Рнс. 2.3. Схема устройства суперортикона (а) и принципа его действия (б):

/ - стеклянный корпус; 2- фотокатод; г -ускоряющий электрод; 4 - фокусирующая катушка; 5 - сетка; 6 - мишень; 7 - тормозящий электрод; 8 - фокусирующий электрод; 9 -отклоняющая катушка; 10 - корректирующий электрод (цилиндр); - корректирующая катушка; /2 - электронный прожектор; /3-вторично - электронный умножитель

секции коммутаииц

умножении

2----

/О Tt гг IS

2s0b isoob

секи, uu

множеная

фотокатод п/!ем1(а

анод прожектора 11 хатод

анод видео

Преобразование оптического излучения в электрический сигнал в передающих телевизионных трубках может осуществляться также на основе внутреннего фотоэффекта. При этом следует отметить, что высокая квантовая эффективность фоторезисторов и фотодиодов, из которых изготавливаются полупроводниковые фоточувствительные мищени, позволяет делать достаточно чувствительные передающие телевизионные трубки малых геометрических размеров. К этой группе передающих телевизионных трубок относятся видиконы.

Видикон - передающая телевизионная трубка с фотопроводящей мишенью, в которой электронное изображение, возникшее в толще полупроводника, накапливается па поверхности мишени и считывается пучком медленных электро-

Рис. 2.4. Принцип действия изокона:

/-мишень; Р - прямой и обратный лучи; Я - поток рассеянных электронов; 4 - умножитель; 5 - катод

/ 2

HOD. Схема, показывающая устройство и принцип работы видикона, приведена на рис. 2.5.

К недостаткам видиконов следует отнести повышенную инерционность, проявляющуюся в появлении тянущегося следа за движущимся изображением, в размытии контуров изображения, а следовательно, в снижении четкости и контраста изображения на видеоконтрольном устройстве.

Суиервидикон - передающая телевизионная трубка с переносом изображения и мишенью, обладающей свойством вторичной электронной эмиссии (рис. 2.6), В этом приборе потенциальный рельеф мишени создается не за счет облучения ее светом, а в результате бомбардировки ее потоком электронов, вылетающих из фотокатода.

Диапазон спектральной чувствительности передающих телевизионных трубок определяется типом используемофотокатода (для диссекторов, суперортико-нов и супервидиконов) или материала мишени (для видиконов).

Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) - электровакуумный прибор, предназначенный для усиления яркости оптического изображения, создаваемого оптической системой, а в отдельных случаях и для преобразования спектрального состава излучения (например, инфракрасного изображения 4 в видимое 5). Простейший однокамерный ЭОП состоит из фотокатода 1, системы формирования электронного изображения (электронно-фокусирующей системы) 2 и люминесцентного экрана 3 (рис. 2.7),

При низком уровне освещенности наблюдаемых объектов яркость изображения последних на экране простейших однокамерных ЭОП недостаточна для наблюдения глазом. В этих случаях применяют многокамерные ЭОП, в которых достигается эффект усиления яркости за счет последовательного соединения друг с другом нескольких камер, каждая из которых представляет собой простейший однокамерный ЭОП.

Серьезным недостатком ЭОП упомянутых выше конструкций является неравномерное разрешение по полю экрана (на краях экрана ЭОП разрешение в 5 ... 8 раз ниже, чем в центре), а также большие габаритные размеры (особенно у многокамерных ЭОП). Неравномерность разрешения по полю обусловлена трудностью обеспечения равномерной фокусировки электронного изображения при расположении фотокатода и экрана ЭОП в параллельных плоскостях. Как известно, оптимальные условия для фокусировки электронного изображения имеют место в том случае, когда фотокатод и экран выполняются на сферических плоскостях. Это конструктивное решение возможно в ЭОП, у которых на входе и выходе имеются волоконно-оптические пластины (ВОП), состоящие из множества тонких (диаметром 10 ... 20 мкм) стеклянных волокон, оптически изолированных друг от друга. Наружные поверхности ВОП выпол-

f4- KWAKWAVWvVAWAV S 6 7

и. о

Рис. 2.5. Схема устройства видикоиа:

i t>wjL4xxxx«vvwv4 I 1 - сигнальная пластина; г -мишень; 3 -

bicouuu.jiuisa2siiiia стеклянный баллон; 4 -сетка; 5 - второй

анод; 6 - первый анод; 7 - управляющий электрод (модулятор); 8 - катод прожектора; 9 - отклоняющие катушки; /О -фокусирующая катушка

Мишеш

Злектронный

Рис. 2.6. Схема устройства и принципа работы супервидикона

Рис. 2.7. Принципиальная схема устройства электронно-оптического преобразователя

непы плоскими, а внутренние-сферическими, на одной из которых нанесен фотокатод, а на другой - экран. ЭОП с ВОП на входе и выходе имеют равномерное разрешение по всему полю зрения.

cилeниe яркости изображения ЭОП может достигаться ие только за счет увеличения числа каскадов усиления (камер), но и за счет применения микроканального усиления. Принципиальные схемы устройств ЭОП с волоконно-оптическими пластинами и микроканальными пластинами (МКП) показаны на рис. 2.8 и 2.9.

Фокусировка электронного изображения в ЭОП может осуществляться также с применением магнитной фокусирующей системы или смешанной электростатической и электромагнитной фокусировки, В этих случаях эффективность фокусировки по полю экрана выше, чем при чисто электростатической фокусировке.

Для регистрации быстропротекающих процессов (ядерных, процессов развития разряда в газе и др.) используются импульсные ЭОП. Действие этих

Рис. 2.8. Принципиальные схемы ЭОП с волоконно-оптическими пластинами (а) и схема прохождения света в волокне (б):

/-фотокатод; 2 - люминесцентный экран; 3 - волоконпо-оптическне пластины; 4-стеклянная оболочка волокна; 5 - элемент изображения на входе волокна; 6 - световые лучи, идущие от элемента изображения

Рис. 2.9. Схема ЭОП с канальным усилением (а) и умножения электронов в канале (б):

/ - световой поток; 2 - фотокатод; 3 - микроканальная пластина; 4 - люминесцентный экран; 5 - электрон, влетевший в канал; 6 - вторичные электроны; / - металлический контакт; 5 - оболочка канала; 9 - выходной поток электронов