146581. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mu sec nagyságrendű felfutási idővel rendelkező fényforrás előállítására és ehhez való berendezés

Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.581. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY — KO—1321. ALAPSZÁM SZOLGALATI TALÁLMÁNY Eljárás mu sec nagyságrendű felfutási idővel rendelkező fényforrás előállítására és ehhez való berendezés Központi Fizikai Kutató Intézet, Budapest Feltalálók: Náray Zsolt tud. munkatárs és Varga Péter tud. munkatárs, Budapest A bejelentés napja: 1958. szeptember 11. Ismeretesek oly rövid felfutási idejű fényimpulzusokat előállító berendezések, melyek a geometriai optika törvényén alapulnak (pl. forgótükrös fényszaggatók). Másrészt ismeretes speciális csövekkel dolgozó, tisztán elektromos úton működő meredek felfutású fényjelet adó fényforrás is. Az első műszer hátránya többek között, hogy nagy helyet igényel, továbbá a fényimpulzus felfutása függ a diffrakciós jelenségektől, a diffrakciós jelenség a felfutási időt ellenőrizhetetlen módon torzítja. A második módszer hátránya, hogy a gyújtás időpontja néhány m/t sec-ra bizonytalan, a bizonytalanság ugyanakkora, mint a produkált jel felfutása, és az ismétlődési frekvencia aránylag alacsony. A találmány olyan eljárás fénydetektorral, pl, elektronsokszorozóval jól mérhető intenzitású, mu sec nagyságrendű felfutási idejű fényimpulzusok előállítására, valamint az ehhez való oly berendezés, amely az említett hátrányokat nem mutatja és a kereskedelmi forgalomban levő csövekkel egyszerűen megvalósítható. A találmány lényege az a felismerés, hogy valamely vezérelt izzókatódos gázkisülési cső kisülésekor a látható spektrumban keletkező fényimpulzus a fent megadott tulajdonságú fényforrásként hasznosítható. A vezérelt izzókatódos gázkisülési cső (thyratron) árama a vezérlés hatására ugyanis hirtelen megindul és az áram megindulása után néhány mp, sec alatt eléri maximális értékét. Az elektromos vezetést okozó ionizáló ütközésekkel egyidejűleg azonban a gáz molekulái, vagy atomjai között a molekulákat, vagy atomokat a látható spektrumban gerjesztő ütközések is fellépnek, ezért a thyratron az árammal egyidejűleg fényimpulzust bocsát ki (pl. a 2050, 2D21, vagy hasonló típusú thyratranok, amelyeknél a gázkisülési tér nem teljesen zárt). A fényimpulzus felfutási ideje 2—4 m/x sec. Fontos, hogy az elektromos kisülés a vezérlőjelhez képest az időben stabil (jittermentes) legyen. Ezt a találmány szerint a thyratron segédrácsára adott 0—300 V közötti pozitív feszültség biztosítja,' amely feszültséget az adott csőhöz; kell illeszteni. Amennyiben a fényjelenséggel történő mérésekhez oszcilloszkópot használunk, a horizontális eltérítéshez szükséges fűrészfogjelet magával a fényforrásul szolgáló thyratronnal állíthatjuk elő, ekkor az oszcilloszkóp ernyőjén megjelenő jel teljesen jittermentes. A találmány további változata értelmében a fényáram a fent leírt eljárás fényáramához képest növelhető, ha a fényt sugárzó kisülést a thyratronnal sorba kapcsolt, olyan alacsony nyomású hidegkatódos gázkisülési csőben, pl. gáztöltésű feszülte ség stabilize torcsőben állítjuk elő, amelyben a thyratron áramával egyidejűleg áram folyik. Ekkor a fény a gázkisülés következtében lép ki a stabilizátorcsőből. A stabilizátor "gyújtásának biztonságát és jittermentességét a stabilizátoresövön létrehozott állandó ionizációval bizosíthatjuk. Mindkét ismertetett módszer előnye a jittermentességen kívül, hogy az elérhető ismétlődési frekvencia a thyratron alkalmas megválasztása esetén 10 Ke. Tekintettel arra, hogy az elektronsokszorozó időbeli linearitása ilyen kis idők mérésénél nem kielégítő, különös előnye a találmánynak, hogy a tárgyat képező fényimpulzus alakjának ismerete alapján a fényimpulzus alakja és. megjelenésének időpontja meghatározható, mivel az áramimpulzus és a fényimpulzus között egyértelmű összefüggés van. A találmány szerinti eljárás aránylag egyszerű vezérelhető izzókatódos gázkisülési csövet tartalmazó berendezéssel valósítható meg, amelynek — a leírt két változatnak megfelelően — elvi kapcsolását és működési módját az 1. és 2. ábra ismerteti.