Фотоэлектронный прибор

3687I8

О П И СА Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистииеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. Н 03k 3/42

Заявлено 23.Х1.1970 (№ 1490174/26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.1.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 2.1V.1973

Комитет по делам изоаретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.3.055(088.8) Автор изобретения

В. И, Хвингия

Институт кибернетики АН Грузинской ССР

Заявитель

ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР

Изобретение относится к области вычислительной техники и может бьгть;использовано в,качестве уоеи фиц ированного вьодуля при построении выходных блоков устро йст в оптической обработки информации, la частности онтоэлектроrньвх за поминающих устройств.

ИзвpcTIHbI фотоэлектронные устройства (ФЭУ), содержащие фотокатод, вторичноэмисоионную усилительную систему из отдельных от ражатель ных динодов iH анод ный электрод. Указан ные ФЭУ обладают высокой чувствительностью, большим коэффициентом усиления и выходной мощностью, достаточной для с огласовани я их с быстродействующими схемаии. Однако из вестные фотоэлектронные устройства недостаточно надежны, имеют завышенную амплитуду управляюацих наатряокений,и сложны в изготовлен ив.

Цель изобретения — повышение надежности и уменьшение амплитуды управля ющих напр яжепий.

В предлагаемом фотоэлектронном приборе к фотокатоду подключен блок KBHBJIbHblx электронных умножителей, который соединен с матрицей отклоняющих электродов, причем последние соединены в XV-координатную сетку, подключенную к дешиф раторам, к выходам матрицы подключена маска с отверстиями, за которой расположен первый ди нод динодной системы прибора, подключенный ко всем отверстиям маски. С целью упрощевия технологии изготовления прибора между фотокатодом и матрицей отклоняющих электродов включена система прострельных динодов.

На фиг. 1 представлена схема описываемого прибора; на фиг. 2 — матрица отклоняющих электродов; на фиг. 3 — маска с отверстиями; на фиг. 4 — матрица отклоняющих электродов с маской.

10 Фотоэлектронный прибор содержит: вакуумный баллон 1; фотокатод 2; блок 3 канальных электронных умножителей (КЭУ); маску 4 с отверстиями; матр ицу б отклоняющих электродов; Х-кодовые шины б — 9 адреса;

15 V-кодовые шины 10 — 13 адреса; маску 14 с отверстиями; первый динод 15 ди нодной системы 1б прибора; анодный электрод 17; нагрузочное сопротивление 18; разделительный конденсатор 19; выходную клемму 20; дели®0 тели 21 и 22 напряжения; шины 28 и 24 питания; отдельную ячейку 2б матрицы; Х-отклоняющие электроды 2б; V-отклоняющие электроды 27; проекции 28 на маску потоков электронов; Х-отклоняющие электроды 29; Vотклоняющие электроды 80.

Прибор помещен в один общий вакуумный баллон. К фотокатоду прибора посредством прикатодного фокусирующего поля подключен блок 8 ттаакк, что каждому КЭУ блока со30 ответствует на фотокатоде место, откуда фо368718

10

3 тоэлекгроиы собираются на его вход. РазkII0cTb потенциалов между входами блока и фотокатодом порядка 150 — 300 в, что необходимо для нормальной работы блока.

Для удобства эксплуатации на фотокатоде помещена маска 4 с отверсгиями, оставляющими открытыми лишь те места на фотокатоде, с которых фотоэлектроны собираются на входы блока 8. К выходам блока подключена матрица 5 отклоняющ ихэлектродов. На фиг.2 приведена при нципиальная электрическая схема матрицы для блока из 16 КЭУ. Каждая ячейка 25 матрицы, содержащая пару Хотклоняющих электродов 2б и пару V-отклоняющих электродов 27, подключена к выходу одного соответствующего ей КЭУ блока 8.

Ячейки 25 матрицы соединены в XV-координ атную сетку и подключены соответственно к Х-кодовыч шинам б — 9 и V-кодовым шинам 10 — 18 адреса, управляемым от внешних дешифраторов. 3а матрицей помещена металлическая маска 14 с отверстиям и, размещенными по одному за каждой ячейкой матрицы. Огверстия маски 14 смещены относительно проекций на маску потоков эле ктронов, проходящих через невозбужденную матрицу, так, что при невозбужденной матрице электроны через маску 14 не проходят. 3а маской 14 помещен первый динод 15 динодной системы 1б прибора, подключенный одновременно ко всем отверстиям маски 14. Потоии электронов подключаются к матрице 5, маске 14 и диноду 15 благодаря имеющимся в приборе специальным электростатическим или электромагнитным фокусирующим полям (не показаны).

К выходу динодной системы прибора подключен анодный электрод 17, соединенный с иагрузочным сопротивлением 18 и разделительным конденсатором 19. Выходом прибора является клемма 20, соединенная с разделительным конденсатором 19. Питание прибора осуществляется посредством делителей

21 и 22, подключенных к источникам питания через шины питания 28 и 24.

