усилитель электронного потока
Классы МПК: | H01J43/04 электронные умножители H01J31/50 электронно-оптические преобразователи или видеоусилители, те приборы с оптическим, рентгеновским и тому подобным входом и оптическим выходом H03F17/00 Усилители, имеющие электролюминесцентный элемент и/или фотоэлемент |
Автор(ы): | Гаврилов С.А., Дзбановский Н.Н., Ильичев Э.А., Куклев С.В., Минаков П.В., Полторацкий Э.А., Рычков Г.С., Соколов Д.С., Суетин Н.В. |
Патентообладатель(и): | Государственный научно-исследовательский институт физических проблем им. Ф.В. Лукина |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-06-15 публикация патента:
10.01.2004 |
Изобретение относится к электронной оптике и может быть использовано в электронно-оптических преобразователях (ЭОП). Изобретение представляет усилитель электронного потока, выполненный в виде твердотельной пластины, на одну из сторон которой падает входной поток электронов, а с противоположной стороны происходит эмиссия вторичных, электронов, отличающийся от аналогов тем, что с целью увеличения разрешающей способности
, измеряемой в лин/мм, активная область усилителя выполнена в виде полупроводникового материала и имеет толщину h, не превышающую 1/
. Активная область усилителя может быть выполнена из алмазной пленки или материала группы А3В5. С целью увеличения потока вторичных электронов на поверхность, из которой эмиттируются вторичные электроны, наносятся дополнительные слои металлов с малой работой выхода или их оксиды. Для увеличения механической прочности рабочая зона усилителя выполняется в виде совокупности не соприкасающихся друг с другом активных областей, плотность которых
, отнесенная к 1 мм2, связана с разрешающей способностью соотношением
, или совокупности активных областей, обладающих такой конфигурацией, что всегда можно на рабочую зону наложить трафарет с круглыми отверстиями, плотность которых
удовлетворяет соотношению
, так что под каждым отверстием в рабочей зоне будет находиться активная область. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4






Формула изобретения
1. Усилитель электронного потока, используемый в электронно-оптических преобразователях, выполненный в виде твердотельной пластины, активная область которой представляет ту часть пластины, на которую с одной стороны падает входной поток электронов, а с противоположной стороны происходит эмиссия вторичных электронов, отличающийся тем, что активная область выполнена в виде полупроводникового материала и имеет толщину h, не превышающую 1/

Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к электронной оптике и может быть использовано в электронно-оптических преобразователях (ЭОП). Известны микроканальные пластины приборов ночного видения Дедал-200 [1], Даркос NGB/1 [2], обеспечивающие разрешающую способность 25-45 лин/мм. Усилители электронного потока (УЭП) [3] представляют собой микроканальную пластину (МКП) со сквозными микроканалами, в которых падающий электронный поток под действием поля рождает вторичные электроны, дающую возможность довести разрешающую способность при существующей технологии до 64 лин/мм. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является усилитель электронного потока в ЭОП-ах третьего поколения OMN1 III и OMN1 IV [4], обеспечивающих разрешающую способность 53-64 лин/мм, который включает микроканальную пластину 1 (см. фиг. 1), в которой сформированы сквозные микроканалы 2, наклоненные к поверхности пластины под углом 80-85o. Первичные электроны 3, попадая в микроканалы, за счет соударений со стенками каналов рождают вторичные электроны, которые под действием приложенного поля выходят с противоположной стороны пластины. Из рассмотрения принципа действия такого усилителя непосредственно следует, что разрешающая способность такого усилителя всегда будет меньше, чем Sin








1 - кремниевая пластина КЭФ 4,5;
2 - алмазная пленка р-типа толщиной 2,5 мкм;
3 - напыленный Cs толщиной в несколько атомарных слоев;
4 - омические контакты к кремнию;
5 - отверстие в кремнии диаметром 8 мм. На фиг. 3 изображена алмазная пленка 1, на которую падает электронный пучок 2 и в которой он рассеивается в конусе 3, порождая в этом конусе вторичные электроны, выходящие из пленки 1 через слой Cs 4 в основании конуса 5. На фиг. 3:
1 - алмазная пленка;
2 - электронный поток;
3 - конусообразная область рассеивания электронов;
4 - напыленный слой Cs;
5 - круг, с площади которого происходит эмиссия вторичных электронов. Конструкция усилителя электронного потока представлена на фиг. 2. Она состоит из кремниевой пластинки 1 КЭФ 4,5, на которую в плазме нанесен алмазный слой 2 р-типа толщиной 2,5 мкм. С обратной стороны кремниевой пластины наносится металл, образующий омический контакт 3 к кремнию. Затем кремниевая пластина травится со стороны контакта 3 через маску диаметром 80 мм до алмазной пленки 2. Посредством травления в кремнии образуется отверстие диаметром 8,0-8,5 мм, которое обеспечивает свободный доступ электронов к алмазной пленке со стороны кремния. С помощью распыления Cs в вакууме на лицевую поверхность алмазной пленки наносится слой 4 в несколько атомарных слоев. Фиг. 3 поясняет принцип действия усилителя. При падении на алмазную пленку 1 тонкого электронного луча 2 электроны этого луча начинают не упруго рассеиваться, порождая вторичные электроны [5] и дырки. Дырки удаляются приложением отрицательного напряжения к контакту 3 (фиг. 2), а электроны эмиттируются через поверхность, покрытую Cs. Рождаемых одним электроном число вторичных электронов оценивается как


1. http://www.darkos.ru:8000/goggles.html. 2. http://www.Arsenal.com. 3. А.Г.Берковский. Электронные умножители. "Электроника и ее применение" (итоги науки и техники), 1973, т.5, стр. 43-85. 4. Рекламное сообщение фирмы Litton (США), IDEX 97. 5. "Краткий справочник по физике". Г.Эберт, М, 1963. 6. J. E. Yater, A. Shih and R. Abraws. Electron transport and emission properties of diamond, J. Vac. Sci. Technol. A 16(3), May/Jun 1998, pp. 913-918.
Класс H01J43/04 электронные умножители
Класс H01J31/50 электронно-оптические преобразователи или видеоусилители, те приборы с оптическим, рентгеновским и тому подобным входом и оптическим выходом
Класс H03F17/00 Усилители, имеющие электролюминесцентный элемент и/или фотоэлемент
схема усилителя фотодиода - патент 2410833 (27.01.2011) | ![]() |
оптико-электронный усилитель электрических сигналов - патент 2402158 (20.10.2010) | |
способ усиления электрических сигналов - патент 2400012 (20.09.2010) | ![]() |
обнаружение заряда или частицы - патент 2339973 (27.11.2008) | ![]() |
усилитель тока - патент 2269197 (27.01.2006) | ![]() |
усилитель электронного потока - патент 2222072 (20.01.2004) | |
усилитель фототока - патент 2058661 (20.04.1996) |