SU368718A1 - Фотоэлектронный прибор - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники « может быть использовано в «качестве унифиширован ого )модул1  при построении выход|ных -блоков устройств оптической о бработки информации, в частности олтоэлектроннык за1нолги1Нааощих устройств.

Известны фотоэлекггрониые устрюйства (ФЭУ), содержащие фотокатод, вторичноэмисоионную усилительную систему из отдельных отражательных дииодов и анодный элеКТрод. Указаниые ФЭУ обладают высо-кой чувствительностью, большим коэффициентом усилени  и выходной мощностью, достаточной дл  оогласоваиил их с быстродействующими схема1М1И. Однако известные фотоэлектронные устройства недостаточно надежны, имеют завышенную ампиитуду упра вл ющих напр жений :И сложиы в изготовлении.

Цель изоб1ретени  - повышение надежности и уменьшение ам-илИтуды у/иравл ющиХ «апр жений .

В предлагаемом фотоэлектронном приборе к фотокатоду подключен блок канальных электронных умножителей, который соединен с матрицей отклон ющих электродов, причем последние соединены в ХУ-коо.рдииатную сетку , подключенную к дешифраторам, к выходам матрицы подключена маска с отверсти ми , за которой расположен первый дийод динод ой системы прибора, подключенный ко

всем отверсти м маски. С целью упрощени  технологии изготовлени  прибора между фотокатодом и матрицей отклон ющих электродов включена система прострельных динодов. На фиг. 1 представлена схема описываемого прибора; на фиг. 2 - матрица отклон ющих электродов; на фиг. 3 - маска с отверсти ми; на фиг. 4 - матрица отклон ющих электродов с маской.

Фотоэлектронный прибор содержит: Ba iqумный баллон 1; фотокатод 2; блок 3 канальных электронных у множителей (КЭУ); маску 4 с отверсти ми; матрицу 5 отклон ющих электродов; Х-кодовые щины 6-9 адреса;

V-кодовые шины 10-13 адреса; маску 14 с отверсти ми; первый дииод 15 ди одной системы 16 прибора; анодный электрод 17; нагрузочное сопротивление /5; разделительный конденсатор 19; выходную клемму 20; делители 21 и 22 напр жени ; шины 23 и 24 питани ; отдельную  чейку 25 матрицы; Х-отклон юшие электроды 26; V-отклон ющие электроды 27; проекции 28 на маску потоков электронов; Х-отклой ющие электроды 29; Vотклон ющие электроды 30.

