с выходом МКП 9. Вход МКП 9 соединен с общей шиной источника питания. Умножитель отрицательного напряжения фотокатода 10 первым входом соединен с высокопотенциальным выводом вторичной обмотки 11, умножитель положительного напряжения фотокатода 12 первым входом соединен с высокопотенциальным выводом вторичной обмотки 13. Вторые низкопотенциальные выводы вторичных обмоток 11 и 13, а также вторые входы умножителей напряжения 10 и 12 соединены с общей шиной источника питания. Выходы умножителей напряжения 10, 12 соединены с входами коммутатора фотокатода 14, выход которого соединен с фотокатодом 15. Вход контроллера АРЯ 16 соединен со вторым, низковольтным входом умножителя напряжения экрана 5. Второй выход контроллера АРЯ 16 соединен со вторым входом контроллера рабочего цикла 17, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора 18. Вход коммутатора МКП 19 соединен со вторым выходом контроллера рабочего цикла 17. Выход коммутатора МКП 19 соединен со вторым входом умножителя напряжения МКП 6. Первый вход сигнала обратной связи коммутатора МКП 19 соединен с первым выходом контроллера АРЯ 16, а второй вход сигнала обратной связи соединен с выходом усилителя обратной связи МКП 20, вход которого соединен с выходом МКП 9 и выходом умножителя напряжения МКП 6.Functional diagram of the power source of the image intensifier tube and its constituent elements and blocks, made in accordance with the proposed method of supplying voltage, is presented in figure 2. The power source 1 contains a converter 2 connected to the primary winding 3 of the transformer 4. The first inputs of the voltage multipliers of the screen 5 and MCP 6 are connected to the high-potential output of the secondary winding 7, and the low-potential output of the secondary winding 7 is connected to a common bus of the power source. The output of the voltage multiplier of the screen 5 is connected to the screen 8. The output of the voltage multiplier of the MCP 6 is connected to the output of the MCP 9. The input of the MCP 9 is connected to a common bus of the power source. The photocathode 10 negative voltage multiplier is connected to the high potential output of the secondary winding 11 by the first input, and the photocathode 12 positive voltage multiplier 12 is connected to the high potential output of the secondary winding 13 by the second low-potential terminals of the secondary windings 11 and 13, as well as the second inputs of the voltage multipliers 10 and 12 common bus power supply. The outputs of the voltage multipliers 10, 12 are connected to the inputs of the photocathode switch 14, the output of which is connected to the photocathode 15. The input of the ARYA controller 16 is connected to the second, low-voltage input of the screen voltage multiplier 5. The second output of the ARYA 16 controller is connected to the second input of the duty cycle controller 17, the first the input of which is connected to the output of the master generator 18. The input of the MCP switch 19 is connected to the second output of the duty cycle controller 17. The output of the MCP switch 19 is connected to the second input of the voltage multiplier MCP 6. The first signal input PCR la feedback switch 19 is connected to the first output controller ARYA 16 and the second input of the feedback signal coupled to the output of feedback amplifier MCP 20 having an input connected to the output 9 and MCP output voltage multiplier 6 PCR.

