RU2663498C1 - Электронно-оптический преобразователь - Google Patents
Электронно-оптический преобразователь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2663498C1 RU2663498C1 RU2017115800A RU2017115800A RU2663498C1 RU 2663498 C1 RU2663498 C1 RU 2663498C1 RU 2017115800 A RU2017115800 A RU 2017115800A RU 2017115800 A RU2017115800 A RU 2017115800A RU 2663498 C1 RU2663498 C1 RU 2663498C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylindrical
- anode
- focusing electrode
- diameter
- electrode
- Prior art date
Links
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012731 temporal analysis Methods 0.000 abstract 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
- H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
- H01J31/50—Image-conversion or image-amplification tubes, i.e. having optical, X-ray, or analogous input, and optical output
Landscapes
- Image-Pickup Tubes, Image-Amplification Tubes, And Storage Tubes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электронной технике, а именно к электронно-оптическим преобразователям (ЭОП) с люминесцентным экраном, и может быть использовано для регистрации и временного анализа быстропротекающих процессов. Электронно-оптический преобразователь содержит фотокатод, цилиндрический ускоряющий электрод, осесимметричный фокусирующий электрод, цилиндрический анод с диафрагмой, систему развертки изображения и люминесцентный экран. Диафрагма расположена перед анодом. Фокусирующий электрод образован входной цилиндрической частью и выходной цилиндрической частью меньшего диаметра, объединенными переходной частью. Технический результат - улучшение качества изображения на люминесцентном экране. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к электронной технике, а именно к электронно-оптическим преобразователям (ЭОП) с люминесцентным экраном, и может быть использовано для регистрации и временного анализа быстропротекающих процессов.
Из уровня техники известен времяанализирующий ЭОП УМИ-93 СК, включающий фотокатод, ускоряющий электрод в виде мелкоструктурной сетки, расположенной вблизи фотокатода, фокусирующий электрод в виде усеченного конуса, анод, систему развертки изображения, люминесцентный экран и усилительные каскады с магнитной фокусировкой (см. М. Butslov, В. Korobkin, A. Prohorov etc. X international Congress HSP Nice 1972, p. 137). Основным недостатком этого ЭОП является слишком большой коэффициент электронно-оптического увеличения ~4, который ограничивает информационную способность прибора, поскольку во время переноса изображения на люминесцентный экран размер пикселя увеличивается в ~4 раза, а число пикселей во столько же раз уменьшается.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является ЭОП, содержащий фотокатод, цилиндрический ускоряющий электрод и цилиндрический фокусирующий электрод аналогичного диаметра, цилиндрический анод с расположенной за ним диафрагмой, систему развертки изображения и люминесцентный экран (см. а.с. SU 1100655, кл. H01J 31/50, опубл. 30.06.1984). Электроды фокусирующей системы такого ЭОП образуют иммерсионную электронную линзу. Это определяет необходимость подавать на каждый электрод разные потенциалы, что усложняет источник питания ЭОП, особенно, если фокусирующая система должна работать в импульсном режиме. Кроме того, заявленные геометрические размеры электронно-оптической системы ЭОП таковы, что коэффициент электронно-оптического увеличения М=1.2-1.6, что ограничивает временное разрешение и информационную способность ЭОП.
Технической проблемой является устранение указанных недостатков и создание эффективного ЭОП с увеличенными временным разрешением и яркостью наблюдаемого изображения. Технический результат заключается в улучшении качества изображения на люминесцентном экране. Поставленная проблема решается, а технический результат достигается тем, что в электронно-оптическом преобразователе, содержащем фотокатод, цилиндрический ускоряющий электрод, осесимметричный фокусирующий электрод, цилиндрический анод с диафрагмой, систему развертки изображения и люминесцентный экран, диафрагма расположена перед анодом, а фокусирующий электрод образован входной цилиндрической частью и выходной цилиндрической частью меньшего диаметра, объединенными переходной частью.
ЭОП предпочтительно выполнен таким образом, что
d2/d1=1-1.6, l1/d1=0.5-2.5, l2/d2=2.8-5, l3/d3=0.08-3, l4/d4=0.067-2.4, L1/l1=0-20, L2/l4=0-15, L3≤(3,7)*(l1+L1+l2+l3+lк+L2+l4), lк/l3=0-15, d2/d3=1.5-5, d3/d4=1-2, d4/d5=1-5,
где d1, l1 - соответственно диаметр и длина цилиндрического ускоряющего электрода; d2, l2 - соответственно диаметр и длина входной цилиндрической части фокусирующего электрода; d3, l3 - соответственно диаметр и длина выходной цилиндрической части фокусирующего электрода; d4, l4 - соответственно диаметр и длина цилиндрического анода; lк - длина переходной части фокусирующего электрода, выполненной в виде усеченного конуса; d5 - диаметр проходного отверстия диафрагмы анода; L1 - расстояние между ускоряющим и фокусирующим электродами; L2 - расстояние между фокусирующим электродом и анодом; L3 - расстояние между фотокатодом и люминесцентным экраном.
