ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР

Полезная модель относится к основным элементам электрического оборудования, а именно, к фотоэлектронным приборам, в которых используется поток электронов в вакууме и может быть использована в рентгеновских трубках, колоннах электронных микроскопов, нейтронных генераторах и т.д.
Известен фотоэлектронный прибор, содержащий вакуумированный корпус с входным и выходным окнами и расположенными в нем микроканальной пластиной и анодом (см. патент SU 1038982, кл. H01J 31/00, опубл. 30.08.1993). Недостатками известного устройства являются громоздкость и относительно небольшая эффективность.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в уменьшении габаритов, повышении эффективности и снижении электропотребления. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что фотоэлектронный прибор содержит вакуумированный корпус с входным и выходным окнами и расположенными в нем двумя микроканальными пластинами с образованием шевронной сборки, по крайней мере, один динод и анод, при этом перед входным отверстием установлен светодиод.
На фиг.1 представлен предлагаемый прибор.
Фотоэлектронный прибор состоит из вакуумированного корпуса 1 с оптически прозрачным входным окном 2 и выходным окном 3. У окна 2 расположен светодиод непрерывного действия или импульсный светодиод 4 с длительностью импульса порядка 0,1 нс. В корпусе 1 последовательно от входного окна 2 расположены две многоканальные пластины 5 с образованием шевронной сборки, два динода 6 и анод 7.
3
6
8
9
В отличие от известного фотоэлектронного прибора предлагаемое устройство не имеет фотокатода: фотокатодом служит входная поверхность ближайшей к светодиоду 4 микроканальной пластины 5. Эта же пластина обеспечивает первичное умножение числа вторичных электронов с коэффициентом от 10 до 10. Далее число электронов увеличивается за счет следующей микроканальной пластины 5 шевронной сборки и дополнительного умножителя, который состоит из одного или более металлического динода 6, как в традиционных фотоэлектронных умножителях (ФЭУ). Общий коэффициент умножения может достигать величин 10-10, и в результате анодный ток устройства может достигать значений от 20 мкА в случае маломощного устройства (анодное напряжение до 50 кВ) и до 1 мА в случае устройства средней мощности. Регулировка анодного тока в непрерывном режиме работы может осуществляться изменением яркости светодиода 4.
Отсутствие фотокатода как отдельного элемента конструкции позволяет значительно уменьшить габариты устройства. При этом наличие нескольких умножающих элементов 5-6 позволяет добиться значительной эффективности. Использование светодиода в качестве внешнего фотоисточника снижает электропотребление и упрощает регулирование выходного потока электронов. В случае непрерывного режима работы также возможна замена светодиода на изотопный источник света, что снижает энергопотребление в этом узле до нуля.
В силу того, что временные разбросы каналов пластин 5 не превышают 0,1 нс, а дальнейшее умножение числа электронов также приведет к временным разбросам не более 0,7 нс, на базе рассматриваемой конструкции возможно создание импульсного рентгеновского источника с характерной длительностью импульса порядка 1 нс. Это особенно важно при создании систем рентгеновской локации высокой точности. При этом устройство весьма компактно: габариты экспериментального образца следующие: длина - от 70 мм, диаметр - от 16 мм.