Система умножения электронов электровакуумногопРибОРА Советский патент 1981 года по МПК H01J43/20 H01J40/16 

(54) СИСТЕМА УМНОЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ПРИБОРА

поле с меньшим потенциалом по сравнению с траекториями электронов, смещенными в сторону последующих динодов. Таким образом, при почти равных длинах траекторий различный потенциальный рельеф вдоль траекторий вызывает существенный разброс времен пролета на каскаде, что приводит к ухудшению временного разрешения .систем.

Общее временное разрешение фотоэлектронного умножения (ФЭУ) с известной системой умножения с учетом влияния на этот параметр катодной камеры и анодного блока с последним каскадом составит примерно 3 не, чт нежелательно при проведении ряда физ ческих экспериментов, использование них ФЭУ с известной конструкцией системы умножения не позволяет получить необходимые результаты.

Целью изобретения является улучшение временного разрешения системы умножения.

Для достижения поставленной цели в предлагаемой системе умножения эле тронов ускоряющие сетки расположены эксцентрично по отношению к соответствующим динодам таким образом, что каждой паре динод-ускоряющая сетка центр кривизны сетки смещен относительно центра кривизны динода в направлении к предьодущему по ходу электронного потока диноду на расстояние составляющееО,45-0,55 линейного размера динода в направлении линейного расположения системы умножения.

На чертеже представлено схематичекое изображение варианта предлагаемой динодной системы.

Система содержит диноды 1, имеющи криволинейные поверхности в виде части цилиндрической поверхности, и ускоряющие сетки 2, форма которых идентична форме динодов,. причем центры кривизны цилиндрических поверхностей сеток DC смещены относительно центров кривизны цилиндрических поверхностей динОдов Og на расстояние, примерно равное половине ширины динода. Ширина зазора между соседними ди.нодом и сеткой неодинакова.

У верхней части динода, ближней к предшествующему диноду, ширина зазора меньше, чем у нижней части динода, ближней к последующему диноду.

На чертеже показаны траектории 3 и 4 электронов, вылетающих из крайних точек поверхности динода.

Работа системы умножения электронов заключается в следующем.

Электрон (см. траекторию 3), эмиттированный с части динода, ,находящейся ближе к предыдущему диноДУ, ускоряется в малом промежутке d за время t до потенциала t U, затем попадает в область с относи пьно низким потенциалом и за время t проходит до коллекторного динода. В свою очередь электрон (см. траекторию 4), эмиттированный с части динода, находящейся ближе к последующему диноду, ускоряется в с более широком промежутке за время t до потенциала 7. U, затем попадает в область с относительно высоким потенциалом и за время t проходит до коллекторного динода.

Время пролета t 12,поскольку электрон (3) пролетает в области с меньшим потенциалом, расположенной ближе к предыдущим динодам, чем электрон (4), который пролетает в области с большим потенциалом, расположенной ближе к последующим динодам.

Время пролета t i t2/ так как промежуток d 2 3 разность потенциалов на промежутке одинакова. При соответствующем подборе величины id d 2 d -1 можно добиться минимализации разброса времен проле- та д t .

Эту конструкцию системы умножения можно испол гзовать в фотоэлектронном умножителе (ФЭУ).По результатам моделирования и расчета разQ брос времен пролета электронов на каскаде не превышает 0,1 не.

При числе каскадов ФЭУ, равном 10, это время составляет порядка 0,3 не,

р Расчетное временное разрешение ФЭУ при временном разрешении катодной камеры приблизительно 0,7 не и анодного блока с последним динодом примерно 1,3 НС составляет примерно 1,5 НС. Испытания макетного образца показали, что прибор действительно обладает высоким временным разрешением - длительность импульсной характеристики на полувысоте составила 1,2-1,5 НС, что существенно ниже,

5 чем у прототипа.

Формула изобретения

Система умножения электронов электровакуумного прибора, содержащая линейно -расположенные диноды, имеющие криволинейную поверхность с центром кривизны, перед каждым из которых расположена ускоряющая сетка, форма которой идентична форме динода и имеет также центр кривизны,от.личающаяся тем, что, с целью улучшения временного

разрешения системы умножения, ускоряющие сетки расположены экспемтрично по отношению к соответствующим динодам таким образом, что в паре динод-ускорягацая сетка центр

кривизны сетки смещен относите.

центра кривизны динода в направлении к предыдущему по ходу электронного потока диноду на растояние, составляющее 0,45-0,55 линейного размера динода в направлении линейного расположения системы умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Сборник АН СССР. Некоторые вопросы экспериментальной физики, 1959, ВЫП.1, с. 27.

2. ВагЫег М. j acta electronlca 1961, V5. p.31.

и a

VlUx