Усиление яркости методом оптимального контакта экрана с ФК.

Кардинальное усиление яркости можно получить, применяя последовательно расположенные ЭОП’ы.

Так, двухкамерная конструкция содержит один усилитель, трёхкамерная - два и т.д. Сопряжение камер осуществляется линзами, посаженными в монолитной конструкции на оптический контакт с одной стороны - с люминофором экрана, а с другой - с ФК. Это резко уменьшает френелевские потери и сопутствует эффективному увеличению яркости без заметного ухудшения качества изображения.

Применение волоконнооптических пластин (ВОС) для усиления яркости изображения. Применяются вместо сопрягающей многокаскадной схемы с ЭОП. Также выполняются в монолитном узле.

Фотохронографы на времяанализирующих ЭОП.

Наряду с ФК, ЭОС и КЛЭ они также содержат электроннооптический затвор и одну или две пары отклоняющих пластин. Это позволяет получить информацию об исследуемом процессе в аналоговой, а далее с помощью ПЗС’матриц и цифровой формах подобно простейшим детекторам на ФЭ и ФЭУ. Изображение пучка фокусируют на ФК ЭОП’а в виде или точки, или узкой полоски. Отклоняющие пластины как в осциллографе пучёк разворачивают во времени на КЛЭ. Результат фиксируют, получают микроденситограмму и по ней определяют амплитудно-временную характеристику процесса при сверхвысоком временном разрешении.

Временное разрешение определяется растягиванием пакета (развёртыванием в направлении выбранной координаты) одновременно эммитированных фотоэлектронов при из пролёте отклоняющих пластин. Фотоэлектроны попадают в отклоняющий промежуток в различные моменты времени и, как результат, по разному отклоняются. Тогда на экране вместо точки возникает ширих конечной толщины. Дисперсию пролётных времён в ЭОП’е с ускоряющей сеткой вблизи ФК можно расчитать как

где Du₀- разброс начальных скоростей электронов, Е - напряжённость прикатодного поля, U₀- начальная энергия фотоэлектронов, U(z) - распределение потенциала вдольоси прибора, d и l - расстояние от ФК до сетки и экрана соответственно.

Временное разрешение должно также зависеть от пространственного разрешения собственно ЭОП (диаметра z электронного пятна при точечной засветке ФК)и скорости развёртки луча по экрану v. Для расчёта временного разрешения ЭОП типа ПИМ была предложена формула:

где к - коэффициент 1,2; DU - разброс начальных энергий фотоэлектронов, эВ. Предельное временное разрешение, определяемое хроматическим разбросом времён пролёта фотоэлектронов будет

где Е - в В/м, a - размерный коэффициент» в зависимости от типа ФК и l.

Регистрация световых явлений длительностью менее 10па невозможна без промежуточного умножения (усиления) потока электронов. Например, для получения нужной плотности почернения фотопластинки S разрешаемый элемент изображения на ФК должен эммитировать определённое число n₀ фотоэлектронов. Плотность импульса тока с разрешаемого элемента за разрешаемый интервал времени t₀ будет I₀=ln₀/St₀, т.е. с уменьшением длительности экспозиции плотность тока должна возрастать. Т.е. в нано- и пикосекундном диапазонах должны достигаться десятки и сотни А. Это может приводить к нарушению условия эквипотенциальности на поверхности ФК и резкой расфокусировке изображения на экране. Это может происходить из-за больших пространственных зарядов в условиях большой плотности тока и конкретных причин зависимости Г от конструкции ЭОП’а.

Первые времяанализирующие камеры типа ПИМ (преобразователь импульсный многокадровый) были созданы М.М.Бутсловым в конце 40-50 гг.

Чувствительность указанных пластин, однако значительно устапает чувствительности осциллолграфических, т.к. они выполныются в полосковой конструкции из соображений максимального временного разрешения и располагаются с неизбежностью на значительно бо’льших расстояниях при соответствующем уменьшении Е. Обычно пластины имеют выводы с колпачками на колбе. Резонансные частоты поэтому находятся в районе 300-350 МГц. Выводы ФК и фокусирующего электрода выполняются в форме дисков, впаянных в колбу. В некоторых ПИМ (3СКМ) пластины делаются «на включение» и «на проход», поэтому полоса расширяется до 500МГц, в ПИМ3СМВ они снабжены 75-омными разъёмами. Это увеличивает полосу до 3ГГц. Полоса пропускания затворной системы у них равна 600МГц. В ПИМ-3К затворные и компенсационные выводы имеют коаксиальные разъёмы с полосой 1,7 ГГц. Отклоняющие пластины - проходного типа со штырьковыми выводами.

Дата добавления: 2015-12-08