На фиг. 1 представлена общая схема предлагаемого ЭОП;
на фиг. 2 - ЭОП с минимальным значением электронно-оптического увеличения М=1.05;
на фиг. 3 - ЭОП с максимальным значением электронно-оптического увеличения М=1.25.
Предлагаемый ЭОП содержит фотокатод 1, цилиндрический ускоряющий электрод с мелкоструктурной прозрачной для фотоэлектронов сеткой 2, осесимметричный фокусирующий электрод 3, цилиндрический анод 4 с диафрагмой перед ним, систему развертки изображения 5 и люминесцентный экран 6.
Фокусирующий электрод 3 образован входной цилиндрической частью и выходной цилиндрической частью меньшего диаметра, объединенными конической или ступенчатой переходной частью. Такое выполнение электрода 3 фокусирующей системы в сочетании с расположением диафрагмы перед анодом 4 обеспечивает более эффективную фокусировку электронного пучка, что приводит к его сжатию на люминесцентном экране 6 и, как следствие, повышению яркости и улучшению временного разрешения. В предлагаемом ЭОП электронная линза образована однопотенциальными электродами 2 и 4 и фокусирующим электродом 3, т.е. фокусирующая система представляет собой одиночную линзу, питание которой в сравнении с иммерсионной линзой упрощено. Потенциалы на электродах могут быть следующими: фотокатод 1 - минус 5000 В; ускоряющий электрод 2, анод 4 и люминесцентный экран 6-0 В; на фокусирующий электрод 3 подают потенциал фокусировки, который подбирается экспериментально.
Геометрические параметры системы подобраны таким образом, что
d2/d1=1-1.6,
l1/d1=0.5-2.5,
l2/d2=2.8-5,
l3/d3=0.08-3,
l4/d4=0.067-2.4,
L1/l1=0-20,
L2/l4=0-15,
L3≤(3,7)*(l1+L1+l2+l3+lк+L2+l4),
lк/l3=0-15,
d2/d3=1.5-5,
d3/d4=1-2,
d4/d5=1-5,
где d1, l1 - соответственно диаметр и длина цилиндрического ускоряющего электрода 2;
d2, l2 - соответственно диаметр и длина входной цилиндрической части фокусирующего электрода 3;
d3, l3 - соответственно диаметр и длина выходной цилиндрической части фокусирующего электрода 3;
d4, l4 - соответственно диаметр и длина цилиндрического анода 4;
lк - длина переходной части фокусирующего электрода 3, выполненной в виде усеченного конуса;
d5 - диаметр проходного отверстия диафрагмы анода;
L1 - расстояние между ускоряющим и фокусирующим электродами;
L2 - расстояние между фокусирующим электродом и анодом;
L3 - расстояние между фотокатодом и люминесцентным экраном.
В таком преобразователе электронно-оптическое увеличение М=1.05-1.25, что увеличивает техническое временное разрешение, а также яркость изображения, которая обратно пропорциональна коэффициенту М2. Выход за рамки указанных соотношений геометрических параметров электронно-оптической системы приводит, с одной стороны, к резкому ухудшению временного разрешения, а, с другой, - к резкому уменьшению яркости и пространственного разрешения.
ЭОП работает следующим образом.
Перед фотокатодом 1 перпендикулярно направлению развертки устанавливается щелевая диафрагма (на чертежах не показана). Она «вырезает» из исследуемого светового потока изображение в виде щели. Под действием света в ЭОП возбуждается поток фотоэлектронов, который переносится электронной линзой от фотокатода 1 на люминесцентный экран 6, фокусируется на нем и вызывает свечение люминофора. При подаче на систему развертки 5 отклоняющего напряжения, длительность которого известна, щелевое изображение разворачивается по экрану 6. Таким образом осуществляется пространственно-временное преобразование сигнала. Путем фотометрирования развернутого изображения щели осуществляют временной анализ исследуемого процесса.
Для подтверждения заявленного технического результата при помощи специализированного программного комплекса были построены и рассчитаны две оптические системы с такими значениями соотношений геометрии элементов, чтобы коэффициент увеличения принимал пограничные значения диапазона, т.е. 1.05 и 1.25 (соответственно фиг. 2 и фиг. 3). Рассчитанные на ЭВМ параметры подтверждены на экспериментальном макете ЭОП, который имеет следующие соотношения размеров: d1/d2=0.41, d2/d3=1.69, d3/d4=1.625, d4/d5=2.67, l1/d1=0.64, l2/d2=2.193, l3/d3=0.154, l4/d4=0.5, L1/l1=0, L2/l4=0.125, L3=213.
Claims (23)
1. Электронно-оптический преобразователь, содержащий фотокатод, цилиндрический ускоряющий электрод, осесимметричный фокусирующий электрод, цилиндрический анод с диафрагмой, систему развертки изображения и люминесцентный экран, отличающийся тем, что диафрагма расположена перед анодом, а фокусирующий электрод образован входной цилиндрической частью и выходной цилиндрической частью меньшего диаметра, объединенными переходной частью.
