Охлаждаемый фотоэлектронный умножитель Советский патент 1984 года по МПК H01J40/16 

Иэобретет1е относится к электронной технике, в частности к устройствам для преобразования электромагнитного излучения в электрический сиг нал. Известен охлаждаемый фотоэлектронный умножитель, содержащий помещенное внутри колбы прибора устройство на основе эффекта Пельтье для охлаждения фотокатода t J Недостатком данного умножителя является сложность конструкции. Известен также другой охлаждаемый фотоэлектронный умножитель, соде жащий колбу, фотокатод и термоэлектрический .охладитель фотокатода, раз мещенный внутри колбы и включающий горячие спаи с токоподводами и холод ные спаи, сопряженные с подпожкой фо токатода . Тепло с горячих спаев термобатаре через электроизолированные теплопереходы переда ется на металлическую оболочку (колбу) ФЭУ, которая может оребряться. Питание термобатареи осуществляется через специальный негасящий коа сиальный кабель, расположенньп внут-т ри колбы рядом с динодами ФЭУ. Фотокатод ФЭУ через электроизолированный теплопервход сопряжен с холодной сто роной термобатареи 23. Недостатком известного фотоэлектронного умножителя является больщие габариты и потребляемая мощность. Цель изобретения - уменьшение габ ритов и потребляемой мощности. Указанная цель достигается тем, что в охлаждаемом фотоэлектронном ум ножителе, содержащем колбу, фоТокагод и термоэлектрический охладитель, размещенный внутри колбы и включающий горячие спаи с токоподводами и холодные спаи, сопряженные с подложкой фотоэлектрода, горячие спай тер моэлектрического охладителя выполнены в виде отрезков колец и впаяны в стенку колбы фотоэлектронного умножителя, а токоподводы к ним выполнены с наружной стороны колбы, На фиг.1 и 2 изображены соответственно продольный и поперечный разрезы ФЭУ со встроенной термобатареей (в данном случае состоящей из одной пары термоэлементов). В стеклянную колбу 1 ФЭУ впаяны коммутационные отрезки колец - горячие спаи 2, к которым с внутренней тороны ФЭУ припаяны ветви 3 термоэлементов, соединяющие их с холодным кольцом - холодным спаем 4, на кото ом размещена подложка с фотокатодом 5 ФЭУ. Фотоподводы 6 подведены к горячим cnajfti 2 с наружной стороны колбы ФЭУ. Дпя оценки величины потребляемой термобатареей мощности проведем оценку теплопритоков к охлаждаемому фотокатоду. Лучистый теплоприток составит - (ккйл/ч/ При коэффициентах черноты теплообменивающихся поверхностей А А2 0,5, снижении температуры на 50 С, диаметре фотокатода F (кольца-спая), равного 12 мм и высоты 1 мм находим -3f/JO j4./150. 4-,g-0,26--fO LVloo / чоо J J 0,5 0,02 0,024Бт Следует отметить, что при испольовании теплового экрана лучистый тепообмен можно уменьшить. Теплоприток по токоподводу к катоу ФЭУ (манганин 00,03,1 30 мм) А sat систавит где QT - теплоприток к фотокатоду по его токоподводу; ( - теплопроводность манганина, S - сечение теплоподвода к фотокатоду, м ; дТ - степень охла)едения фотокатода,С ; 1 - длина теплоподвода к фотокатоду, м . Подставив значения входящих в формулу величин, получим 20-7ЧО 50 „ ,, .„-5 ккал Q ,35-10 -- Значением Q по сравнению с Q можно пренебречь, так как QT AВычислим холодильный коэффициент термоэлемента с М - t Tt-TuM+T) где t - X 1 2где с ,j - 1,, М lfl+0,5z(T2+ TI) 1l +0,5-2,8- 10-(300+250) х Tj - температура горячей сторо термоохпадителя, К ; Т - температура холодной стор термоохладителя, К ; Z - добротность термоэлементо термоохпадителя, К . Отсюда . 0,2-2,33 ---О З Потребляемая мощность термоэле -I-- -sir-«.« - Очевидно, что колба ФЭУ сможет рас- сеять тепловой поток в О,1 Вт без перегрева. Таким образом, предлагаемое устройство с меньшими размерами холодной CTOpoiibi термоохладителя может быть использовано в небольших по размерам ФЭУ и потреблять небольшую мощность . Применение устройства в фотоэлектрической аппаратуре позволяет использовать малоемкие источники питания термобатарей, что,в свою очередь,упрощает эксплуатацию аппаратуры и увеличивает время его автономной работы.

ОХЛАлЩАЕМЫЙ ФОТОЭЛЕКТРОШ-ЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ, содержащий колбу, фотокатод и термоэлектрический охладитель, размещенный внутри колбы и : включающий горячие спаи с токоподводами и холодные спаи, сопряженные с подложкой фотокатода, отличающ и и с. я тем, что, с целью уменьшения ra6apHTqB и потребляемой мощности, горячие спаи термоэлектрического охладителя выполнены в виде отрезков колец и впаяны в стенку колбы фотоэлектронного умножителя, а токо-,. подводы к miM выполнены с наружной стороны колбы.

фуг. 2