Источники и приёмники Излучения (1059978), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Под воздействием освещенности фотокатода от изображения возникает эмиссия фотоэлектронов, ~исло которых в каждой точке фотокатода пропорционально имеющейся освещенности. Фокусирующая катушка 5 собирает вылетевшие фотоэлектроны и строит в плоскости диафрагмы 7 лектронное изображение предмета 6. Часть электронов электронного изображения попадает через «вырезающее» отверстие 11 : нафрагмы 7 на жалюзийную динодную систему 8, а с нее, умно- .каясь, на анод 10. Сетки 9 экранируют жалюзи н обеспечивают юпадание вторичных электронов на лопасти следующего динода.
йорма и размер <вырезающего» отверстия определяют мгновенное , . ловое поле прибора с диссектором в качестве приемника. Общее гловое поле прибора определяется размером фотокатода д. (ля просмотра его электронное изображение б под действием чклоняющих катушек 4 перемещается относительно неподвиж- 159 РББ 7 б БЮ Л "д-!о Уд! УБ! Уа 1, мкд 700 Рис. 5А. Схема диссекторв (а) н энергетические характеристики двух эхэемплиров диссекторэ (зависимости 1 и 2) типв Л-601 (б): )гд ф, )гдт, )гд„ )та †напряжен динод— фотонатод, динода первого, динодв второго и анода !00 !61 6 Г Г.
Имании и др. ного отверстия 11 в горизонтальном (по строке) и в вертикальном (по кадру) направлениях с частотой, обеспечивающей приемлемые чувствительность и время просмотра всего пространства. При сканировании анодный ток в каждый момент времени будет зависеть от освещенности участка фотокатода, «вырезанного» отверстием 11 диафрагмы 7. Анодный' ток фона 1,,ф будет определяться а этом случае также мгновенным угловым полем, что позволяет зарегистрировать слабое излучение малоразмерных объектов.
Большинство параметров и характеристик диссектора аналогичны ФЭУ, однако следует отметить, что его пороговый поток выше на 30% по сравнению с ФЭУ, так как добавляются шумы системы сканирования входной камеры. Мгновенный анодный ток сигнала диссектора !а — МюфкФал где М вЂ” коэффициент усиления фотоумножительной части диссектора; Яф„— интегральная чувствительность фотокатода; Ф,л — поток излучения от одного элемента изображения на фото- катоде.
Для диссектора необходимо правильно (строго по паспорту) подбирать режим питания, так как от этого зависит его чувствительность. Диссектор обладает значительно ббльшим диапазоном световой характеристики по сравнению с ФЭУ и сохраняет свою работоспособность до освещенности 2000 — 3000 лк. Включение диссектора в телевизионный канал позволяет визуалировать рассматриваемое изображение. $ 5.4. Электронно-оптические преобразователи Электровакуумное устройство на основе использования внешнего фотоэффекта, которое преобразует оптическое изображение, создаваемое на фотокатоде рентгеновскими, ультрафиолетовыми, видимыми или ИК-лучами, в промежуточное электронное, а затем в видимое изображение на флуоресцирующем экране, называется э л е к т р о н н о - о и т н ч е с к и м п р е о 6 р а з о в ат е л е м (ЭОП) (10, 57).
Конструктивно простейший ОП (рис. 5.5, а) состоит из стеклянного баллона 5, из которого откачан воздух. На одну стенку баллона нанесен полупрозрачный фотокатод 4, на противоположную — флуоресцирующий экран 7. Между фотокатодом и экраном приложено постоянное напряжение !Π— 15 кВ. Объектив 2 строит на фотокатоде 4 невидимое (или видимое) изображение 3 рассматриваемого предмета 1, Под воздействием изображения возникает эмиссия фотоэлектронов, число которых в лю- и) Б бой точке пропорционально ! 7 7 имеющейся там освещенности. В момент выхода из фо- . — .=Я токатода фотоэлектроны вылетают по различным направлениям, благодаря ускоряющему электрическому полю фотоэлектроны стягиваются В УЗКИИ ПУЧОК, уСКОРЯЮтСЯ "! !0 7! 77 Ы !17 !Б и направляются к экрану 7 в точку, лежащую против Б точки выхода.
На экране 7 электронное изображение 6 5Б преобразуется в видимое бла- 0 годаря флуоресценции экрана из-за бомбардировки фо- !Б тоэлектронами. С экрана изо. бражение может передаваться либо на сетчатку глаза (не- 0 укб !Бкб посредственно или с помощью окуляра), либо на телевизи- Рис. 5.5. Схематическое устройство оиную трубку, либо на любое ЭО11 (о) и ЭОГ) с трехэлентродноб фоку- гое ст о ство. д е с ойство такой сиРувпгей системой (б). Нв рис, 5.5, б;  — иеображенне; Р— фатакатод! 10 -- тлек- ЭОП даст линейное увеличе- тр„„'я,геок.
!1 — баллон не стекла; !!в .— т х електрод: 1 — держатель; !и — анод; М— ИИЕ а е — 1 (ОТНОШЕНИЕ ЛИ. ткраи; ! — електраниое наабражение; 17— нейных размеров изображе люнннескируююнв слоя; ! — алюниаяеяая фольга; 1 — стеклянная стенна; 10 — канния на экране и на фо- тактнрую!дее оокржтие токатоде), так как электронные пучки фокусируются только за счет действия однородного плоского электростатического поля. Разрешающая способность ЭОП составляет не более 5 — 6 пар линий/мм, так как электрическое поле собирает все вылетевшие из одной точки фотокатода фотоэлектроны не в точку на экране, а в некоторый кружок (кружок рассеяния) из-за различных направлений начальных скоростей электронов.