Источник питания ЭОП работает следующим образом. При подаче напряжения, обычно от двух батарей типа «АА», для носимых приборов, преобразователь 2 формирует переменное напряжение, которое подается на первичную обмотку 3 трансформатора 4. С вторичных обмоток 7, 11, 13 соответствующие напряжения подаются на умножитель напряжения экрана 5, умножитель напряжения МКП 6, умножители напряжения фотокатода 10, 12. С выхода умножителя напряжения экрана 5 постоянное напряжение, обычно 4000÷7000 В, подается на экран 8. С умножителя напряжения МКП 6 постоянное напряжение, обычно 300÷1000 В, подается на выход МКП 9. Вход МКП 9 обычно соединен с общей шиной источника питания. С выхода умножителя напряжения фотокатода 10, отрицательное постоянное напряжение, обычно минус 50÷200 В для ЭОП 2 поколения и беспленочных ЭОП 3 поколения или минус 800 В для ЭОП 3 поколения, подается на вход отрицательного напряжения коммутатора фотокатода 14. С выхода умножителя напряжения фотокатода 11 положительное постоянное напряжение, обычно плюс 30÷40 В, подается на вход положительного напряжения коммутатора фотокатода 14. С выхода коммутатора фотокатода 14 импульсы отрицательного и положительного напряжения поочередно подаются на фотокатод 15. При подаче на фотокатод 15 отрицательного импульса напряжения, что соответствует рабочему циклу, фотокатод 15 преобразует инфракрасное излучение в электроны. Далее электроны попадают в каналы МКП 9, в которых количество электронов увеличивается путем их умножения в каналах и затем электроны создают видимое изображение на экране 8, на значительно более высоком уровне яркости. Во время нерабочего цикла, т.е. при подаче на фотокатод положительного импульса напряжения, фотоэлектроны, испускаемые фотокатодом 15, возвращаются обратно на фотокатод 15 и не умножаются МКП 9. В этом случае изображение на экране ЭОП отсутствует. Т.к. переключение фотокатода обычно производится с частотой 30-200 Гц, то пользователь не видит моменты переключения фотокатода и воспринимает изображение как стабильное, т.е. так же, как в обычном телевизоре. Сумма времени рабочего цикла и не рабочего цикла соответствует полной длительности цикла и определяется задающим генератором 18, с выхода которого управляющий сигнал подается на первый вход контроллера рабочего цикла 17. Длительность рабочего цикла определяется величиной тока экрана 8, снимаемого со второго низковольтного входа умножителя напряжения экрана 5. Этот ток подается на вход контроллера АРЯ 16, со второго выхода которого сигнал, пропорциональный величине тока экрана 8, подается на вход контроллера рабочего цикла 17, который синхронно подает управляющие сигналы на входы коммутаторов фотокатода 14 и МКП 19. С первого выхода контроллера АРЯ 16 сигнал, пропорциональный величине тока экрана, подается на первый вход обратной связи коммутатора МКП 19. На второй вход обратной связи коммутатора МКП 19 подается сигнал с выхода усилителя обратной связи коммутатора МКП 20. Эти сигналы обратной связи обеспечивают стабильность формируемого изображения на экране 8. Коммутаторы фотокатода 14 и МКП 19 обеспечивают подачу импульсных напряжений на фотокатод 15 и МКП 9. За счет одновременной подачи импульсных напряжений на фотокатод 15 и МКП 9 требования к минимальной длительности рабочих импульсов значительно снижаются. Одновременная подача импульсных напряжений на фотокатод 15 и МКП 9 позволяет увеличить минимальную длительность рабочих импульсов на 2÷3 порядка по сравнению с известными решениями. Увеличение минимальной длительности рабочих импульсов на 2÷3 порядка позволило снизить потребляемую мощность 2,3÷3,2 раза при сохранении высокого качества изображения.The power source of the image intensifier operates as follows. When a voltage is applied, usually from two AA batteries, for wearable devices, the converter 2 generates an alternating voltage, which is supplied to the primary winding 3 of the transformer 4. From the secondary windings 7, 11, 13, the corresponding voltages are applied to the screen voltage multiplier 5, the multiplier voltage of MCP 6, voltage multipliers of the photocathode 10, 12. From the output of the voltage multiplier of screen 5, a constant voltage, usually 4000 ÷ 7000 V, is supplied to screen 8. From the voltage multiplier of MCP 6, a constant voltage, usually 300 ÷ 1000 V, is fed to the output of MCP 9 . Entrance MCP 9 is usually connected to a common bus power source. From the output of the photocathode 10 voltage multiplier, a negative DC voltage, usually minus 50 ÷ 200 V for the 2nd generation ICF and 3rd generation ICF or minus 800 V for the 3rd generation IC, is fed to the negative voltage input of the photocathode switch 14. From the output of the photocathode 11 voltage multiplier a positive constant voltage, usually plus 30 ÷ 40 V, is applied to the positive voltage input of the photocathode switch 14. From the output of the photocathode switch 14, negative and positive voltage pulses are alternately supplied to the photocathode method 15. When a negative voltage pulse is applied to the photocathode 15, which corresponds to the duty cycle, the photocathode 15 converts infrared radiation into electrons. Then the electrons enter the channels of the MCP 9, in which the number of electrons increases by multiplying them in the channels and then the electrons create a visible image on the screen 8, at a significantly higher