СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭКРАНА ЛАЗЕРНОГО ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ПРИБОРА

СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭКРАНА ЛАЗЕРНОГО ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ПРИБОРА


RU (11) 2126575 (13) C1

(51) 6 H01S3/0959 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98102715/25 
(22) Дата подачи заявки: 1998.02.24 
(45) Опубликовано: 1999.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: WO 9406147 A1, 1994. RU 2080718 C1, 1997. RU 2100882 C1, 1997. EP 0549363 A1, 1993. EP 0379325 A2, 1990. WO 9718607 A1, 1997. JP 04309279 A, 1992. 
(71) Заявитель(и): Богданкевич Олег Владимирович; Меерович Геннадий Александрович; Олихов Игорь Михайлович; Садчихин Александр Вениаминович; Созинов Сергей Борисович 
(72) Автор(ы): Богданкевич О.В.; Меерович Г.А.; Олихов И.М.; Садчихин А.В.; Созинов С.Б. 
(73) Патентообладатель(и): Богданкевич Олег Владимирович; Меерович Геннадий Александрович; Олихов Игорь Михайлович; Садчихин Александр Вениаминович; Созинов Сергей Борисович 
Адрес для переписки: 141070 Московская обл. Королев, ул.Баумана 3, Меерович Е.С. патентному поверенному 

(54) СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭКРАНА ЛАЗЕРНОГО ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ПРИБОРА 

Изобретение относится к электронной технике, конкретно к лазерным электронно-лучевым приборам, используемым в системах отображения информации, растровой оптической микроскопии и т.д. Задача уменьшения расходимости излучения лазерного электронно-лучевого прибора решается тем, что в предлагаемом способе возбуждения экрана лазерного электронно-лучевого прибора, включающем облучение экрана электронным пучком, электронный пучок имеет в плоскости экрана кольцеобразное распределение плотности тока. Соотношение внутреннего и внешнего диаметров кольцеобразного распределения плотности тока электронного пучка в плоскости экрана может лежать в пределах 1,2dвнеш/dвнутр5 Кроме того, внутренний диаметр кольцеобразного распределения плотности тока электронного пучка в плоскости экрана может находиться в пределах 5-70 мкм, а внешний - в пределах 20-100 мкм. 2 з.п. ф-лы. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электронной технике, а более конкретно к лазерным электронно-лучевым приборам, используемым в системах отображения информации, растровой оптической микроскопии и т.д.

Известен способ возбуждения экрана лазерного электронно-лучевого прибора сканирующим электронным пучком с распределением плотности тока, близким к гауссову [Уласюк В.Н. Квантоскопы. - М.: Радио и связь, 1986].

При таком способе возбуждения лазерного экрана в полупроводнике образуется активная область с радиальным распределением коэффициента усиления, близким к гауссову. В активной области формируется электромагнитное поле с выпуклым волновым фронтом. Вследствие этого из активной области излучается лазерное излучение с высокой расходимостью. Это приводит к значительным потерям излучения при его вводе в оптическую систему, например, объектив или световод, снижению разрешающей способности при использовании лазерного электронно-лучевого прибора в системах отображения информации или растровой оптической микроскопии и т.д.

В изобретении решается задача уменьшения расходимости излучения лазерного электронно-лучевого прибора.

Задача решается тем, что в предлагаемом способе возбуждения экрана лазерного электронно-лучевого прибора, включающем облучение экрана электронным пучком, упомянутый электронный пучок имеет в плоскости экрана кольцеобразное распределение плотности тока.

Задача решается также тем, что соотношение внутреннего и внешнего диаметров кольцеобразного распределения плотности тока электронного пучка в плоскости экрана лежит в пределах 1,2dвнеш/dвнутр5.

Задача решается также тем, что внутренний диаметр кольцеобразного распределения плотности тока электронного пучка в плоскости экрана лежит в пределах 5 - 70 мкм, а внешний - в пределах 20 - 100 мкм.

Предлагаемый способ возбуждения экрана лазерного электронно-лучевого прибора осуществляется следующим образом. Экран лазерного электронно-лучевого прибора охлаждают до рабочей температуры с помощью термоэлектрического или жидкостного криоохладителя. На экран, электроды электронно-оптической системы, создающей электронный пучок с кольцеобразным распределением плотности тока, фокусирующую, отклоняющую и модулирующие системы подают соответствующие напряжения питания, в результате чего электронный пучок, формируемый электронно-оптической и фокусирующей системами и управляемый отклоняющей и модулирующей системами, возбуждает лазерный экран.

При возбуждении лазерного экрана электронным пучком с кольцеобразным распределением плотности тока в плоскости экрана создается активная область, в центре которой реализуется значение коэффициента усиления меньшее, чем в периферийной области. Благодаря этому волновой фронт лазерного излучения формируется слегка вогнутым или плоским, в зависимости от соотношения между внутренним и внешним диаметрами кольцеобразного распределения и между значениями плотностей тока в максимуме распределения и в центре электронного пучка. В результате лазерный электронно-лучевой прибор генерирует лазерное излучение с узкой диаграммой направленности.

Ниже приведены конкретные примеры реализации предлагаемого способа возбуждения экрана лазерного электронно-лучевого прибора.

Пример 1. Экран лазерного электронно-лучевого прибора, выполненный из сульфоселенида кадмия, возбуждается электронным пучком с кольцеобразным распределением плотности тока, с внешним диаметром распределения (по уровню 1/2) 40 мкм и внутренним диаметром (по уровню 1/2) 15 мкм, током пучка 1 мА и энергией электронов 60 кэВ. Порог генерации составляет 0,01 мА. Экран генерирует излучение мощностью 5 Вт, с расходимостью 0,5 градуса.

Пример 2. Экран лазерного электронно-лучевого прибора, выполненный из сульфида цинка-кадмия, возбуждается электронным пучком с кольцеобразным распределением плотности тока, с внешним диаметром распределения (по уровню 1/2) 50 мкм и внутренним диаметром (по уровню 1/2) 20 мкм, током пучка 2 мА и энергией электронов 60 кэВ. Порог генерации составляет 0,03 мА. Экран генерирует излучение мощностью 8 Вт, с расходимостью 0,4 градуса. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ возбуждения экрана лазерного электронно-лучевого прибора, включающий облучение экрана сканирующим электронным пучком, отличающийся тем, что электронный пучок имеет в плоскости экрана кольцеобразное распределение тока.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение внутреннего dвнутр и внешнего dвнеш диаметров кольцеобразного распределения плотности тока электронного пучка в плоскости экрана лежит в пределах 1,2 dвнеш/dвнутр 5.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что внутренний диаметр кольцеобразного распределения плотности тока электронного пучка в плотности экрана лежит в пределах 5-70 мкм, а внешний - в пределах 20-100 мкм.