Прибор помещен в один общий вакуумный баллон. К фотокатоду прибора посредством прикатодного фокусирующего пол  подключен блО:К 3 так, что «аждому КЭУ блока соответствует на фотокатоде место, откуда фотоэлектрошы соуираютс  на его вход. Разность потенциалов между входами блока и фотокатодом пор дка 150-300 в, чтО необходи:мо дл  нормальной работы блока. Дл  удобства эксплуатации на фотокатоде помещена маска 4 с отверст1и ,ми, оставл ющими открытыми лишь те места на фотокатоде , с которых фотоэлектроны собираютс  на входы блока 3. К выходам блока подключена матрица 5 отклон ющих электродов. На фиг. 2 приведена принципиальна  электрическа  схема матрицы дл  блока из 16 КЭУ. Кажда   чейка 25 ма,трицы, содержаща  пару XОтклон ющнх электродов 26 и пару V-отклон ющих электродов 27, подключена к выходу одного соответствующего ей КЭУ блока 3. Ячейки 25 матрицы соединены в XV-координатную сетку и подключены соответственно к Х-кодоБым шинам 6-9 и У-кодовьгм шинам 10-13 адреса, управл емым от внещних дешифраторов. За матрицей помещена металлическа  маска 14 с отверсти ми, размещейными по одному за каждой  чейкой матрицы . Отверсти  маски 14 смещены относительно проекций на маску потоков электронов , проход щих через невоэбужденную матрицу , так, что при невозбужденной матрице электроны через маску М не проход т. За маской 14 помещен первый динод 15 динодной системы 16 прибора, подключенный одновременно ко всем отверсти м маски 14. Потоюи электронов подключаютс  к матрице 5, маске 14 и диноду 15 благодар  имеющимс  в пр-иборе специальным электростатическим или электромагнитным фокусирующим пол м (не показаны). К выходу динодной системы прибора подключен анодный электрод 17, соединенный с нагрузочным сопротивлением /5 и разделительным конденсатором 19. Выходом прибора  вл етс  клемма 20, соединенна  с разделительным конденсатором 19. Питание прибора осуществл етс  посредством делителей 21 и 22, подключенных к источникам п итани  через щины питани  23 и 24. На фиг. 4 приведен удобный дл  практической реализации вариант исполнени  матрицы 5 и показан способ подключени  к матрице маски 14. В этой схеме вместо дискретных отклон ющих электродов 26 и 27, образующих на фиг. 2 отдельные  чейки 25, применена система XV-непрерывных электродов 29 и 30. В остальном же обе схемы идентичны . Адресный опрос входных сигналов осуществл етс  посредством матрицы 5 и маски 14. Нол рность опрашивающих (управл ющих) сигналов зависит от прин той схемы соединени   чеек 25 матрицы 5 и от размещени  отверстий маски 14. На фиг. 2, 3, 4 приведен вариант построени  опрашивающей системы, при этом пол рность опрашивающих сигналов должна быть положительной. При поступлении на Х-кодовые шины 6-9 матрицы 5 положительных управл ющих сигналов проекции 28 электронов на маске 14 перемест тс  по горизонтали вправо; при подаче положительных управл ющих сигналов на V-кодовые шины 10-13 проекции электронов на, маске 14 перемест тс  вверх. В местах совпадени  на  чейках 25 управл ющих нанр жений проекции электронов перемест т-с  по диагонали вправо вверх, как это показано на фиг. 2, 3 и 4, а при соответствующем подборе амллитуд управл ющих нанр жений электроны попадут в отверсти  маски 14. Подлежащий обработке двоичный код оптических сигналов подаетс  на вход прибора через отверсти  маски 4. Из тех мест, где на вход прибора поступил свет, фотокатод 2 имитирует фотоэлектроны. Прикатодное поле подключает эти фотоэлектроны на входы соответствующих КЭУ блока 3. С выходов блока 3 усиленные потоки электронов через  чейки 25 матрицы 5 спроектируютс  на маску 14. Однако при отсутствии на матрице 5 совпадаюЩих отклон ющих напр жений электроны через маску 14 не пройдут. Допустим, требуетс  вы снить, поступил ли на вход прибора свет по адресу, соответствующему  чейке, отмеченной на фиг. 2, 3 и 4 знаком . Дл  этого на кодовые шины 7 и 12 адреса, на пересечении которых иа1ходитс  опрашиваема   чейка, одновременно с поступлением на вход прибора двоичного оптического кода нужно подать управл ющие импульсы напр жени  положительной пол рности. При этом в выбранной  чейке электроны пройдут через отверстие маски и гюступ т на динод 15 динодной системы прибора. В динодной системе электроны дополнительно усил тс  и через анодный электрод 17 поступ т на нагрузочное сопротивление 18. При этом, если на вход прибора по выбранному адресу был подан свет, на выходной клемме 20 по витс  электрический импульс напр жени . Если же по выбранному адресу на вход прибора не был подан свет, импульс напр жени  на выходе прибора не по витс . Аналогичным образом может быть опрошен и любой другой адрес входных сигналов. Па основе описанного фотоэлектронного прибора МОЖ1НО строить выходные блоки устройств оптической обработки информации, в частности запоминающих устройств. Так, например , блок, собранный из п таких параллельно включенных приборов, имеющих кажый ш-канальнъш вход, позвол ет осущестить одновременную параллельную выборку, реобразование и усиление одного -разр дого числа из общего количества т, л-раз дных чисел, поданных на его вход. Причем се равно, будут ли все приборы объединены один общий вакуумный баллон или каждый з них будет помещен в индивидуальную амеру. Выходной блОК, построенный на основе предлагаемого фотоэлектронного прибора, имеет следующие преимущества: высокое быстродействие , больщой коэффициент усилени  и высокую чувствительность. Следует отметить , что высокое быстродействие описываемого сЬотоэлектронного прибо-ра обеспечиваетс  ке только применением в нем вторичноэмиссионной усилительной системы из дис --- «.-кретных отражательных динодов, а также и тем, что соорка (совмещение) большого числа сравнительно маломощных каналов обработки двоичной информации осуществл етс  внутри приоора не электрическим монтажом с помощью проводов, при котором предусматриваютс  паразитные параметры схемы (емкости и шгдуктввности), а посредством электростатического фокусирующего пол . Это важное обсто тельство необходимо дл  построени  быстродействующих приборов с большим числом входов. б Предмет изобретени  I. Фотоэлектронный прибор, содержащий фотокатод, секцию переноса изображени , вторично-эмиссионную умножительную систему , выполненную из динодов, и анодный электрод , огличаю/ ыйс  тем, что, с целью повышени  надежности и уменьшени  амплитуды управл ющих напр жений, к фотокатаду подключен блок канальных электронных умножителей , который соединен с матрицей отклон ющих электродов, причем последние соединены в XV-координатную сетку, подключенную к дешифраторам, к выходам матрицы подключена маска с отверсти ми, за которой расположен первый динод динодной системы прибора, подключенный ко всем отверсти м маски. 2. Фотоэлектронный прибор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии изготовлени , между фютокатодом и матрицей отклон ющих электродов включена система простре.тьных динодов.

- ff-ff 5 Tf 15

22 22 2 22 22 22

2 21

023

()р

;

П П

о о

П П

о о

П П

о о

28

а а

о о