brightness level. During the idle cycle, i.e. when a positive voltage pulse is applied to the photocathode, the photoelectrons emitted by the photocathode 15 are returned back to the photocathode 15 and the MCP 9 is not multiplied. In this case, the image on the image intensifier screen is absent. Because Since the photocathode is switched at a frequency of 30-200 Hz, the user does not see the moments of the photocathode switching and perceives the image as stable, i.e. just like on a regular TV. The sum of the duty cycle time and non-duty cycle corresponds to the total duration of the cycle and is determined by the master oscillator 18, from the output of which a control signal is supplied to the first input of the duty cycle controller 17. The duration of the duty cycle is determined by the current value of the screen 8, taken from the second low-voltage input of the screen voltage multiplier 5 This current is fed to the input of the controller ARYA 16, from the second output of which a signal proportional to the current value of the screen 8 is fed to the input of the duty cycle controller 17, which is synchronized It supplies control signals to the inputs of the photocathode 14 and MCP 19 switches. From the first output of the ARYA 16 controller, a signal proportional to the screen current is fed to the first feedback input of the MCP 19 switch. A signal from the output of the feedback amplifier is fed to the second feedback input of the MCP 19 switch communication switch MCP 20. These feedback signals ensure the stability of the generated image on the screen 8. The switches of the photocathode 14 and MCP 19 provide a pulse voltage to the photocathode 15 and MCP 9. Due to the simultaneous odachi pulsed voltage to the photocathode 15 and MCP 9 requirements for the minimum duration of working pulses are reduced significantly. The simultaneous supply of pulsed voltages to the photocathode 15 and MCP 9 allows you to increase the minimum duration of the working pulses by 2 ÷ 3 orders of magnitude compared with the known solutions. An increase in the minimum duration of working pulses by 2–3 orders of magnitude made it possible to reduce the power consumption by 2.3–3.2 times while maintaining high image quality.

Claims

1. The method of supplying voltage to the electron-optical converter, which consists in alternately applying positive and negative voltage pulses to the photocathode, changing the negative voltage pulse duration corresponding to the duty cycle, depending on the screen current or microchannel plate, changing the microchannel plate voltage, characterized in that the change in voltage on the microchannel plate is produced impulse depending on the current of the screen or microchannel plate and synchronously but with a change in the pulse voltage at the photocathode, while during the duty cycle, that is, when a negative voltage pulse is applied to the photocathode, the microchannel plate with its voltage multiplier is connected to a power source, and when a positive voltage pulse is applied to the photocathode, the microchannel plate a voltage multiplier is disconnected from the power source, and the connection and disconnection of the microchannel plate with its voltage multiplier from the power source is performed using a micro switch channel plate and feedback amplifier switch microchannel plate.

2. The power supply of the electron-optical converter contains a voltage converter connected to the primary winding of the transformer, voltage multipliers of the screen and the microchannel plate, the first inputs of which are connected to the high-potential output of the secondary winding of the transformer, and the outputs are connected respectively to the screen and the output of the microchannel plate, two voltage multipliers photocathode, the first inputs of which are connected to high-potential leads of the corresponding secondary windings of the transformer, and the output s are connected to the inputs of the photocathode switch, the output of which is connected to the photocathode, a duty cycle controller, the output of which is connected to the control input of the photocathode switch, the first input of the duty cycle controller is connected to the output of the master oscillator, and the second input is connected to the output of the automatic brightness control controller, whose input connected to the second input of the screen voltage multiplier, characterized in that a microchannel plate switch and a reverse amplifier are additionally included in the power supply the microchannel plate switch input, the microchannel plate switch input is connected to the second output of the duty cycle controller, the microchannel plate switch output is connected to the second input of the microchannel voltage multiplier, the first input of the microchannel plate switch feedback signal is connected to the first output of the automatic brightness control controller, the second input microchannel plate switch feedback signal is connected to the output of the feedback amplifier of the switch mi rokanalnoy plate having an input connected to the output of the microchannel plate and the output voltage multiplier microchannel plate low-potential terminals of the secondary windings of the transformer and the input of the microchannel plate connected to a common power supply bus.