Вторично-электронный умножитель Советский патент 1978 года по МПК H01J43/06 

Изобретение относится к электронным умножителям, а именно к вторично-электролHbJM умножителям (фотоумножителям) с М1ногока1скадной ум«ожительной системой. В известных электродных усилителях для получения линейной зависимости выходного сигиала от логарифма амплитуды сигнала на входе используются специальные схемные устройства. Однако эти усилители недостаточно ширекополооны, а их амплитудные хара-ктеристики неудовлетво|рительны. Более простыми являются устройства, в которых логарифмиравание сипнало в осуществляется неиосредствеено в датчике. Известные датчики с логарифмической хара ктеристикой, например фотоэлектронный умножитель, перед фотакатодом которого уста«авлено несколько светофильтров различной прозрачиости, не могут быть выполнены с многокаскадной умножительной системой вследствие того, что электронные макеты неизбежно расплываются по .всей площади после(дних эмиттеров. В предлагаемо.м втарич«о-злектроином умножителе часть эмиттеров (по крайней мере два из них) снабжена отверстиями, в которых усталовлены сетки, а за сетками помещены дополнительные эмиттеры, находящиея под отрицательным потенциалом относительно основных эмиттеров. В предлагаемо.м вторично-элэкт:р0;нном умножителе получение логарифмической амплитудиой хара.ктеристики обеспечивается конструкцией у.множительной системы, обусловливающей ограяичание тока объе.м-ным зарядом. При этом обеспечивается повышенная точность задания логарифми ческого закона а-лтплитудной характеристики на всех ее участках. Изобретение поясняется чертел.о.м. На нескольких выходны.ч каскадах умножителя, в завнсимости от требуемого динамического диапазона в рабочей части эмиттеров 1 делаются окна, которые закрываются мелкоструктурной сеткой, например никелевой. В процессе изготовления прибора поверхность сетки покрывается слоем, обеспечивающим высокие коэффициенты вторичной эмиссии. На близком расстоянии (1-2 м.м) за окнами располагаются дополнительные эмиттеры 2, иоверх;ность которых таклче обладает высокими вторичиоэ.миссионнымИ свойства ми. На эти допол1нительные эмиттеры относительно основных подаются небольщие отрицательные потенциалы (10-20 в), так что вторичные электроны, выбиваемые из дополнительиых эмиттеров, ускоряются в сторону основпых и, пройдя сетку, двигаются к последующему (каокаду.

Из-за малой величины ускоряющих напряжений дополнительные эмиттеры при относительно малых токах попадают в режим ограничения тока объемным зарядом, снижая тем самым усиление ,всей системы (внутреннее автарегулирование). Оановные эмиттеры входят в режим ограничения при токах, ббльн1их на неаколько поря1дков. Бла годаря это1му после того, как последний дополнительный эмиттер вошел в режим ограиичения, соответствующий ему ооновной эмиттар продолжает работать в линейном режиме.

Подбором напряжений между основными и дополнительными эмиттерами можзно добитцся, чтобы вхождение послегдовательно расположенных дополнительных эмиттеров в режим ограничения тока объемным зарядом

проходило при возрастании амплитуды сигпала в одинаковое число раз.

Такой режим работы многокаскадных усилителей обеспечивает логарифмичеоиую амплиту Дгную характеристику.

Формула изоб|ре тения

Вторично-электронный ум)ножитель, содержащий умножительпую систему с несколькими эмиттерами и с сетками, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения 0:ТклО;Нвний амплитудной характаристи,ки умножителя от логар:ифми ческого закона, часть эмиттеров (ло крайней мере два из них) снабжена отверстиями, в которых установлены сетки, а за сетками помещены дополнительные эмиттеры, находящиеся под отрицательным потенциалом относительно основных эмиттеров.