[其他]變倍二代象增強器

無效

• 申請號: 86103271
• 申請日: 1986-05-13
• 公開（公告）號: CN1003102B
• 公開（公告）日: 1989-01-18
• 發明（設計）人: 朱克正;陳平
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: H01J29/41
• 分類號: H01J29/41;H01J31/50
• 代理公司: 國家機械委軍工專利事務所
• 代理人: 譚文琰

本發明涉及變倍二代象增強器。

本發明是一種可將輸入端的輻射圖象轉換為可見圖象的真空光電成象器件，它用于光電成象系統，特別是夜視儀器中。

為了增強象增強器輸出象的亮度，在其電子光學系統的象平面處設置一塊微通道板，這種象增強器稱之為二代象增強器。目前二代象增強器的基本結構，如日本特許昭59-214143（公開日期1984年12月4日），見附圖2，其中包括光電陰極[1]、電極[2]、電極[3]、陽極[4]、校正極[5]以及微通道板[6]和熒光屏[7]組成的近貼部分。“電極[1]是纖維面板構成的光輸入窗口，預先用熔接封裝等方法與電極[2]相接”“利用氬弧焊分別將電極2和3……氣密封接到A……部位”，因此，電極[1]、[2]、[3]是聯通的，是同電位，在象增強器電子光學中，統稱為陰極或光電陰極。并且校正極[5]與微通道板[6]輸入面間有絕緣環裝置，兩者是絕緣的。由于每個電極都施加固定的電位，從而形成確定的電位分布，因此象增強器的電子光學放大率是固定不變的。這種定倍率的二代象增強器，其性能與應用均受到一定的限制。正如夏根（Schagen）所指出的：“在景物的大小、亮度與襯度不同的條件下，需要一種放大倍率可變的象增強器系統，以獲得最大的視覺增益。在微光下觀察，可降低倍率，用較高的亮度增益仍能看清景物的粗略細節;另一方面，如果亮度增加，可提高倍率，用較低的亮度增益和較小的視場來觀察景物更精微的細節。這種變倍象增強器系統還有一個附加的實用的優點：即開始搜索和尋找目標時，可用較大的視場;目標一經確定，可提高倍率，用較小的視場觀察目標的細節。”（AdvancesinElectronicsandElectronPhysics，Vol.X.Ⅵ，PP75-84）此外，對二代象增強器而言，若使其放大倍率在大于1的范圍內變化，可利用更多的通道傳遞信息，以提高其鑒別率。

本發明的任務是設計一種變倍二代象增強器，使其倍率可在大于1的范圍內變化。在其倍率變化的同時，視場、亮度增益與鑒別率也相應變化。當視場大時，倍率小、增益高、鑒別率較低;隨著視場的縮小，倍率增大、增益降低、鑒別率提高。

為實現本發明目的，我們發明的變倍二代象增強器包括光電陰極[1]、電極Ⅰ[2]、電極Ⅱ[3]、陽極[4]、校正極[5]以及微通道板[6]和熒光屏[7]組成的近貼部分，其特征在于電極Ⅰ[2]為調焦極，它與光電陰極[1]間有絕緣環裝置，以使電極Ⅰ[2]的電位可調，所說的電極Ⅱ[3]為變倍極，它與電極Ⅰ[2]和陽極[4]之間也有絕緣環裝置，以使其電位可調，變倍極[3]與調焦極[2]之間的距離大于4-6毫米，所說的校正極[5]為圓筒形，其一端帶有與通道板[6]的輸入面相接觸的彈性卷邊。

整個變倍二代象增強器的基本結構如圖1所示。其中調焦極和變倍極的電位是可變的，通過調節變倍極的電位，改變象增強器的電子光學放大率;同時，相應地改變調焦極的電位，以實現不同放大率下的最佳聚焦。

本發明的光電陰極[1]的襯底[11]（又稱輸入面板）可用玻璃或光纖面板等光學透明材料制造，其形狀可以是平面的，也可以是曲面的。當光電陰極[1]的襯底[11]（輸入面板）為玻璃平面時，其邊緣鑒別率較低，且象平面遠離光電陰極[1]，整管長度增加，但中心鑒別率較高。夜視用象增強器多采用光纖面板作為光電陰極[1]的襯底[11]（輸入面板）。該面板朝向真空的內表面是曲面，一般是球面，而與大氣接觸的外表面是平面。曲率半徑越小，邊緣象質越好，且整管長度縮短。

附圖1中變倍二代象增強器，其特征是在變倍極[3]與調焦極[2]之間距離大于4～6毫米的情況下，盡可能增大變倍極[3]靠近光電陰極[1]那一端的徑向尺寸和該端小孔的直徑。

變倍極[3]可制成平頂錐或球頂錐以及其它形狀，但平頂錐形電極更容易測量定位。當變倍極[3]的電位較低或倍率較小時，光電陰極[1]表面的電場強度較弱，會降低電子光學系統的鑒別率。為提高光電陰極[1]表面的電場強度，在變倍極[3]與調焦極[2]之間不產生放電的條件下，即一般應保持變倍極[3]與調焦極[2]之間相距大于4～6毫米，應盡可能增大變倍極[3]與光電陰極[1]相對的那一端的徑向尺寸。在不同的倍率或不同的電位分布下，光電陰極[1]邊緣發射的光電子的軌跡與管子軸線的交點沿軸線散開。為了不截獲這些邊緣發射的光電子從而限制視場，可增大變倍極[3]與光電陰極[1]相對的那一端小孔的直徑。

附圖1中變倍二代象增強器，其特征是調焦極[2]可制成圓筒形，在其靠近變倍極[3]的那一端有一帶彎鉤的直徑較小的細環。