Фотоэлектронное устройство Советский патент 1984 года по МПК H01J40/14 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах с фотоэлектронными умножителями. Известно устройство, содержащее фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) с резисторным делителем напряжения и транзисторный регулируемый делитель с источником смещения, подключенным к катоду ФЭУ 1. Недостатком устройства является необходимость использования трансформатора для передачи управляющего напряжения из анодной цепи ФЭУ к источнику смещения, что требует модуляции постоянной составляющей анодного тока, а для стабилизации чувствительности требуется использование стабилизированного источника питания. Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее ФЭУ с резисторным и транзисторным делителями напряжения, резистор, источники высокого и управляющего напряжений, резистивный делитель соединен с N-динодами ФЭУ, его катодом, а через резистор с первым выводом источника высокого напряжения, второй вывод которого связан с общей шиной, первый вход источника управления связан с анодом ФЭУ, первый выход - с общей щиной, а второй - с базой первого транзистора делителя напряжения, эмиттер которого связан с общей щиной, а базы соединены последовательными диодно-резистивными цепями 2. Недостатками известного устройства являются малый линейный диапазон регулирования чувствительности ФЭУ, необходимость использования более мощного делителя напряжения и малая стабильность чувствительности ФЭУ при изменении напряжения питания. Целью изобретения является расширение линейного диапазона и регулирование чувствительности ФЭУ. Поставленная цель достигается тем, что в фотоэлектронное устройство, содержащее ФЭУ, первый резистивный и транзисторный делители напряжения, резистор, источники высокого и управляющего напряжений, резистивный делитель соединен с N-динодами ФЭУ, его катодом, и через резистор с первым выводом источника высокого напряжения, второй вывод которого соединен с общей щиной, первый вход источника управляющего Напряжения связан с анодом ФЭУ, первый выход - с общей щиной, а второй выход - с базой первого транзистора транзисторного делителя напряжения, эмиттер которого соединен с общей щиной, базы транзисторов соединены между собой последовательными диодно-резистивными цепями, причем диоды включены в обратном направлении, введены два стабилитронных и второй и третий резистивные делители напряжения, причем первый стабилитронный делитель напряжения включен между первым резистивным делителем напряжения и общей щиной, а его выходы соединены с диодами ФЭУ, стабилитронные делители напряжения содержат по М стабилитронов, где N + M - число динодов ФЭУ, второй резистивный делитель напряжения включен между первым выводом источника высокого напряжения и точкой соединения первого резистивного и второго стабилитронного делителей напряжения, третий резистивный делитель напряжения включен между выходом второго резистивного делителя напряжения и общей шиной, а его выход подключен к выходу источника управляющего напряжения. На чертеже представлена схема устройства. Последовательно с первым резистивным делителем 1 напряжения включен первый стабилитронный делитель 2 напряжения, связанный с динодами ФЭУ и подключенный через второй резистивный делитель 3 напряжения к первому выводу источника 4 высокого напряжения, резистору 5, и через второй стабилитронный делитель 6 напряжения к транзисторному делителю 7 напряжения, выход источника 8 управляющего напряжения связан с базой первого транзистора транзисторного делителя 7 напряжения и с базами остальных транзисторов этого делителя через последовательные диодно-резистивные цепи 9 и 10, выход третьего резистивного делителя 11 соединен с выходом источника 8 управляющего напряжения, вход которого соединен с анодом ФЭУ 12. Устройство работает следующим обраКогда напряжение источника 4 увеличивается, транзисторы больше открываются и увеличивается падение напряжения на резисторе 5, чувствительность остается неизменной. Число транзисторов делителя 7 и стабилитронов стабилитронного делителя 6 зависит от требуемого изменения напряже «т максимально допустимого напряжения одного транзистора. Стабилитронный делитель 2 предназначен для уменьшения тока делителя и для расширения линейного диапазона регулирования чувствительности ФЭУ 12. Регулирование чувствительности ФЭУ 12 осуществляется автоматически, когДа анодный ток ФЭУ достигнет максимально го значения (порога срабатывания источника 8 управляющего напряжения). Управляющее напряжение открывает транзисторы, увеличивается падение напряжения на резисторе и чувствительность ФЭУ 12 уменьщается пропорционально увеличению светового потока на катоде ФЭУ 12. За счет диоднорезистивных цепей 9 и 10 все транзисторы транзисторного делителя 7 могут открыться полностью. По сравнению с известным предложенное устройство позволяет измерять световой поток до максимального значения анодного тока со стабильной чувствительностью ФЭУ при значительно меньшем,потреблении тока от источника питайия, а при больших уровнях светового потока позволяет реГулировать чувствительность ФЭУ в более широком линейном диапазоне. В предложенном устройстве чувствительность стабилизирована, а в процессе регулирования чувствительности напряжение на сильноточных динодах не изменяется, что позволяет сохранить линейность в значительно более широком диапазоне изменения светового потока. Не требуется десятикратного увеличения тока делите. и мощности источника питания, так как при уве.чичении анодного тока уменыиается ток стабилитронов, питаюших сильноточные диноды. Испытания проводились с ФЭУ-84 и показали, что при уменьшенном в 10 раз токе делителя линейность амплитудной характеристики и стабильность чувствительности значительно выше, чем в известном: Уменьшение мощности на транзисторах повыьиает надежность работы устройства. Для доведения объекта изобретения до промышленного использования не требуется проведения специальных работ, так как испытания проводились в приборах промышленного изготовления. Предложенное устройство можно будет использовать в фотометре, работающем в широком диапазоне изменения светового потока.

ФОТОЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее фотоэлектронный умножите;1ь, первый резистивный и транзисторный делители напряжения, резистор, источники высокого и управляющего напряжения, резистивный делитель соединен с N-динодами фотоэлектронного умножителя, его катодом, и через резистор с первым выводом источника высокого напряжения, второй вывод которого соединен с обн;ей 1ниной, первый вход источника управляюн1его напряжения соединен с анодом фотоэлектронного умножителя, первый выход -- с обп1ей шнной, а второй выход - с базой первого транзистора транзисторного делите;1я напряжения, эмиттер которого соединен с обнхей шиной, базы транзисторов соединены между собой последовательными диодно-резистивными цепями, причем диоды включены в обратном направлении, отличающееся тем, что, с целью расширения линейного диапазона регулирования чувствительности фотоэлектронного умножителя, в устройство введены два стабилитронных и второй и третий резистивные делители напряжения, причем первый стабилитронный делитель напряжения включен между первым резистивным делителем напряжения и общей щиной, а его выходы соединены с диодами фотоэлектронного умножителя, стабилитронные делители напряжения содержат по М стабилитронов, где N + M - число динодов фотоэлектронного умножителя, второй резистивный делитель напряk-ь жения включен между первым выводом источника высокого напряжения и точкой сое(Л динения первого резистивного и второго стабилитронного делителей напряжения, третий резистивный делитель напряжения включен между выходом второго резистивного делителя напряжения и обшей щиной, а его выход подключен к выходу источника управляющего напряжения. 05 со о со