SU48849A1 - Устройство дл усилени электронных токов - Google Patents

Description

В авторском свидетельстве № 45765 Л. А. Кубецкого описан способ усилени  электрических токов на основе использовани  вторичной эмиссии электронов, заключающийс  в осушествлении в вакуумном приборе многократного преобразовани  электронных потоков в системе последовательно расположенных активированных электродов.

В этой системе вторичное излучение с каждого электрода вызываетс  попаданием электронных излучений с предшествующего электрода, в результате чего первоначально полученный от термоионного или фотоэлектронного источника ЭМИССИИ электронный ток нарастает лавинообразно.

Насто щее изобретение  вл етс  развитием изобретени  по указанному авторскому свидетельству № 45765 и заключаетс  в том, что дл  направлени  потока вторичных электронов с предыдущего электрода на последующий электрод примен етс  магнитное поле.

На чертеже фиг. la, W, 2, 3 п 4 изображают различные, формы выполнени  электронного прибора согласно изобретению .

На фиг. la и 16 изображен прибор 3 продольном .и в поперечном (по линии АВ) разрезе е. В этом приборе электродам 2, 3, 4 и 5 ) сообщаютс  последовательно возрастающие потенциалы и вс  система электродов помещаетс  в магнитное поле, направлейне которого показано на чертеже стрелкой. Подлежащий усилению электронный пучок 7 направл етс  на активированную поверхность электрода 2; возникающа  при этом вторична  электронна  эмисси , при правильном подборе материалов , скорости электронов и при соответствующей обработке поверхности электрода межет в несколько раз пре В данном случае эти электроды имеют вид цилиндрических колец, в общем же случае они быть выполнены и виде i..iocKHX пластин , изогнутых полей и др.

вышать интенсивность вызывающего ее j электронного нучка. Усиленный таким

образом в о раз Го . электрон перв. /

ный пучок, под вли нием ускор юишх полей и направл ющего действи  магнитного пол , падает на поверхность следующего электрода, где также вызы- j вает образование усиленного в о раз j пучка вторичных электронов и т. д. i В результате такого многократного преобразовани  электронных пучков ; в усиленное вторичное - электронное 1 излучение, в приборе получаетс  эффект многокаскадного вторично-электронного | усилени , которое может быть выра- 1 жено законом геометрической прогрессни в виде / {3™, в которой i-интенсивность начального пучка

втор.

коэфициент вторичного

нерв.

излучени 

т - число каскадов

/ - электронный ток, полученный в результате усилени .

Особенностью второго варианта конструктивного оформлени  того же прибора (фиг. 2)  вл етс  концентрическое расположение активных электродов 2, 3, 4, 5 и ускор ющих электродов 6 в магнитном поле катущки 10.

Процесс многокаскадного усилени  в этой системе совершенно аналогичен процессу в приборе, изображенном на фиг. 1, в св зи с чем объ снени , данные дл  предшествующего случа , справедливы также и в данном случае; получающиес  в данном случае электронные траектории, дл  большей  сности , показаны соответствующими стрелками.

Изображенна  на фиг. 1 кольцева  система вторично-электронного преобразовани  имеет существенный недостаток , заключающийс  в необходимости применени  центрального электрода, что при простой конструкции этого электрода затрудн ет создание в системе однородных полей и неизбежно ведет к общему осложнению и недостаточной полноценности устройства. Без применени  ценгрального электрода известна  часть внутренней поверхности каждого электрода неизбежно будет находитьс  под вли нием тормоз щих полей колец, расположенных со стороны отрицательных потенциалов, и возникающа  вторична  эмисси  будет запиратьс  этим полем.

Учитыва  это обсто тельство, в варианте , изображенном на фиг. 3, применены наклонные кольца.

Наклон осуществл етс  в виде сдвига нерабочей части колец в область отрицательных потенциалов, чем достигаетс  общее увеличение положительной (ускор ющей ) составл ющей полей на рабочих поверхност х электродов. Получающа с  при этом система дает возможность просто получать весьма большие величины электронного преобразовани  (выше 1 миллиона раз).

Охарактеризованна  электродна  система , так же, как и некоторые другие системы, может быть выполнена без применени  монтажных электродов, если при помощи того или иного простейшего устройства нанесенный на внутреннюю поверхность баллона тонкий металлический слой разделить на электроды соответствующей формы.

Дл  устранени  требующегос  непосредственного подвода напр жени  к каждому из электродов от некоторого наружного потенциометра можно отдельные кольца св зывать между собою полупровод щими элементами, что может быть осуществл емо нанесением колец на внутренней поверхности полупровод щей трубки или же выполнением металлического сло  в виде спиральной ленты с включенными в нее полупровод щими элементами.

