Электронно-оптическая лупа времени
Патент 240867
Авторы
Классы МПК
Электронно-оптическая лупа времени
Иллюстрации
Реферат
1; vrOBH ,очтно-текин
ОПИСАН И Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Заявлено 06.1Х.1966 (№ 1101063i26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 01.1V.1969. Бюллетень ¹ 13
Дата опубликования описания 26Л П1.1969
Кл, 21g, 18i10
МПК Н 05g
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.3.038:537..533.3 (088.8) Авторы изобретения и заявители
А. И. Борискин, А. С, Брюханов, В. Н. Голубь, В. Н. Гриб и А. Г. Чеканов
ЭЛЕКТРОННО-ОПТИ 1 ЕСКАЯ ЛУПА ВРЕМЕНИ
Изобретение относится к скоростной фотографии. Его можно использовать при исследовании свечения плазмы, регистрации треков в люминесцентных камерах и исследовании других быстропротекающих физических процессов, сопровождающихся излучением или поглощением света.
Известны различные электронно-оптические лупы времени, содержащие электронно-оптический преобразователь (ЭОП) для скоростной регистрации изображения объекта, для проецирования исследуемого явления на фотокатод ЭОП, электромагнитные линзы для фокусировки изображения, высоковольтные блоки ускоряющих напряжений для изменения коэффициента усиления яркости изобракения ЭОП, генератор затворных импульсов для отпирания преобразователя, генераторы отклоняющих импульсов для формирования многоступенчатых импульсов, управляющих отклоняющими, пластинами ЭОП.
Указанные лупы времени обеспечивают скоростную многокадровую съемку изображения путем скачкообразного перемещения электронного изображения в горизонтальном и вертикальном направлениях, т. е. на горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины ЭОП подаются симметричные многоступенчатые отклоняющие импульсы, синхронно с которыми на электронный затвор подаются импульсы, открывающие его на время экспозиции, Число кадров в ряду и количестВо рядов определяется числом ступенек отклон гнощи х импульсов.
Ступенчатые импульсы формируются по с. еме с общей аиодной на-чузкой с возможностью получения симметричных двухполяриых ступенчатых импульсов с равными амплитудами каждой ступени и со средним потенциалом каждой ступени, равным нулю или отличным от нуля, причем регулировка среднего потенциала возможна только одновременно для всех ступеней.
Однако достигаемая при этом четкость изо15 бражения кадров на экране ЭОП различна для всех кадров, и максимальное разрешение, сравнимое с разрешением ЭОП в статическом режиме, можно получить только для центрального кадра. Это связано с тем, что элект2О ронное изображение в области отклоняющих пластин смещено относительно их оптической оси из-за неизбежной технологической несимметрии самих пластин, а также из-за отклонения электронного луча при работе электрон25 ного затвора.
Кроме того, при воздействии отклоняющего напряжения, соответствующего уровню напряжения ступени, электронное изображение располагается несимметрично относительно
30 отклоняющих пластин, и изменением средне240867
ro потенциала одновременно для всех ступеней импульса достигается наилучшее разрешение для одного какого-то кадра в определенной области экрана ЭОП.
Предложенная лупа времени позволяет получить одинаково четкое изображение всех кадров и улучшить разрешение по всему экрану ЭОП. Это достигается благодаря тому, что генераторы отклоняющих импульсов состоят из нескольких пар генераторов (в каждой паре один генератор относится к генераторам, формирующим, нарастающие ступенчатые импульсы, другой — к генераторам, формирующим спадающие ступенчатые импульсы), а число пар генераторов соответствует числу кадров в строке. Генераторы выполнены на лампах со вторичной эмиссией, с независимой регулировкой анодного напряжения каждого генератора, формирующего ступень, причем все генераторы нарастающих ступеней импульсов напряжения соединены параллельно между собой и подключены к одной отклоняющей пластине ЭОП, а генераторы спадающих ступеней импульсов также соединены параллельно между собой и .подключены к другой отклоняющей пластине.
На чертеже изображена электронно-оптическая лупа времени. Она содержит об ьектив
1, фотокатод ЭОП 2, диафрагмы 8 и 5, затворные и компенсационные пластины 4 и б, отклоняющие пластины 7 и 8, экран 9, электромагнитные линзы 10, блоки 11 и 12 ускоряющих напряжений, генераторы 18 и 14 отклоняющих импульсов, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) 15.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Оптическое изображение исследуемого объекта 15 проецируется объективом 1 на фотокатод 2. Под действием падающего на него излучения фотокатод эмитирует электроны, и таким образом формируется электронное изображение объекта, которос фокусируется электростатической линзой, запцтываемой блоком 12, и направляется через апертурную диафрагму 8 на флуоресцирующий экран 9.
Запирается электронное изображение электронным затвором, на пластины 4 и 6 которого до и после экспозиции:подается напряжение, сообщающее изображение на шторку горизонтальной щелевой диафрагмы 5.
