Делитель напряжения фотоэлектронного умножителя Советский патент 1983 года по МПК H01J43/00 

Изобретение относится к оптикоэлектронному приборостроению и может быть, использовано при конструировании блоков фотоэлектронных умножителей для различных оптико-электронных приборов.

Известны резисторные делители напряжения Фотоэлектронного умножителя, содержащие резисторы, которые необходимы для распределения напряжения питания между электродами фотоэлектронного умножителя (фЭУ) Cl.

Конструкции .резисторных делителей напряжения характерны различным, зачастую случайным расположением резисторов относительно выводов ФЭУ, что приводит к произвольному электромонтажу делителя напряжения.

Известен делитель напряжения ФЭУ, содержащий резисторы, расположен- . ные в плоскости перпендикулярной оси умножителя по окружности, соосной умножителю, и. соединенные с его выводами. При этом соединение осуществляется произвольным электромонтажом как между резисторами делителя, так и между делителем и выводами ФЭУ С J

Такой, электромонтаж приводит 1с перекрещивающимся электрическим связям, вследствие чего возрастают токи утечки между анодом и остальными электродами ФЭУ через изоляцию моитажных проводов, что приводит к повышению темнового тока ФЭУ и ухудшению его характеристик. Кроме того., высокое питающее напряжение делителя (например, .для ФЭУ-ЗО, 63, 65 до 3500В) создает опасность электрическго пробоя между монтажными проводами

Отсутствие единого принципа конструктивного построения делителя обуславливает, учитывая широкое применёние ФЭУ, большое многообразие конструкций делителя и случайный его электромонтаж. Это многообразие приводит к непроизводительной трате сил и средств на разработку делителей и их производство даже в пределах одного предприятия. Причем многообразие электромонтажа увел11чивается не только при переходе от одного типа фЭУ к

ДРУГрМУ, но и при разных КОНСТРУКциях (расположении резисторов) делителя даже для одного и того же типа ФЭУ, а также зависит от индивидуальных способностей конструктора и электромонтажника. При этом возникает большая вероятность ошибок при электромонтаже, сложность и многообразие приемов обслуживания (замены резисторов, настройки, измерении), необходимость применения высоковольтного монтажного провода, что часто затрудняет электромонтаж или даже становится препятствием для его выполнения.

Целью изобретения является унификация электромонтажа делителя напряжения и упрощение его конструкции за счет введения печатной платы.

Поставленная цель достигается тем, что в делйтеле напряжения фотоэлектронного умножителя, содержащем резисторы, расположенные в плоскости. Перпендикулярной оси умноя Й .теля, по окружности, соосной умножитлю, и соединенные с его выводами, резисторы устанавливают в порядке геометрического следования выводов фотоэлектронного умножителя, а выводы резисторов располагают вдоль луча, проходящего через центр платы, причем внутренний вывод предыдущего резистора соединен с внешним выводом последующего, а внешние выводы резисторов соединены с выводами фотоэлектронного умножителя.

На. фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема подключения делителя напряжения; на фиг. 2 монтажная электрическая схема; на фиг. 3 - пример реализации изобретения в конкретной конструкции.

