[其他]变倍二代象增强器

说明书

本发明涉及变倍二代象增强器。

本发明是一种可将输入端的辐射图象转换为可见图象的真空光电成象器件，它用于光电成象系统，特别是夜视仪器中。

为了增强象增强器输出象的亮度，在其电子光学系统的象平面处设置一块微通道板，这种象增强器称之为二代象增强器。目前二代象增强器的基本结构，如日本特许昭59-214143（公开日期1984年12月4日），见附图2，其中包括光电阴极[1]、电极[2]、电极[3]、阳极[4]、校正极[5]以及微通道板[6]和荧光屏[7]组成的近贴部分。“电极[1]是纤维面板构成的光输入窗口，预先用熔接封装等方法与电极[2]相接”“利用氩弧焊分别将电极2和3……气密封接到A……部位”，因此，电极[1]、[2]、[3]是联通的，是同电位，在象增强器电子光学中，统称为阴极或光电阴极。并且校正极[5]与微通道板[6]输入面间有绝缘环装置，两者是绝缘的。由于每个电极都施加固定的电位，从而形成确定的电位分布，因此象增强器的电子光学放大率是固定不变的。这种定倍率的二代象增强器，其性能与应用均受到一定的限制。正如夏根（Schagen）所指出的：“在景物的大小、亮度与衬度不同的条件下，需要一种放大倍率可变的象增强器系统，以获得最大的视觉增益。在微光下观察，可降低倍率，用较高的亮度增益仍能看清景物的粗略细节;另一方面，如果亮度增加，可提高倍率，用较低的亮度增益和较小的视场来观察景物更精微的细节。这种变倍象增强器系统还有一个附加的实用的优点：即开始搜索和寻找目标时，可用较大的视场;目标一经确定，可提高倍率，用较小的视场观察目标的细节。”（AdvancesinElectronicsandElectronPhysics，Vol.X.Ⅵ，PP75-84）此外，对二代象增强器而言，若使其放大倍率在大于1的范围内变化，可利用更多的通道传递信息，以提高其鉴别率。

本发明的任务是设计一种变倍二代象增强器，使其倍率可在大于1的范围内变化。在其倍率变化的同时，视场、亮度增益与鉴别率也相应变化。当视场大时，倍率小、增益高、鉴别率较低;随着视场的缩小，倍率增大、增益降低、鉴别率提高。

为实现本发明目的，我们发明的变倍二代象增强器包括光电阴极[1]、电极Ⅰ[2]、电极Ⅱ[3]、阳极[4]、校正极[5]以及微通道板[6]和荧光屏[7]组成的近贴部分，其特征在于电极Ⅰ[2]为调焦极，它与光电阴极[1]间有绝缘环装置，以使电极Ⅰ[2]的电位可调，所说的电极Ⅱ[3]为变倍极，它与电极Ⅰ[2]和阳极[4]之间也有绝缘环装置，以使其电位可调，变倍极[3]与调焦极[2]之间的距离大于4-6毫米，所说的校正极[5]为圆筒形，其一端带有与通道板[6]的输入面相接触的弹性卷边。

整个变倍二代象增强器的基本结构如图1所示。其中调焦极和变倍极的电位是可变的，通过调节变倍极的电位，改变象增强器的电子光学放大率;同时，相应地改变调焦极的电位，以实现不同放大率下的最佳聚焦。

本发明的光电阴极[1]的衬底[11]（又称输入面板）可用玻璃或光纤面板等光学透明材料制造，其形状可以是平面的，也可以是曲面的。当光电阴极[1]的衬底[11]（输入面板）为玻璃平面时，其边缘鉴别率较低，且象平面远离光电阴极[1]，整管长度增加，但中心鉴别率较高。夜视用象增强器多采用光纤面板作为光电阴极[1]的衬底[11]（输入面板）。该面板朝向真空的内表面是曲面，一般是球面，而与大气接触的外表面是平面。曲率半径越小，边缘象质越好，且整管长度缩短。

附图1中变倍二代象增强器，其特征是在变倍极[3]与调焦极[2]之间距离大于4～6毫米的情况下，尽可能增大变倍极[3]靠近光电阴极[1]那一端的径向尺寸和该端小孔的直径。

变倍极[3]可制成平顶锥或球顶锥以及其它形状，但平顶锥形电极更容易测量定位。当变倍极[3]的电位较低或倍率较小时，光电阴极[1]表面的电场强度较弱，会降低电子光学系统的鉴别率。为提高光电阴极[1]表面的电场强度，在变倍极[3]与调焦极[2]之间不产生放电的条件下，即一般应保持变倍极[3]与调焦极[2]之间相距大于4～6毫米，应尽可能增大变倍极[3]与光电阴极[1]相对的那一端的径向尺寸。在不同的倍率或不同的电位分布下，光电阴极[1]边缘发射的光电子的轨迹与管子轴线的交点沿轴线散开。为了不截获这些边缘发射的光电子从而限制视场，可增大变倍极[3]与光电阴极[1]相对的那一端小孔的直径。

附图1中变倍二代象增强器，其特征是调焦极[2]可制成圆筒形，在其靠近变倍极[3]的那一端有一带弯钩的直径较小的细环。