Электронно-лучевая лампа-политрон Советский патент 1992 года по МПК H01J31/02 

Изобретение относится к технике преобразования электрических сигналов и может быть использовано в устройствах демодуляции и распознавания сигналов.

Известны электронные устройства с переменной передаточной характеристикой, реализованные на полупроводниковых либо электровакуумных приборах 1, Однако характеристики этих устройств не обеспечивают чувствительности к микроструктуре электрических сигналов.

Чувствительность устройства к микроструктуре сигналов может быть обеспечена при измерении параметров вторичных электронов, образующихся при рассеянии электронного пучка на поверхности электрода, соединенного с источником сигнала (заявка Me 4403918/09 (051163) от 4.04.88, положительное решение от 31.07.89).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство Политрон 2. В политроне электронный пучок, локализованный в телесном угле, охватывающем основанием, коллекторные пластины отклоняется электрическим полем рззйертв;вающих пластин

вдоль коллекторных пластин. Форма передаточной характеристики определяется геометрией коллекторных пластин и потенциальным рельефом, создаваемым вдоль траектории отклонения пучка функциональными пластинами. Чувствительность политрона к микроструктуре сигнала возникает в момент рассеяния электронного пучка на поверхности одной из развертывающих пластин (заявка № 4403918/09 (051163) от 4.04.88). Для обеспечения чувствительности к микроструктуре необходимо задавать на развертывающих пластинах политрона отрицательный потенциал, равный по величине 10% величины энергии электронов пучка в электронвольтах, Дополнительно повысить чувствительность на 2-3% можно, подавая большой (до 200-ЗООВ) положительный потенциал на крайние функциональные пластины, что вызывав дополнительный отток электронов, эмитти рованных развертывающей пластиной, в направлении коллекторов. Однако существенная часть (40%) эмиттировэнных электронов все же попадает на часть второго анода, размещенную между электронной

с/ С

пушкой и развертывающими пластинами, имеющую положительный потенциал отчо- иигельно развертывающей пластины, что не дает значительно повысить чувствительность политрона к микроструктуре сигнала. Кроме того, подавать столь высокий потенциал на крайние функциональные пластины нежелательно, т. к. чувствительность политрона по отношению к потенциалам центральных функциональных пластин значительно падает.

Цель устройства - повышение чувствительности устройства к микроструктуре сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство - электронно лучевую лампу, содержащую катод косвенного накала, модулятор, ускоряющий электрод, первый анод и второй анод, формирующие электронный пучок, корректирующие пластины, развертывающие пластины, функциональные пластины, коллекторные пластины, размещенные внутри вакуумного баллона, поверхность которого изнутри покрыта ак- вадагом, соединенным со вторым анодом, дополнительно введен селектирующий электрод в пространстве между развертывающими пластинами и функциональными пластинами, выполненный в форме рамки, клемма которое вьшеденэ на поверхность баллона

Введение селектирующего электрода позволяет сохранить чувствительность политропа г,о отношению к потенциалам всех функциональных пластин и обеспечить вдрое более высокую чувствительность по отношению к микроструктуре сигнала за счет оттока всех вторичных электронов от развертывающих пластин в направлении функциональных пластин. Отток вторичных олектронов обеспечивается при подаче на селектирующий зпектрод положительного потенциала относительно второго анода и развертывающих пластин.

На чертеже схематически изображена электронно-лучевая лампа - политрон.

Политрон содержит катод 1 косвенного накала, ускоряющий электрод 2. модулятор 3, первый анод 4, второй анод 5, корректирующие пластины 6, развертывающие пластины 7, коллекторные пластины 8 и 9, десять пар функциональных пластин 10 и 11- (на фиг. 1, с целью упрощения схемы, указаны только пять пар функциональных пластин), селектирующий электрод 12., баллон 13.

Политрон работает следующим образом. Катод 1 (косвенного накала) эмиттирует электроны, ускоряемые -электростатическим полем ускоряющего электрода 2. Количество ускоряемых электронов ограничивается полем модулятора 3. В поле первого анода 4 ускоренные электроны формируются в пучок с нормальным распределением

электронов по сечению. Электроды второго анода 5 ограничивают взаимовлияние полей первого анода 4, корректирующих пластин 6, развертывающих пластин 7, Электростатическое поле корректирующих

0 пластин 6 обеспечивает отклонение электронного пучка в направлении оси Y, поле развертывающих пластин 7 - в направлении оси X. Электронный пучок попадает на первую 8 и вторую 9 коллекторные пласти5 ны, инжекция электронов в которые задает (формирует) ток во внешних цепях пластин. Количество электронов пучка, попадающих на коллекторные пластины 8 и 9, определяется формой пучка и его отклонением по оси

0 Y. Отклонение по оси Y определяется также потенциалами пары функциональных пластин 10 и 11, между которыми находится пучок. Отклонение пучка в поле действия какой-либо пары функциональных пластин

5 задается разностью потенциалов развертывающих пластин 7-. Электроны рассеиваемые вне коллекторных пластин 8 и 9 и функциональных пластин 10 и 11 инжектируются в аквадаг. При увеличении разности

0 потенциалов развертывающих пластин 7 возникает режим скользящего рассеяния электронного пучка на поверхности одной из развертывающих пластин 7. В результате рассеяния в пространстве между развер5 тывающими пластинами 7 выбиваются вторичные электроны, которые полем селектирующего электрода 12 направляются в сторону функциональных пластин 10 и 11 и коллекторных пластин 8 и 9. Задавая поло0 жительный потенциал селектирующему электроду 12, можно все вторичные электроды либо их часть направить на коллекторные пластины 8 и 9. функциональные пластины 10 и 11. В результате подбора

5 потенциалов на селектирующем электроде 12 и функциональных пластинах 10 и 11 можно из потока электронов выделить электроны с определенным энергетическим спектром.

0 По сравнению с прототипом предлагаемая электронно-лучевая лампа - политрон обеспечивает более чем вдвое возросшую чувствительность к микроструктуре сигнала, за счет селекции вторичных электронов

5 по энергии в вакуумном пространстве, что влечет за собой улучшение избирательности устройств распознавания сигналов, выполненных на базе политрона, а также снижает вероятность ошибок при распознавании сигналов за счет одновременной демодуляции спектральных и микроструктурных характеристик сигнала.

Формула изобретения Электронно-лучевая пампа - политрон, содержащая последовательно расположенные по ходу электронного пучка катод, модулятор, ускоряющий электрод, первый анод и второй анод, формирующие электронный пучок, корректирующие пластины, развертывающие пластины, функциональные пластины, коллекторные пластины, раз

мещенные внутри вакуумного баллона, поверхность которого внутри покрыта акпадз- гом, соединенным с вторым анодом, отличающаяся тем. что. с целью повышения чувствительности устройства к микроструктуре сигнала, дополнительно введен селектирующий электрод в пространстве между развертывающими пластинами и функциональными пластинами, выполненной в форме рамки, клемма которой выведена на поверхность баллона.

Использование: в технике преобразования электрических сигналов, в устройствах демодуляции и распознавания сигналов Сущность изобретения: в политроне для повышения чувствительности к микроструктуре сигнала дополнительно введен селектирующий электрод-между развертывающими пластинами и функциональными пластинами в форме рамки, имеющий самостоятельный вывод.