150495. lajstromszámú szabadalom • Kapcsoláselrendezés sokszorozócső ellenütemű villamos modulálására
2 150.495 amelyek egymáshoz viszonyított feszültsége a változó feszültséggel ellenütemben változik. A váltakozó áramú jel becsatolását úgy oldjuk meg, hogy az egyes dinódákról kollektorra történő kapacitív rászórások közömbösítésére a moduláló dinódák táplálása az időben, változó feszültségű áramforrás szempontjából ellenütemben történik. Szükség esetén a teljes neutralízáláshoz külső kompenzáló, elemeket is felhasználhatunk. A fotoelektronsokszorozó dinódáinak feszültségét 'megválaszthatjuk úgy, hogy az egyes dinódák egyenáramú tápfeszültség szempontjából optimális sokszorozási biztosító potenciálon vannak. A váltakozó áramú jel, bekapcsolása után az egyes dinódák feszültségét ellenüteműen változtatja, két-két dinóda iközti gyorsító feszültséget az egyenáramú beállításihoz képest periodikusan csökkenti, illetve növeli. Ennek következtében, minthogy az elektronsokszorozás a dinódák közti gyorsító feszültséggel exponenciálisan nő, az eredő sokszorozás mértéke is változik. így állandó 'megvilágítás esetén az anódkörbe helyezett tmunikaellenállásról váltakozó áramú jel vehető le. Másik megoldásban a sokszorozócső dinódáin, levő 'egyenáramú feszültségeket úgy választjuk meg, hogy a soikszorozás csak kis mértékű vagy akár zérus legyen. A váltakozó áramú jel bekapcsolásával ilyen beállításban elérhető, hogy a cső bizonyos időpillanatban, nagyobb illetve optimális sokszorozá'ssal működjék, mint pusztán egyenfeszültségű tápfeszültség esetén. így az anódköri murkaellenállásfól ismét váltakozó áramú jel vehető le. Mint látható, a dinóda-osztóláncok számának megválasztásával, az egyes dinódákra jutó egyenáramú tápfeszültségek moduláló feszültség nélküli értékeinek beállításával, valamint, az ellenütemben vezérelt moduláló dinódák (esetleg dinódapárok) különböző osztói árvcokba történő csoportosításával számos kombináció valósítható meg. Ezen kombinációkból egyazon eredményt* több kivitel is adhat. Megint más, a fenti alapelvek felhasználásából adódó kombináció-csoportok egymástól lényegesen különböző üzemállapotokat (és így felhasználási lehetőségeket is) biztosítanak. A találmány szerinti kapcsoláselrendezést részletesebben kapcsolási vázlatok és működési diagramok alapján öt példakénti kivitelben ismertetjük. Az 1. ábra az egy-oszitóláncos megoldások egyik kiviteli formáját mutatja be. A 3 osztólánc ellenállásainak megválasztásával a 2 egyenáramú áramforrásból dinódákra jutó egyenáramú feszültségeket moduláló váltakozó feszültség nélkül (11 kapcsoló nyitva) állítunk be, pl. az optimális sokszorozási biztosító értékekre. Ha most a 11 kapcsolót zárjuk, a 6 moduláló transzformátor segítségével, váltakozó feszültség szuperponálódiik az anódhoz (A) legközelebb levő dinóda tápfeszültségére. A transzformátor két szekunder tekercse a 'moduláló dinódákat (Dt és D2 ) ellenütemben vezérli. Feszültségüket minden időpillanatban az egyenáramú tápfeszültség (UDI, ill. UD?.) és a szuperponált váltakozó feszültség pillanatértékének eredője adja. A két moduláló dinóda eredő feszültségének időbeli változását a 2. ábra szemlélteti. UA jelenti az anód nyugalmi feszültségét, UDI az anódtól számolt első, UD2 az anódtól számolt második dinóda egyenáramú tápfeszültségét. Az ábrán olyan amplitúdójú váltakozó feszültséget tüntettünk fel (UDI, ül- UD2 ), amely csúcsértékében az UDI —• UD2 feszültségkülönbségnél legyen pl. kisebb: Upi — UP2 „ <u csucs <CUDI—'UD2-A folytonos vonallal kihúzott értékek az összetartozó egyenfeszültségű, a szaggatott vonallal kihúzo'ttak az összetartozó váltakozó feszültségű értékek. ,,U"-val mindenkor a nyugalmi, ,,u"-val a pillanatnyi feszültségértékeket jelöljük. Mint ismeretes, adott dinóda-felület sokszorozása az illető dinóda és az azt megelőző dinóda között levő sokszorozó feszültségtől exponenciálisan függ. A moduláló Di és D2 dinódák mindenkori potenciálját a feszültségosztólánccal beállított egyenfeszültségnek (Un1 és UD2) és a szuperponálódó váltakozó feszültség (UDI és UD?,) mindenkori pillanatértékének eredője adja meg. Fentiek figyelembevételével a 2. ábrán szemléletesen látható, hogy a Ati időtartamok alatt a moduláló dinódák eredő feszültsége olyan pillanatértékeket vesz fel, melyeknél a sokszorozás mértéke zérus felé tart és így az anódáram (ÍA) is közel zérus. Az anódáram, ugyancsak az ábrából jól láthatóan, csak a moduláló váltakozó feszültség nulláimén étének környezetében, zJt0 időtartamok alatt éri el maximális értékét. A modulációs termék alapharmonikusának frekvenciája a moduláló feszültség frekvenciájának kétszerese. Az ÍA anódáram következtében 8 munkaellenállason (RA) keletkező és szükség esetén C kondenzátorral leválasztott kimenőjel a szinuszos modulálójel ellenére a sokszorozás exponenciális volta miatt erősen nem szinuszos jellegű. A 3. ábrán bemutatott kapcsolásnál, az előbbitől eltérően, két párhuzamos osztólánc útján biztosítjuk a sokszorozócső dinódáinak egyenfeszültségű tápfeszültségét úgy, hogy azok optimális sokszorozással működj ének. Az ábrán 1 a modulálandó sokszorozó, amelynek K katódja van (pl. fotókatód); 2 a sokszorozó üzemi egyenfeszültségét előállító nagyfeszültségű áramforrás U0 kapocsfeszültséggel; 3 és 4 dinódaosztóláncok, melyekre a dinódákat az ábra szerint pl. oly módon kapcsoljuk, hogy minden második dinódát azonos osztólánccal táplálunk; 5 váltakozó áramú áramforrás, amely a moduláló feszültséget létrehozza; 6 transzformátor a moduláló feszültség becsatolására; 7 szimmetrizáló elem pl. potenciométer vagy állítható kapacitás az esetleges kapacitív aszimmetria kompenzálására; 8 a sokszorozócső munkaellenállása; 9 kimenő kapocspár, egyenfeszültség szempontjából szükség esetén C kondenzátorral leválasztva, melyről az anódáram megváltozásával arányos modulált feszültséget veszünk le.