2. Электронно-оптический преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что выполнен таким образом, что
d2/d1=1-1.6,
l1/d1=0.5-2.5,
l2/d2=2.8-5,
l3/d3=0.08-3,
l4/d4=0.067-2.4,
L1/l1=0-20,
L2/l4=0-15,
L3≤3.7*(l1+L1+l2+l3+lк+L2+l4),
lк/l3=0-15,
d2/d3=1.5-5,
d3/d4=l-2,
d4/d5=1-5, где
d1, l1 - соответственно диаметр и длина цилиндрического ускоряющего электрода;
d2, l2 - соответственно диаметр и длина входной цилиндрической части фокусирующего электрода;
d3, l3 - соответственно диаметр и длина выходной цилиндрической части фокусирующего электрода;
d4, l4 - соответственно диаметр и длина цилиндрического анода;
lк - длина переходной части фокусирующего электрода, выполненной в виде усеченного конуса;
d5 - диаметр проходного отверстия диафрагмы анода;
L1 - расстояние между ускоряющим и фокусирующим электродами;
L2 - расстояние между фокусирующим электродом и анодом;
L3 - расстояние между фотокатодом и люминесцентным экраном.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115800A RU2663498C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Электронно-оптический преобразователь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017115800A RU2663498C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Электронно-оптический преобразователь |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2663498C1 true RU2663498C1 (ru) | 2018-08-07 |
Family
ID=63142677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017115800A RU2663498C1 (ru) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | Электронно-оптический преобразователь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2663498C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757149C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-10-11 | Илья Николаевич Джус | Трехфазный управляемый реактор (варианты) |
RU2757670C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-10-20 | Илья Николаевич Джус | Трехфазный управляемый шунтирующий реактор (варианты) |
RU224456U1 (ru) * | 2023-08-01 | 2024-03-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений" (ФГБУ "ВНИИОФИ") | Электронно-оптический преобразователь |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4382180A (en) * | 1978-05-30 | 1983-05-03 | English Electric Valve Company Limited | Image intensifier devices |
SU1100655A1 (ru) * | 1983-01-07 | 1984-06-30 | Предприятие П/Я В-8584 | Электронно-оптический преобразователь |
SU1271282A1 (ru) * | 1984-05-15 | 1997-03-20 | Е.М. Арм | Устройство для преобразования оптического излучения |
RU2094897C1 (ru) * | 1996-03-06 | 1997-10-27 | Фельдман Григорий Геннадьевич | Электронно-оптический преобразователь |
-
2017
- 2017-05-04 RU RU2017115800A patent/RU2663498C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4382180A (en) * | 1978-05-30 | 1983-05-03 | English Electric Valve Company Limited | Image intensifier devices |
SU1100655A1 (ru) * | 1983-01-07 | 1984-06-30 | Предприятие П/Я В-8584 | Электронно-оптический преобразователь |
SU1271282A1 (ru) * | 1984-05-15 | 1997-03-20 | Е.М. Арм | Устройство для преобразования оптического излучения |
RU2094897C1 (ru) * | 1996-03-06 | 1997-10-27 | Фельдман Григорий Геннадьевич | Электронно-оптический преобразователь |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757149C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-10-11 | Илья Николаевич Джус | Трехфазный управляемый реактор (варианты) |
RU2757670C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-10-20 | Илья Николаевич Джус | Трехфазный управляемый шунтирующий реактор (варианты) |
RU224456U1 (ru) * | 2023-08-01 | 2024-03-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений" (ФГБУ "ВНИИОФИ") | Электронно-оптический преобразователь |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2663498C1 (ru) | Электронно-оптический преобразователь | |
GB481094A (en) | Improvements in and relating to cathode ray devices | |
US2248977A (en) | Electro-optical device | |
US3295010A (en) | Image dissector with field mesh near photocathode | |
US2203734A (en) | Electron lens | |
US2213688A (en) | Cathode ray tube | |
JP3460707B2 (ja) | 電子放出装置及びその駆動方法 | |
WO2013065375A1 (ja) | ストリーク管及びそれを含むストリーク装置 | |
JP6401600B2 (ja) | ストリーク管及びそれを含むストリーク装置 | |
US2305179A (en) | Electron multiplier | |
RU224456U1 (ru) | Электронно-оптический преобразователь | |
US2392243A (en) | Electron microscope | |
GB495707A (en) | Improvements in or relating to focussing systems for use in electric discharge tubes | |
US2264624A (en) | Image analyzing tube | |
US3265926A (en) | Image field flattener for image converter tubes | |
US3274416A (en) | Image intensifier type camera tube with potential field correcting means | |
JPH0343741B2 (ru) | ||
JPH06295690A (ja) | イメージインテンシファイア装置 | |
RU2378734C1 (ru) | Времяанализирующий электронно-оптический преобразователь изображения | |
RU2210136C2 (ru) | Лазерный электронно-лучевой прибор с электростатической фокусировкой пучка электронов | |
US2213769A (en) | Electron multiplier | |
JP3020585B2 (ja) | X線イメージ管 | |
RU2100867C1 (ru) | Импульсный электронно-оптический преобразователь для временного анализа изображений | |
CN1331483A (zh) | 阴极射线管装置 | |
JP4382424B2 (ja) | マルチエミッタ評価方法、及びマルチエミッタ評価装置 |