Фотоэлектронный умножитель Советский патент 1983 года по МПК H01J43/00 

ствующая захвату значительной ;части (до 30%) угловых термоэлектро нов, вылетающих с периферии колбы, в области,примыкающей к границе фотокатода, а также перехват вторичн ых электронов, выбитых из активной зоны фокусирующего электрода. Указанные влияния в комплексе значительно ухудаиают порог чувствительности в импульсном режиме ФЭУ а также способствуют появлению посл импульсов. Цель изобретения - получение низ кого порога чувствительности в импу сном режиме. Поставленная цель достигается те что в фотоэлектронном умножителе .дл детектирования импульсных световых сигналов, включающем полупрозрачный фотокатод, фокусирующий электрод в виде конуса и динодную умножительну систему, установлена вырезывающая диафрагма с отверстием диаметром 38 мм, расположенная между конусом и первым динодом.на расстоянии, не пр вышающем 5 мм от нижнего среза кону Кроме того, между 1-ым, 2-ым, 3и Н-ым динодами системы установлены диафрагмы с возрастающей площадью отверстий в пределах от HF до , но не более полной эффективной площади динода, где Н - номер динода, а F - площадь отверстия диафрагмы 1-го динода. . На чертеже представлен предлагаемый фотоэлектронный умножитель. , Фотоэлектронный умножитель со-, держит фотокатод I, фокусирующий электрод в виде конуса .2, динодную систему 3 и вырезывающие диафрагмы Умножитель работает следующим об разом. Электронная оптика, обеспечивающая фокусировку фотоэлектронов на 1-й динод при радиальной форме фото катода, моделируется таким образом, чтобы пучек фотоэлектронов с рабоче площади фотокатода был сфокусирован на центральную часть 1-го динода. Обычно диаметр сфокусированного на 1-й динод пучка фотоэлектронов не превосходит нескольких миллиметров. Таким образом, при рабочей пло щади- 1-го динодал2-5 см используется лишь незначительная, центральн его часть. Так как плотность тока в районе 1-ых, динодов обычно невелика, такие явления как насыщение объемным зарядом и т;п. еще не проявляются. В современных ФЭУ обычно все динодн системы выполняются конструктивно одинаковыми, поэтому большая часть эффективной площади 1-ых динодов по существу не используется , а лишь вы полняет паразитную роль эмиттера положительных ион.ов, дрейфующих в сторону фотокатода и бомбардирующих фотокатод и близлежсццие электроды. .Поэтому, если в основании конуса 2 поместить вырезывающую диафрагму 4, .выполненную из материала с низким коэффициентом и вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ) и электрически соединенную с конусом или находящуюся под некоторым потенциалом относительно него, то миграция положительных ионов со сторо.ны динодной системы 3 в направлении фотокатода 1 резко ограничивается (в процентном отношении она равна отиоиению площадей диафрагмы и динода). Оптимальное расстояние .расположения диафрагмы относительно основа1ния конуса не превышает 5 мм. При расстоянии более 5 мм диафрагма ока|3ывается в зоне расфокусировки и начинается частичный перехват потока фотоэлектронов. Диаметр диафрагмы для рассматриваемой системы входа в пределах 38 мм целиком зависит от ее расположения относительно основания конуса. По аналогии со входом послеимпульсы ФЭУ могут зарождаться под действием ионной бомбардировки и в области первых динодов, что также ухудшает порог чувствительности в импульсном режиме. Целесообразно установить диафрагмы 4 с постоянно возрастающей площадью и перед, последующими динодами системы 3 от 2-го до Н-го. Это не изменяет усиления ФЭУ, но существенно сокращает число и амплитуду-послеимпульсов от ионной обратной связи. Диафрагма, устайовленная у основания фокусирующего электрода (конуса) , позволяет получить и более жесткую зонную характеристику сбора электрон.ОБ с фотокатода на 1-й динод обеспечивая тем самым блоее крутой спад характеристики на границе рабочей зоны фотокатода ФЭУ. Предлагаемый фотоэлектронный умножитель позволяет улучшить порог чувствительности в импульсном режиме, а также повысить процент выхода годных изделий. Формула изобретения 1. Фотоэлектронный умножитель для детектирования импульснцх световых сигналов, включанзщий полупрозрачный фотокатод, фокусирующий электрод в виде конуса и динодную умножительную систему, о тличающийся тем, что, с целью получения низкого порога чувствительности, в импульсном ре-. жиме, в нем установлена вырезывающая диафрагма с отверстием диаметром 38 мм, расположенная между конусом и первым динодом на расстоянии/ не превышающем 5 мм от нижнего среза конуса .

2. Умножитель по п. 1,отличающийся тем, что между 1-ым 2-ым, 3-им и Н-ым динодами системы установлены диафрагма с возрастающей площадью отверстий в предел ах от HF до , но не более полной эффек,тивной площади динода, где Н - номер дииода, а F - площадь отверстия диафрагкы 1-го динода..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вильдгрубе Г.С. ФЭУ-15 ФЭУ-16, Дис. на соиск. учен, степени д-ра техн. наук. ВНИИМРП, М. , 1958, с.Ш117.

2.Дунаевская Н.В. и Ройкин Ж.М. Фотоэлектронный умножитель ЮУ-34 с

жалюэийной системой умножения и высокоэффективным многощелочным фотокатодом.- Электронная прокололен 4, 1974, с. .34-36 (проностьto готип) .

3.

V////////

л

/////////