ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР С МНОГОКАНАЛЬНЫМ КОММУТИРУЕМЫМ ВХОДОМ Советский патент 1972 года по МПК G01D5/00 

Изобретение относится к области оптоэлектроники и вычислительной техники и может быть применено при построении различного рода устройств оптической обработки информации и, в частности выходных блоков онтоэлектронных запоминающих устройств.

Известен фотоэлектронный прибор, содержащий блок канальных электронных умножителей (КЭУ), вторично-эмиссионную систему дискретных динодов и включенную между ними схему опроса, позволяющую подключить при работе прибора тот или иной канальный электронный умножитель к динодной системе.

Недостатками известного прибора являются: необходимость построения дополнительной электромагнитной или электростатической фокусирующей системы в промежутке между выходом блока КЭУ и многоэлементной маской схемы опроса; сложность юстировки и наладки прибора при его изготовлении, так как требуется точное сопряжение траекторий электронных пучков, выходящих из блока КЭУ, с элементами маски, размещенной за матрицей отклоняющих электродов; недостаточно высокая надежность, так как прибор в конечном счете работает не по качественному, а но количественному признаку (для попадания пучков электронов в отведенные им отверстия маски нужно обеспечить определенный уровень отклоняющих напряжений); ограниченный частотный потолок, обусловленный тем, что канальным умножителям свойственно снижение коэффициента усиления при высокой частоте следования импульсов.

В предложенном приборе эти недостатки устранены за счет того, что блок КЭУ в месте, соответствующем оптимальному сечению

блока с точки зрения экономии питания, разделен на две части, между которыми включена матрица клапанирующих электродов так, что каждый КЭУ оказывается соединенным с одной ячейкой матрицы.

При этом отпадает необходимость построения дополпительной электронной фокусирующей системы на участке между выходом блока КЭУ и маской схемы опроса, так как эта часть прибора отсутствует, не требуется

юстировки прибора при его изготовлении и настройке, связанной с необходимостью сопряжения траекторий электронов с отверстиями в маске; увеличивается надежность работы прибора, так как запирание каналов

происходит по принципу «Да или нет перегрузки токами блока КЭУ, так как при каждом такте работы прибора включается только один КЭУ выходной части блока, а остальные отдыхают, что позволяет увелиНа фиг. 1 изображена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема матрицы клапанирующих электродов.

Прибор помещен в один общий вакуумный баллон /. К фотокатоду прибора 2 посредством прикатодного фокусирующего поля подключен блок КЭУ 3 так, что каждому КЭУ блока S соответствует на фотокатоде место, откуда фотоэлектроны собираются на его вход.

Для удобства эксплуатации, а также с целью снижения шумов от посторонних засветок на фотокатоде номещена маска 4 с отверстиями, оставляющими открытыми лишь те места на фотокатоде, с которых фотоэлектроны собираются на входы КЭУ. Блок КЭУ разделен на две части: входную 5 и выходную 6. Сечение блока сделано в месте, обеспечивающем наибольшую экономию энергии источников питания блока КЭУ. Между частями блока--в«#иечена матрица клапанирующих электрщ е у - За блоком КЭУ помещена диноднаяг ристема 8 прибора, первый динод 9 которой подключен посредством электростатическГдМ фокусирующего поля ко всем выходам блока 3. К выходу динодной системы подключен анодный электрод 10, соединенный с нагрузочным сопротивлением 11 и разделительным конденсатором 12.

Питание динодной части прибора осуществляется от источника питания 13 при помощи подключенного к нему делителя напряжения 14, питание прикатодной фокусирующей системы от источника питания 15. Блок КЭУ питается от источников 16-18. Каждая ячейка матрицы 28 клапанирующих электродов 7 для блока из 16 КЭУ содержит два клапанирующих электрода 29 и 30, например, кольцеобразной формы. Клапанирующие электроды ячейки размещены один за другим на одной оси и подключены к одному соответствующему им КЭУ блока 3. Одна ячейка матрицы подключена к одному КЭУ блока. Клапанирующие электроды соединены электрически в XY координатную матрицу и подключены соответственно к Х(}9-22) и Y(23-26) кодовым шинам адреса. Шины 31-34 являются -кодовыми шинами адреса, шины 35- 38 У-кодовыми шинами адреса.

В исходном состоянии на кодовые шины адреса 19-22 и 23-26 поданы отрицательные напряжения, полностью запирающие блок. Величина этих напряжений подобрана

так, что каждый клапан в отдельности полностью запирает подключенный к нему канал. Отпирается тот или иной канал лищь при совпадении в нем на обоих электродах

положительных управляющих напряжений.

Подлежащий обработке двоичный код оптических сигналов подается на вход прибора через отверстия маски 4. Из тех мест, где на вход прибора поступил

свет, фотокатод 2 эммитирует фотоэлектроны. Прикатодиое поле подключает эти фотоэлектроны на входы соответствующих КЭУ входной части блока 3, где они усиливаются. Допустим, что требуется выяснить, поступил

ли на вход прибора свет по адресу, соответствующей например, ячейке, отмеченной на фиг. 2 знаком. Для этого на кодовые шины ареса 33 и 37, на пересечении которых находится опрашиваемая ячейка, нужно в такт с

поступлением двоичного оптического кода подать положительные управляющие импульсы напряжения, которые откроют эту ячейку для прохождения через нее тока. При этом, если на вход прибора по выбранному адресу был

подан свет, то усиленные в блоке 5 сигналы с выхода соответствующего КЭУ поступят па первый динод 9 динодной системы прибора 8. В динодной системе электроны дополнительно усилятся, а через анодный электрод 10 поступят на нагрузочное сопротивление 11, откуда возникающий при этом импульс напряжения через разделительный конденсатор 12 поступит на выходную клемму прибора 27. Если же по выбранному адресу на вход прибора не был подан свет, импульс напряжения на выходе прибора не появляется.

Предмет изобретения

Фотоэлектронный прибор с многоканальпым коммутируемым входом, содержащий последовательно расположенные фотокатод, блок канальных электронных умножителей, вторичную эмиссионную усилительную систему из дискретных динодов и анодный электрод, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, увеличения надежности и быстродействия, в нем блок канальных электронных умножителей разделен на две части, между которыми включена матрица клапанирующих электродов так, что каждая ячейка матрицы подключена к одному соответствующему ей канальному электронному умножителю.

ia-2Z 25-26

г i 3 / /

б 7 e 9

/// LL