увеличивается, а в области III уменьшается. При достаточно большом значении произведения ht потенциал облучаемого элемента мишени устанавливается равным второму критическому потенциалу 7кр2 и остается таковым при продолжении воздействия первичного пучка электронов.

Из сказанного следует, что точка В на кривой о = (рис. 21.2)

является точкой устойчивого равновесия. Действительно, любое небольшое отклонение потенциала облучаемого элемента мишени от значения fKp2> соответствующего точке В, в сторону уменьшения или увеличения ведет к тому, что первичный электронный пучок восстанавливает потенциал элемента мишени до значения {/кр2, т. е. поддерживает потенциал мишени на этом уровне.

Точка А на кривой а = f{U) является точкой неустойчивого равновесия. Любое случайное небольшое отклонение потенциала облучаемого элемента мишени от значения Ui, соответствующего точке А, ведет к тому, что первичный электронный пучок увеличивает степень случайного отклонения, еще дальше смещая потешщал мишени от значения Cpi в сторону первичного отклонения.

Нулевое значение потенциала мишени является полуустойчивым, так как потенциал мишени возвращается к этому значению только при отклонениях в положительную сторону.

Анализ процессов, происходящих на облучаемом первичным электронным пучком элементе мишени, проводился без учета потенциала коллектора 2 вторичных электронов (см. рис. 21.1). Если потенциал мишени ниже потенциала коллектора, поле для вторичных электронов является ускоряющим и все вторичные электроны уходят на коллектор. При равных потенциалах коллектора и мишени практически все вторичные электроны также достигнут коллектора за счет собственных начальных скоростей, соответствующих энергиям 5-15 эВ. Если потенциал мишени будет на 5-15 В выше, чем потенциал коллектора, поле для вторичных электронов становится тормозящим, медленные вто ричные электроны не смогут преодолеть разности потенциалов ме;1<ду мишенью и коллектором и вернутся на поверхность мишени, т. е. при некотором потенциале мишени электроны практически не будут попадать на коллектор.

Отношение тока электронов, уходящих на коллектор /кол> к току первичного пучка /j, называется эффективным коэффициентом вторичной эмиссии

эф ~ IkojiI 1\ •

Зависимость =/(£/„) представлена на рис. 21.3. Штриховой линией для сравнешя показана зависимость а =f{Uf). На зтом рисунке потенциал, соответствующий точке В*, называется равновесным потенциалом Up. Значение равновесного потенциала, как было указано вы-

Рис. 21.3. Зависимость эффективного коэффициента вторичной эмиссии диэлектрической мишени от потенциала мишени

ше, на 5-15 В превышает потенциал коллектора. Очевидно, точка В является точкой устойчивого равновесия. Точка С соответствует потенциалу мишени, при котором все вторичные электроны остаются на ней. При очень малых энергиях первичных электронов часть из 1шх отражается от мишени и вместе с вторичными электронами уходит на коллектор.

21.3. СПОСОБЫ ЗАПИСИ И СЧИТЫВАНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО РЕЛЬЕФА

Образование потенциального рельефа (распределения зарядов) на поверхности диэлектрической мишени возможно лишь в том случае, если потенциал всех элементов поверхности мишени будет иметь одинаковое вполне определенное значение.

Покажем, каким образом можно задать первоначальный потенциал элементов поверхности мишени, т. е. подготовить мишень к записи потещиального рельефа.

В большинстве случаев мишень представляет собой пластину из диэлектрика 2, с тыльной стороны которой нанесено проводящее покрытие 5, назьшаемое сигнальной пластиной (рис. 21.4). Эквивалентная схема такой системы представляет собой некоторую емкость С между сигнальной пластиной и поверхностью мишени I, которая ни с чем не соединена. (Последовательно с емкостью С включена емкость С, представляющая собой емкость поверхность диэлектрика - прочие электроды прибора, которую можно не учитывать, так как С < С.)

Если потенциал на одной из обкладок емкости С (на сигнальной пластине) изменить на и.„, то потенциал на второй обкладке емкости С (на поверхности мишени /) изменится на то же значение. Такое изменение потещиала поверхности мишени является одним из способов задания первоначального потенциала мишени перед записью.

Значения начального потенциала могут быть разными для различных элементов мишени, так как они определяются режимом работы прибора на предьщущих этапах. В этом случае мишень также должна быть подготовлена к циклу записи потенциального рельефа, т. е. потенциал всех элементов ее поверхности должен быть одинаковым и иметь вполне определенное значение. Очевидно, простым изменением по-

Рис. 21.4. Диэлектрическая мишень с сигаальной пластиной и их эквивалентная схема

тенциала сигнальной пластины, как это было описано выше, добиться выравнивания потенциаиов на поверхности диэлектрика невозможно.

Выше было показано, что если произведение t достаточно велико, то при облучении первичным пучком каждого элемента мишени по-тенщ1ал этого элемента устанавливается приблизительно равным потенциалу катода при работе в режиме медленных электронов, либо приблизительно равным потенциалу коллектора Uon при работе в режиме быстрых электронов. Этим обстоятельством и пользуются для задания первоначального, одинакового для всех элементов потенциала мишени.

Рассмотрим некоторые способы записи и считьтания потенциального рельефа.

Равновесная запись. Пусть ток h первичного записывающего электронного пучка постоянен, и этот пучок перемещается по поверхности мишени по некоторой трассе записи, например растру или спирали. Если первоначальный потенциал поверхности мишени соответствует режиму быстрых электронов, т. е. заключен в пределах £/кр1 < < < Ujp2 J а во время записи на коллектор подано переменное напряжение записьтаемого сигнала, то при достаточно большом значении произведения lit потенциалы элементов мишени становятся равными потенциалу коллектора Цкол- Таким образом изменяющееся во времени напряжение сигнала, прикладьтаемое к коллектору, преобразуется в потенциальный рельеф, распределенный по поверхности мшдени по трассе записывающего пучка. Полярность записываемого сигнала может быть любой, т. е. потенциал элементов миШени после записи может быть как больше, так и меньше первоначального потенциала мишени.

В режиме быстрых электронов равновесная запись может быть осуществлена также при постоянном потенциале коллектора. Для рассмотрения происходящих здесь процессов обратимся к рис. 21.5. Записываемые сигналы в этом случае подаются на сигнальную пластину. Для простоты будем считать, что сигналы представляют собой разнополярные прямоугольные импульсы одинаковой амплитуды С4игн и длительности t (рис. 21.5, а), а записьшающий пучок находится на облучаемом элементе мишени в течение времени, в точности равного длительности t записьшаемого сигнала. На рис. 21.5, бив показано изменение во времени потенциалов двух элементов мишени, облучаемых электронным пучком, во время поступления на сигнальную пластину положитель-