На фиг. 4 приведен удобный для практической реализации вариант исполнения матрицы 5 и показан способ подключения к матрице маски 14. В этой схеме вместо дискретных отклоняющих электродов 2б и 27, образующих на фиг. 2 отдельные ячейки 25, пр именена система XV-непрерывных электродов

29 и 80. В остальном же обе схемы идентичны.

Адресный опрос входных сигналов осуществляется посредством матрицы 5 и маски 14.

Полярность опрашивающих (управляющих) сигналов зависит от принятой схемы соед инения ячеек 25 матрицы 5 и от размещения отверстий маски 14.

На фиг. 2, 3, 4 приведен вариант построения опраш ивающей системы, при этом полярность опрашивающих сигналов должна быть положительной.

4

1!ри поступлении на Х-кодовые шины б — 9 матрицы 5 положительных управляющих сигналов проекции 28 электронов на маске 14 переместятся по горизонтали вправо; при подаче положительных управляющих сигналов на V-кодовые шины 10 — 18 проекциями электронов на маске 14 переместятся вверх. В местах совпадения па ячейках 25 управляющих напряжений проекции электронов переместятся по диагонали вправо вверх, как это показано на фиг. 2, 3 и 4, а при соответствующем подборе амплитуд управляющих напряжений электроны попадут в отверстия маски 14.

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 имитирует фотоэлектроны. Прикатодное поле подключает эти фотоэлектроны на входы соответствующих КЭУ блока 8. С выходов блока 8 усиленные потоки электронов через ячейки 25 матрицы 5 спроектируются на маску 14. Однако при отсутствии па матрице 5 совпадающих отклоняющих напряжений электроны через маску 14 не пройдут. Допустим, требуется выяснить, посту.пил ли на вход прибора свет по адресу, соответствующему ячейке, отмеченной на фиг. 2, 3 и 4 знаком .. Для этого на кодовые шины 7 и 12 адреса, на пересечении которых,находится опрашиваемая ячейка, одновременно с поступлением на вход прибора двоичного оптического кода нужно подать управляющие импульсы напряжения положительной полярности. При этом в вьюранной ячейке электроны пройдут через отверстие маски и поступят на динод 15 динодной системы пр ибора. В динодной системе электроны дополнительно усилятся и через анодный электрод 17 поступят на нагрузочное сопротивление 18. При этом, если на вход прибора по выбранному. адресу был подан свет, на выходной клемме 20 появится электрический импульс напряжения. Если же по выбранному адресу на вход прибора не был подан свет, импульс напряжения на выходе прибора не появится. Аналогичным образом может быть опрошен и любой другой адрес входных сигналов.

На основе описанного фотоэлектронного ,прибора можно строить выходные блоки устройств оптической обработки информации, в частности запоминающих устройств. Так, например, блок, собранный из и таких параллельно включенных приборов, имеющих каждый т-канальный вход, позволяет осуществить одновременную параллельную выборку, преобразование и усиление одного и-разрядного числа из общего количества т, и-разрядных чисел, поданных на его вход. Причем все равно, будут ли все приборы объединены в один общий вакуумный баллон или каждый из них будет помещен в индивидуальную ка,меру.

368718

Выходной блок, построенный на основе предлагаемого фотоэлектронного прибора, имеет следующие преимущества: высокое быстродействие, большой коэффициент усиления и высокую чувствительность. Следует отметить, что высокое быстродействие описываемого фотоэлектронного прибора обеспечивается нс только применением в нем вторичноэмисснонной усилительной системы из дискретных отражательных ди нодов, а также и тем, что сборка (совмещение) большого чис;Ià сравнительно мà Ioìoщ ных каналов обработки двоичной информации осуществляется внутри приоора не электрическим монтажом с помощью проводов, при котором предусматриваются паразитные параметры схемы (емкости и индуктивности), а посредством электростатического фокусирующего поля. Это важное обстоятельство необходимо для построе ния быстродействующих приборов с большим числом входов.

Предмет изобретения

1. Фотоэлектронный прибор, содержащий фотокатод, секцию переноса изображения, вторично-эмиссионную умножительную систему, .выполненную из динодов, и анодный электрод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения амплитуды управляющих напряжений, к фотокатоду подключен блок канальных электронных умножителей, который соединен с матрицей от. клоняющих электродов, причем последние соеди нены в XV-,êîîðäèíàòíóþ сетку, подключенную к дешифраторам, к выходам матрицы подключена маска с отверстиями, за которой расположен первый динод динодной системы прибора, подключенный ко всем отверстиям маски.

2. Фотоэлектронный прибор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления, между фотокатодом и матрицей отклоняющих электродов включена система прострельных динодов.

368718

ФЪ2 2

Фиа 3

Составитель С. Лунинская

Редактор Л. Жаворонкова Текред Т. Миронова Корректоры: С. Сатагудова и 3. Тарасова

Заказ 735/15 Изд. ¹ 194 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета llo делам пзобретешш и открымш при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Типография, пр. Сапуповгп 2