Така  электродна  система может быть, например, выполнена, если при изготовлении . заготовок , покрывать сплошным слоем металла лишь некото- рую часть внутренней поверхности трубки (ограниченную по образующим цилиндра); оставша с  же часть может быть покрыта (методом катодного распылени  и др.) полупровод щим слоем.

При нанесении спирали на внутренней поверхности обра1ботанной таким образом трубки автоматически получаетс  электродна  система с подразделенным внутренним потенциометром. Совершенно очевидно что така  спиральна  система может быть выполнена с одновременным соблюдением изложенного выше услови  наклона электронов в виде скошенной спирали.

В изображенном на фиг. 4 приборе электродна  система состоит из чередующихс  реи1етчатых элементов 1, 3, 5 и расположенных между ними сеток 2, 4. Каждый решетчатый электрод представл ет собой р д параллельных ребер, соединенных между собой. На эти решетчатые электроды даютс  последовательно возрастаюшие потенциалы с тем, чтобы вторичные электроны, излучаемые с поверхности каждого из них, попадали на следующий электрод со скоростью , наиболее благопри тной дл  эффективного образовани  следующего каскада вторично-электронного излучени .

Поверхности решетчатых электродов покрываютс  активными в отношении вторично-электронного излучени  сло ми , благодар  чему и мржет быть по.лучено последовательное усиление элек-тронных потоков. Применениеч сеток 2, 4 по существу  вл етс  не об зательным. Назначение их-защитить активные шэ,верхности каждого из электродов от тормоз щих йблей предшествующего электрода, всегда имеющего некоторый отрицательный потенциал по отнощению к данному электроду. В соответствии с этим условием им сообщаютс  потенциалы , близкие к потенциалам выщележащих электродов. Однако, при соответствующем подборе конфигурации электродных систем указанные тормоз щие пол  могут быть исключены и без применени  сеток. Дл  простоты предполагаетс , что первоначальным источником электронов  вл етс  фотоэлектрический активньш слой 7, дающий фотоэлектронное излучение под вли нием света, падающего на него от источника 8, а усиленный электронный поток последнего каскада собираетс  электродом 6.

На чертеже стрелками показаны траектории электронов, соответствующие данному расположению электрических полей.

Искривление электронных траекторий получаетс  за счет действи  магнитного пол , ось которого в данном случае перпендикул рна к плоскости чертежа .

Проведенные исследовани  показали как полную реальность основных принципов построени  систем, так и наличие материалов, дающих излучение вторичных электронов, в 3-4 раза превышаюдцее интенсивность первичного пучка. Следует отметить, что применение Факих материалов с значением 3 4 дает возможность, в соответствии с приведенной, выше формулой, получить в приборе с п тикратным (), например, преобразованием, усилени :

/./3 / 4 1024 .

Учитыва  же данные, .имеющиес  в литературе, и полага , в соответствии с этими данными, з 10, дл  того же прибора получаем:

/ г 10.

Следует отметить, что все это усиление происходит в одном приборе, не имеющем накаливаемых катодов и сеточных цепей, необходимых в ламповых усилител х.

Отсюда  сно значение этого вопроса дл  радиотехники и дл  многих специальных случаев силени . В частносп:. этот метод усилени  имеет особенное значение дл  дальновидени , где требуетс  неискаженно усиливать чрезвычайно слабые фототоки в услови х широкой полосы частоты. Применение ламповых усилителей в таких услови х представ. принципиальные трудности из-за  влений в сеточных цеп х (тепловые флуктуации,, емкостные  влени , газовые искажени  и др.) вюричноэлектронное же усиление,  вл  сь по существу бессеточным усилением, принципиально свободно от этих трудностей.

Предмет изобретени .

1. Устройство, дл  осуществлени  способа усилени  электронных токов по авт. свид. № 45765, отличающеес  тем, что дл  направлени  потока вторичных электронов с предыдущего на последующий электрод применена магнитное поле. I 2. Форма выполнени  прибора по п. 1, отличающа с  тем, что отдельные электроды выполнены в виде р да наклонных к оси прибора колец.

3. Применение в приборе по пп. 1 и 2 внутреннего потенцнометра путем наложени  электродов на полупровод щий слой, присоединенный в начале и конце прибора к источнику напр жени .

4. Видоизменение прибора по пп. 1- 3, отличающеес  тем, что не эквипотенциальный электрод выполнен в виде винтообразной ленты, нанесенной на диэлектрик или полупроводник.

И г. 1-а

( 0 0  

аи рЛ J| :- Р

cpnr.l-J-С|3иг. 3

Т

сРиг4