Файл: Петренко А.И. Масштабно-временные преобразователи импульсных сигналов.pdf

ГЛАВА III

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛО-

СКОПА с б а р ь ер н о й с е т к о й в у с т р о й с т в а х

МАСШТАБНО-ВРЕМЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Обычно потенциалоскоп с барьерной сеткой исполь­ зуется для записи зарядного рельефа по глубине (т. е. с передачей полутонов), поэтому большинство проведенных исследований посвящено обоснованию выбора электриче­ ского режима прибора, в котором обеспечивается опти­ мальная линейность вольт-амперных характеристик труб­ ки [38].

В масштабно-временном ппеобразователе импульсных сигналов, где более эффективна запись по геометрической форме, уместна постановка задачи о выборе электрического' режима, обеспечивающего максимальную скорость записи и разрешающую способность, т. е. максимальные значения

AFbx И J г-

Ниже приведен анализ физических процессов в потенциалоскопе с барьерной сеткой, выполненной на основе методики, предложенной в работе [38].

1. ПРОЦЕССЫ . НА МИШЕНИ ПРИ ЗАПИСИ

На рис. 21 показан блок мишени трубки, который со­ стоит из коллектора 1, собирающего вторичные электроны, прошедшие барьерную сетку 2; мишени, одна сторона ко-

74

торой покрыта диэлектриком 3, а другая образована про­ водящей сигнальной пластиной 4.

Элементарная емкость элемента мишени Сь состоит из емкости С2между поверхностью диэлектрика и сигнальной пластиной и емкости Сг между поверхностью диэлектрика

теля.

Чем меньше емкость мишень — сигнальная пластина С2 при постоянной емкости мишень — барьерная сетка Сѵ тем большую амплитуду импульсов записи UBX нужно по­ давать на сигнальную пластину для отклонения потен­ циала мишени от равновесного.

Для упрощения анализа примем следующие прѳдпо-' ложения:

распределение вторичных электронов по энергиям под­ чиняется экспоненциальному максвелловскому закону

(рис. 22);

75

£Га — средняя энергия вторичных электронов; 6 — проницаемость барьерной сетки.

Если во время записи на сигнальную пластину подан отрицательный импульс (режим Б-1), ІІЫ< Uo.c и между мишенью и барьерной сеткой действует ускоряющее поле. В результате все вторичные электроны пройдут плоскость барьерной сетки п уйдут на коллектор, при этом

Если потенциал мишени выше потенциала барьерной

Этот режим соответствует положительному импульсу записи на сигнальной пластине (режим Б-2), а также отри­ цательному импульсу записи в том случае, когда в про­ цессе заряда элементарной емкости потенциал мишени превысит потенциал барьерной сеткп (режим Б-1-2).

Из всех вторичных электронов пройти плоскость барь­ ерной сеткп и уйти на коллектор смогут только те электро­ ны, скорости которых превышают тормозящую разность

77.

от потенциалов мишени относительно барьерной сетки и от величины коэффициента вторичной эмиссии а0, которая, зависит от энергии первичных электронов Un — Г.гм— UK.

Вводя понятие действующего коэффициента вторичной эмиссии

повышении потенциала мишени и увеличении тормозящего^

где U'p — равновесное значение потенциала мишени, при котором плотность тока коллектора равна плотности тока первичных электронов.

С помощью электронного луча в режиме Б потенциал элемента мишени можно довести только до Up. При подаче ’

78

импульса записи £УВХ на сигнальную пластину потенциал мишени отклоняется от равновесного.

Принимаем равновесный потенциал за начало отсчета потенциала мишени, тогда

U — 17ы— Up = и ы— f/2 ln cr0;

Изменение потенциала мишени U при этом определяется из формулы

где С0 — удельная емкость мишени.

Изменение потенциала мишени за время t после начала

ио

.79