Диаметр кружка рассеяния определяет разрешающую способность ЭОП. Чтобы ее повысить, применяют фокусировку электронных пучков посредством электростатического или магнитного полей. Наиболее распространены ЭОП с электростатической фокусировкой. На рис. 5.5, б представлена схема ЭОП с трехэлектродной электростатической фокусирующей системой со следующими параметрами: диаметр фотокатода 80 мм, длина 160 мм, напряжение 18 кВ, диаметр экрана 50 мм, разрешающая способность 30 пар линий/мм.
Изменяя потенциал третьего среднего электрода, можно изменять разрешающую способность ЭОП в различных кольцевых зонах экрана за счет перефокусировки электронных пучков при насгройке. Фотокатоды ЭОП аналогичны ФЭ и ФЭУ, спектральные характеристики которых приведены выше. В качестве флуоресцирующих экранов применяют различные мелкозернистые люминофоры: желто-зеленого свечения при работе с глазом, фиолетово- синего — для фотографирования или для дальнейшей передачи с помощью фотоэлектронных приборов. Наиболее часто используют экраны типа ФС-1, ФС-5, Ж3-2, К-67, К-40, К-72 с временем послесвечения 10 ' — 1О ' с.
Пленочные мелкозернистые слои специальных люминофоров могут обеспечить разрешение в несколько сотен линий на миллиметр. При оценке работы ЭОП кроме традиционных параметров и характеристик приемников иа основе использования внешнего фотоэффекта (5„5ю Фл и т, д.) и упомянутых ранее параметров фотокатоДов и экРанов (ДиаметРа кРУжка РассеЯниЯ г(а! РазРешающей способности /»',; электронно-оптического увеличения Г,) используются следующие специальные параметры, присущие только ЭОП. Яркость темнового фона — яркостьсвеченияэкрана /.ф при отсутствии освещения фотокатода.
Яркость темнового фона ограничивает пороговый поток, регистрируемый ЭОП. Причины существования /.ф — термоэлектронная и автоэлектронная эмиссии, токи утечки, токи положительных ионов, возникающие из-за наличия в ЭОП остатков газа. Чтобы наблюдать слабо освещенные объекты, необходимо уменьшить темновой ток (число электронов, достигших экрана при отсутствии освещения фото- катода), что уменьшает /.ф. Это достигается охлаждением фото- катодов ЭОП до температур твердой углекислоты ( — 78'С), при 162 этом ток термоэлектронной эмиссии фотокатода уменьшается на 7 — 8 порядков. Одновременно принимаются меры для качественной откачки оаллона, чтобы уменьшить ионный ток, и для снижения напряженчости электрического поля вблизи фотокатода, чтобы уменьшить «холодную» эмиссию электронов. С в е т о в а я о т д а ч а э к р а н а $ — отношение светового потока, излучаемого экраном Ф,, р в полусферу, к мощности облучающего экран электронного потока $ Фэкр//эал.
Имея в виду, что Рэ =- У/ф, — — УВ„ф,,«)зфк, получим к = Факр/1» Бк. фкФфк) где 5„фк — интегральная чувствительность фотокатода, А/лм. Коэффициент преобразования ЭОП«! — отношение потока, излучаемого экраном во внешнюю полу. сферу Ф„р, к потоку излучения Фф.к попавшему на фотокатод, «1 = %акр/Ффк = $~'6к.
фк. Коэффициент яркости ЭОП «)ь — отношение яркости экрана ЭОП к освещенности его фотокатода т(1. " ' / экр/йфк ь я~к. фк) где я' — — световая отдача экрана, кд/Вт. При наличии электронно-оптического увеличения Г, формула примет вид т1е — ' (1Д э) я яЗ«. фк а Коэффициент яркосги оценивает работу ЭОП при визуальном наблюдении, так как глаз реагирует на яркость изображения. Как видно из приведенного выражения, уменьшение Г, дает выигрыш в яркости, но зто не всегда позволяют условия наблюдения уменьшенного изображения.
Если необходим большой коэффициент яркости, то надо усиливать электронные потоки, так как напряжение нельзя повышать более 30 кВ из-за возможности электрического пробоя. Коэффициент яркости однокаскадных ЭОП колеблется от !О до 50, для многокаскадных ЭОП с усилением электронных потоков ! 10'— 1 10'. Коэффициент усиления ЭОП по току й~— отношение значения усиленного электронного тока к значению первоначального. Соединяя последовательно несколько ЭОП, можно получить усиление яркости (рис. 5.6, а), однако используемые при этом промежуточные линзовые системы увеличивают потери света. Более оптимальная конструкция для усиления яркости— соединение однокамерных ЭОП в одном вакуумном объеме.
При этом люминесцирующий экран первого преобразователя и фото- 163 ы а э о н а я ыь аэ ы ы Рь о ы н ы Я „-" з$ о Ш ы ю" Р й Е о о ~ ка" ыа э вй~ь ыо э ы ы о"о аккы ы о ы оы о о,ыы Э Юк аэ" к ы 3 ~ йы. ы ы 'о оо к ОЭЭЫ ыы ыыэн ы э "М э э,,„ йо ко я%э й Э ыыы кы й ээо э э о' ь ка э ! ь о оыий ы ко э эы О. ы (ы ! я о э" ы О ЫО ыэа И я я И ко ы .а ыя оо до йаэ о э ы кэ э о яыы оы Ыэп ~ йез , о катод второго нанесены на противоположные стороны тонкой (10 — 5 мкм) стеклянной или слюдяной пластинки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