Схема состоит из резисторов 1-16 к выводам ФЭУ, номера которых (на пример, для ФЭУ-22, ФЭУ-74, ФЭУ-114) и точки подвода питающего напряжения +V к делителю показаны в таблице. Монтажная электрическая схема(фиг.2) выполнена в соответствии с принципиальной схемой для ФЭУ-22, содержащей резисторы 1 делителя, выводы 2 ФЭУ-22,напряжения, электрические проводники 3. Для того, чтобы получить оптимёшьную монтажную схему (фиг. 1) где проводники 3 являются кратчайшими и непересекающимися, резисторы 1 располагают по окружности соосной с ФЭУ напротив того вывода ФЭУ, к которому он подключен по принципиальной япр-ктоической схеме. Например, для ФЭУ-22 располагают резистор 1.1 напротив вывода 2.14, резистор 1.2 напротив вывода 2.1 и т.д.; для ФЭУ-74 - 1.1 напротив.2.1, 1.2 напротив 2.13 и т.д.; для ФЭУ114 - 1.1 напротив ФК, 1.2 напротив 2.21, 1.3 напротив 2.12 и т.д. Монтажная схема (фиг. 2) характеризуется порядком следования резисторов считая, например, от 1.1 по часовой стрелке; а порядок следования резистров определяет топологию электрически соединений между резисторами при кратчайших непересекающихся проводниках от резисторов до выводов ФЭУ. Анализ результатов проведенных исследований по типам ФЭУ показывает, что все ФЭУ по признаку одинаковой топологии электрических соединений делителя можно подразделить на четыре группы: I. ФЭУ-161 -30, -50, -51 (гибкие выводы), -54, -55, -58, -81, t-81B, -82, -82А, -83, -84, -92, -93, -:96, -97 (импульсный режим), -110, j-112, -114, т116, -117, порядок следования резисторов - 1.1; 1/4; 1.6; 1.8; 1.10; 1.12; 1,14; 1.16; 1.17; 1.18; 1.15; 1.13; 1.11; 1.9; 1.7; 1.5; 1.3; 1.2. II.ФЭУ-14А,-14Б, -26, -27, -28, -31А,, -38, -49 (статический режим), -49Б (статический режим), -52 (статический режим) - 56 (статический режим), -60, -62, -63, -65, -j67, -67А, -67Б, -68, -69, -69А, -70, -74, -85, -86, --88, -91, -94, -95 (статический режим) , -99, -100, -102, -110 (статический режим), -115, порядок следования резисторов1.1; 1.3; 1,5; 1.7; 1.9; 1.11; 1.13; 1.15; 1.17; 1.18; 1.19; 1.16, 1,14; 1.12; 1.10: 1.8: 1.6; 1.4; 1.2. III.ФЭУ-19;ь, -24, -29, -37, -39, -39П, -51, -Ь4, -71, порядок следования резисторов - 1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5; 1.6; 1.7; 1.8; 1.9; 1.10; 1.11; 1.12; .1.13; 1.14; 1.15; 1.16. 1У.ФЭУ-17А, -18А, -20, -22, -35, -35А, -49 (импульсный режим), -49Б (импульсный режим) , -52 (и 4пy:льcный режим), -56 (импульсный режим), -79 -87, -104, -105, 105А, порядок .следования резисторов - 1.1; 1.2; 1.4; 1.6; 1.8; 1.10; 1.12; 1.14; 1.16; 1.15; 1.13;.1.11; 1.9; 1.7; 1.5; 1.3 Новые типы ФЭУ или укладываются в одну из приведенных групп, или образуют новую группу по данному признаку. Полученная законеверность в расстановке резисторов делителя напряжения ФЭУ, которая определяет оптимальную и .единообразную топологию электромонтажа делителя любого ФЭУ, позволяетразработать унифицированную конструкцию делителя напряжения Конструкция (фиг. 3) содержит резисторы .1, делителя напряжения, выводы 2, электрические проводники 3, печатную плату 4, печатные проводники 5, фотоэлектронный умножитель б, стойку 7 крепления и основание 8 крепления ФЭУ.Резисторы 4 и выводы 2 расположены вертикально по трем концентрическим окружностям. Причем резисторы расположены на двух окружное тях чередуясь так, чтобы выводы каждого резистора были на одном радиусе а порядок их следования соответство.вал топологической группе выбранного типа ФЭУ. Выводы расположены на третьей внешней окружности по единому с резисторами радиусу. Такое размещение резисторов и выходных контактов наиболее рационально, так как учиты вает расположение по окружностям выводов ФЭУ -и определяет минимальные габариты печатной схемы. Резисторы 1 и выводы 2 электрически соединены ежду собой печатными проводниками 5 печатной платы 4 согласно принципиальной схеме фиг. 1 (ФЭУ-22) и в соответствии с топологией печатных проводников для соответствующей группы (IV гр. топологии). Механическая конструкция печатной платы, габариты и отверстия под ее крепление одинаковы для любого ФЭУ, выбранного типа резистора и его Т ощности. Количество равномерно расположенных по окружности выводов определяется как п+1, где п - количество действующих выводов ФЭУ. Количество резисторов при этом п-1. Два вывода пе- чатной схемы использованы соответственно для вывода анода -(выход) и подвода питающего напряжения +V. Печатная плата 4 выполняется для каждой из топологических групп (I-IV), внутри каждой группы п выбирается равным ., так что печатная плата удовлетворяет любое ФЭУ данной топологии ,д. Делитель напряжения (плата 4 с резисторами 1) установлен перпендикулярно и соосно фотоэлектронному умножителю 6 со стороны его -выводов, ориентирован резисторами относительно выводов ФЭУ (например, согласно фиг. 2 для ФЭУ-22 ) и закреплен стойками 7 к основанию 8 крепления ФЭУ. При этом (согласно схеме по фиг. 1) электрические проводники 3 между выводами . 2 делителя и выводами ФЭУ получаются наикратчайшими и пересекающимися. Использование делителя напряжения ФЭУ позволяет унифицировать конструкцию делителя, его электромонтаж и технологию изготовления. При этом увеличивается надежность делителя, а следовательно, и надежность работк ФЭУ за счет распределения в пространстве электрических проводников, что уменьшает токи утечки и вероятность электрического пробоя, свободного доступа к любому резистору, что улучшает обслуживание делнтеля (настройка, измерения) и условия его охлаждения, исключение ошибок при электромонтаже, что достигается применением прогрессивного способа печатного .электромонтажа. Использование единообразной конструкции делителя и его электромонтажа для любого ФЭУ позволит значительно уменьшить объем и стоимость конструкторских работ, многократно повторяемых, удешевить производство и повысить ка.чество издели.

ДЕЛИТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО УМНОЖИТЕЛЯ, содержащий резисторы, расположенные в плоскости, перпендикулярной оси умножителя, по окружности, соосной умножителю, и соединенные с его выводами, отличающийся тем, что, с целью унификации электромонтажа делителя и упрощения его конструкции за счет введения печатной платы, резисторы установлены в порядке геометрического следования выводов фотоэлектронного умножителя, а выводы резисторов размещены вдоль луча, проходящего через центр-платы, причем внутренний вывод предыдущего резисторй соединен с внешним выводом последующего, а внешние выводы резисторов соединены с выводами фотоэлектронного умножителя,. ел 4 00 4: 00 tifC23:Jl 5C:5 B :S 52 «fe %- „ ,.i «5 -и f. /