Поступающие с генератора 18 затворных импульсов симметричные прямоугольные и iIпульсы открывают на время экспозицш1 доступ в камеру усиления электронам, вылетевшим со входного фотокатода. Когда электронное изображение перемещается со шторки диафрагмы в рабочее положение, изображение объекта .на экране должно оставаться неподвижным. Для этого предусмотрены компенсационные пластины б. Они выполнены так, что при подаче на нпх импульса напряжения, равного по величине импульсу напряжения на затворных пластинах 4, iHQ противоположного по знаку, электрическое поле мсж5
1О
15 го
30 зь
60 ду ними компенсирует смещение электронного изображения затворными пластинами. Однако во время действия фронтов затворных импульсов из-за несимметрии затворных пластин линия электронного пучка проходит по пути, показанному пунктиром, т. е. с некоторым смещением относительно оптической оси отклоняющих пластин 7 и 8.
Отклоняющие пластины 7 и 8 предназначены для перемещения электронного изображения по вертикали и горизонтали путем подачи на них четырехступенчатых прямоугольных импульсов с генераторов 14.
Полученное на экране 9 изображение попадает на фотокатод следующей камеры и, управляемое полем магнитных линз 10, а также ускоряющими напряжениями 6JIoKQB 11, многократно преобразуется и формируется на выходном экране.
Генераторы 14 горизонтального и вертикального отклонений совершенно одинаковы.
Они выполнены на лампах со второй эмиссией.
Диоды ламп Л1 и J74 соединены параллельно и подключены к одной отклоняющей пластине, аноды ламп Л.- — 7, также соединены параллельно и подключены к одной отклоняющей пластине; аноды имеют различные источники питания. Диноды ламп Л5 — Лц также соединены параллельно и,подключены к другой отклоняющей пластине, аноды их имеют различные источники питания. В каждый анод ламп Л,— Л8 включены последовательно с источниками анодного напряжения Е дополнительные источники питания ЛЕ с общей регулировкой их выходного напряжения для каждой .пары ламп Л1 и Л,-, Л2 и Л6, Лз и Л„
Л4 и Л8. Управляющие сетки указанных пар ламп включены параллельно.
В исходном состоянии все лампы заперты положительным напряжением, поданным на их катоды. Управляющие прямоугольные импульсы, задающие длительность, ступенек, последовательно подаются на сетки этих ламп.
При поочередном отпирании и последующем запирании пар генераторов величина отклоняющего уровня в динодах ламп скачком изменяется до величины анодного напряжения
Е+ЛЕ открытой лампы. Генераторы на лампах Л,— Л4 с анодными напряжениями Е,+ AE((fE hE)
ХЕ :>(Е ;+ AEj)(E 4+ AE) формируют прямоугольные импульсы со спадающими амплитудами.
Чтобы средний потенцила для всех ступеней импульсов был равен нулю, импульсы симметрируют одновременнои подачей на отклоняющие пластины ЭОП через емкости Сз и Cg импульсов нарастающих и спадающих амплитуд и отрицательного смещающего потенцпала — Е,„через сопротивления RI; и RI2.
240867
Предмет изобретения
Составитель Л. Б. Пирожников
Редактор Б. Б. Федотов Тскред T. П. Курилко Корректор М. В. Радзинская
Заказ 1870, 17 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобрстс „и и о;крь|тий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
Вместе с этим независимая регулировка ЬЕ изменяет средний потенциал каждой ступени в,пределах +- ЬЕ и обеспечивает равнозначную четкость всех кадров, а также лучшее разрешение по всему полю экрана ЭОП.
Данная электронно-оптическая лупа времени найдет применение для скоростной многокадровой съемки изображения и оптических исследований слабосветящихся ц быстропротекающих процессов, сопровождающихся излучением или поглощением света.
Электронно-оптическая лупа времени для скоростной многокадровой съемки изобра?кения и оптических исследований слабосветящихся и быстропротекающих процессов, содержащая объектив, электронно-оптический преобразователь (ЭОП) с электромагнитными линзами, высоковольтные блоки ускоряющих напряжений и генераторы затворных и
1
1
1
1 отклоняющих импульсов, отличающаяся тем, что, с целью получения равнозначной четкости каждого кадра п улучшения разрешения по всему полю экрана ЭОПа, генераторы отклоняющих импульсов состоят цз нескольких пар генераторов, причем в каждой паре один генератор относится к генераторам, формирующим нарастающие ступенчатые импульсы напряжения, другои — к генераторам, формирующим спадающие ступенчатые импульсы, а число пар генераторов соответствует числу кадров в строке, генераторы выполнены на лампах со вторичной эмиссией, с независимой регулировкой анодного напряжения каждого
15 генератора, формирующего ступень, причем все генераторы нарастающих ступеней импу Ib303 напряжении соединены параллельно между собой и подключены к одной отклоняющеи пластине ЭОП, а генераторы спадаю20 щей ступени импульсов также соединены параллельно между собой и подключены к другой отклоняющей пластине.