Времяанализирующее устройство Советский патент 1984 года по МПК H01J31/50 

Изобретение относится к электронной технике, в частности к электронно-оптическим преобразователям для анализа быстропротекающих процессов в режиме хромографической регистрации.

Известны времяанализирующие устройства, включающие электронно-оптические преобразователи, в которых на пластины системы отклонения непроходного типа подаются управляющие парафазные импульсы напряжения, что позволяет снизить искажения изображения при отклонении его по экрану электронно-оптического преобразователя 1.

Однако при таком включении нельзя получить высокие скорости развертки изображения, так как время нарастания напряжения ограничено сосредоточенной емкостью системы отклонения. Значительно повысить скорость развертки изображения удается при подаче парафазных импульсов напряжения на отклоняющую систему проходного типа.

Наиболее близким к изобретению является времяанализирующее устройство, включающее электронно-оптический преобразователь (ЭОП), содержащий по крайней мере одну отклоняющщую систему проходного типа, причем отклоняющая система выполнена в виде щирокополосного симметричного тракта с распределенными параметрами, образованного двумя двухпроводными линиями с одинаковым волновым сопротивлением (что является частным вариантом выполнения отклоняющей системы в виде двух пластин), у которых наружные проводники соединены и представляют собой вакуумплотную оболочку отклоняющей системы. К выводам линий, расположенным с одной стороны вакуумплотной оболочки отклоняющей системы, подключен генератор парафазнЫх управляющих импульсов напряжения, а к выводам линий, расположенным с другой стороны оболочкл, подсоединены коаксиально согласующие тракты с оконечной нагрузкой, равной волновому сопротивлению двухпроводных линий, т.е. согласованные нагрузки 2.

При работе такого устройства в режиме фотохронографа на экране ЭОП разворачивается поток электронов, соответствующий щелевому изображению на фотокатоде, образованному лучистым потоком, падающим на фотокатод. Направление развертки перпендикулярно направлению щелевого изображения, причем определенному расстоянию вдоль длины развертки соответствует изображение, расположенное на линии, перпендикулярной направлению развертки, относящееся к одному и тому же моменту прихода на фотокатод лучистого потока, несущего информацию в виде линейного изображения.

Однако при скоростях развертки изображения по экрану, близких к скорости света, хронограмма изображения на экране искажается. Это искажение проявляется в том, что щелевое изображение, соответствующее одному и тому же моменту времени прихода лучистого потока на фотокатод, записывается на экране в виде линии не перпендикулярной к направлению развертки, а расположенной наклонно, причем угол наклона тем выще, чем выще скорость развертки. Наклон щелевого изображения

объясняется тем, что щелевое изображение на фотокатоде, образованное падающим лучистым потоком, преобразуется в поток электронов, который пролетает в пространстве между пластинами отклонения так, что одному и тому же моменту времени прихода лучистого потока на фотокатод соответствует часть электронного потока в виде линии (электронное изображение), расположенной параллельно отклоняющим пластинам и перпендикулярно направлению движения элект0 ронного потока. Парафазные импульсы отклоняющего напряжения, поданные с одной стороны на обе отклоняющие пластины, воздействуют на электронный поток, вызывая его отклонение, причем на электроны, расположенные в начале и конце линии, соответствующей электронному изображению, действует разное напряжение управляющего импульса, отстоящее по времени на величину, которая необходима импульсу напряжения, двигающемуся вдоль системы отклонения со скоростью света, на прохождение расстояния от начала до конца линии электронного изображения. Из-за этих искажений хронограммы изображения снижается достоверность информации об исследуемом быстропротекающем процессе, записанной

на выходном экране при скоростях развертки изображения, близких к скорости света, например, при исследовании спектров или других процессов с изменяющейся величиной сигнала вдоль щели и во времени. Целью изобретения является повышение

достоверности информации об исследуемом быстропротекающем процессе, получаемой на выходном экране при скоростях развертки, близких к скорости света.

Указанная цель достигается тем, что во времяанализирующем устройстве, включающем электронно-оптический преобразователь, содержащий по крайней мере одну электростатическую симметричную отклоняющую систему проходного типа, выполненную в виде двух пластин, имеющих на

0 противоположных концах по выводу, а также генератор парафазных управляющих импульсов напряжения и согласованные нагрузки, при этом один из выводов каждой пластины соединен с одним из выходов генератора парафазных управляющих импуль5 сов напряжения, а второй вывод - с согласованной нагрузкой, с генератором парафазных управляющих импульсов напряжения соединены выводы пластин, patnoложенные на противоположных концах симметричной отклоняющей системы. На фиг. 1 представлено времяанализирующее устройство; на фиг. 2 - хронограммы импульсов лазерного излучения, полученные при использовании известного устройства и предлагаемого. Схема предлагаемого устройства (фиг. 1) состоит из электроннооптического преобразователя 1, содержащего фотокатод 2, ускоряющий 3 и фокусирующий 4 электроды, анод 5, электронный затвор 6, электростатическую симметричную отклоняющую систему с пластинами 7 и 8, имеющими выводы 9-12 и люминесцентный экран 13, генератор 14 парафазных управляющих импульсов напряжения и согласованных нагрузок 15 и 16. Поток электронов, вылетевщих под воздействием падающего излучения из фотокатода 2 электроннооптического преобразователя 1, после прохождения ускоряющего 3 и фокусирующего 4 электродов, анода 5, электронного затвора 6 попадает в пространство между пластинами 7 и 8 системы отклонения, где взаимодействует с поданными на пластины 7 и 8 импульсами напряжения. Парафазные импульсы напряжения от генератора 14 парафазных управляющих импульсов напряжения подаются на вводы 9 и 12 пластин 7 и 8, распрложенные с разных сторон системы отклонения, к выводам 10 и 11 подсоединены согласованные нагрузки 15 и 16. Импульсы напряжения, проходя по пластинам 7 и 8 во встречных направлениях, взаимодействуют с электронным потоком, развертывая его по люминесцентному экрану 13, при этом разница в величине напряженности электрического поля, действующего в один и тот же момент времени на разные части электронного потока, меньше, чем при подаче импульсов напряжения с одной стороны отклоняющей системы, в результате чего снижаются искажения хронограммы на выходном люминесцентном экране 13. На фиг. 2 представлена хронограмма 17, полученная на известном времяанализирующем устройстве, и хронограмма 18, полученная на предлагаемом. Как видно из фиг. 2, при равномерном и одновременном облучении входной щели короткими импульсами лазерного излучения имеется наклон изображения щели на хронограмме 17 и отсутствует на хронограмме 18. Использование изобретения позволяет повысить достоверность информации об исследуемом процессе, полученной с экрана электронно-оптического преобразователя при скоростях развертки изображения, близких к скорости света.

ВРЕМЯАНАЛИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, включающее электронно-оптический преобразователь, содержащий по крайней мере одну электростатическую симметричную отклоняющую систему проходного типа, выполненную в виде двух пластин, имеющих на противоположных концах по выводу, а также генератор парафазных управляющих импульсов напряжения и согласованные нагрузки, при этом один из выводов каждой пластины соединен с одним из выходов генератора парафазных управляющих импульсов напряжения, а второй вывод - с согласованной нагрузкой, отличающееся тем, что, с целью повыщения достоверности информации об исследуемом быстропротекающем процессе, получаемой на выходном экране при скоростях развертки, близких к скорости света, с генератором парафазных управляющих импульсов напряжения соединены выводы пластин, расположенные на противоположных концах симметричной отклоняющей системы.

.Z