Джакония В.Е. и др. Телевидение (2-е изд., 2002) (1143030), страница 26
Текст из файла (страница 26)
В зависимости от угла вылета с поверхностн фотокатода Рис. 6.3. Фокусировка ккектронимк лучей клинила иегннтноа линзой фотоэлектроны будут иметь различные радиальные составляющне скорости ви Магнитное поле будет воздействовать только на электроны, вылетающне с фотокатода под углом а к осн а. Возннкающая прн этом радиальная составляющая скорости о, прн взанмодействнн с продольным магнитным полем образует силу Лоренца Рл — — ео,Н„ (6.6) где е — заряд электрона.
Сила Лоренца направлена перпенднкулярно векторам тк н Н, н заставляет электрон, вылетающий под углом а, закручиваться вомруг осн г в плоскости, перпендикулярной этой осн (см.рнс.б.З,б). Как следует нз рнс.б.3,б, сила Р направлена к центру Оз окружностн, описываемой электроном. является центростремнтельной н может быть определена нз формулы Рк = тоз,/)с, (6.7) где т — масса электрона; )г — радиус окружности, описываемой электроном.
Радиус )г определяется нз условия равенства выражений (6.6) н (6.7): гс' = ти,/еН,. Время прохождения электроном полной окружности 1 = 2н)с/о, = 2пт/еН, . (6.9) Из (6.9) следует, что все электроны независимо от угла вылета опнсывают полную окружность за одно н то же время. Одновременно электрон перемещается в направлении мншенн со скоростью о,. Вылетев нз точки О„он пересекает ось в точке, встречаясь с осью в точке О" 1, н, наконец, попадает в точку 0'"1. На пути движении нз точек О, до точки 0"'1 электрон оказывается в пучностях н узлах. В плоскости мишени проемцня траекторнн двнження электрона, вылетающего под углом а, представляет собой окружность (рнс.6.3,б)'. Все электроны вылетают нз точки О, в разных направлениях под разлнчнымн углами относнтельно прямой линии 0,0"'1, поэтому проекцнн ьх траекторий в пределах всего пучка нзобразятся семейством окружностей с разнымн радиусами (рнс.6.3,в, справа).
Окружностн располагаются вокруг лнннн О,О"'1 н сопрнкасаются с ней. Центры окружностей располагаются на расстояннн )г атоса. Диаметр пучка вега пучностн равен 4)г . Траектория каждого электрона (нсключая те, у которых а = 0) является винтовой лннней. Траектории электронов, движущихся со скоростью и,=б, являются прямыми линиями. Радиус вятка вннтовой линии определяется скоростью о,; чем больше и„т.е. чем больше угол вылета электронов а, тем больше радиус витка винтовой линии. Поверхностн'плоскостей 5', 5", 5'" являются как бы фокальнымн плоскостямн для электронных нзобра- 1Ю ров отклонения Н.
н фокусировки Н, и силовая линия приобретает направление вектора Н . Пучок электронов отклоняется иа расстоя- ние И, определяемое отношением напряженностей двух полей Н. и Не (1О) Рис. 6А. Отклоиеииа электроииото луча а воле длиииой фокусируктщей катуйтки: р — вмсоаносотмрстневсектронистоирокскник:у — «ткаснвмиав натуимв;р — Еокуснруемвн сметена;»вЂ” нисвснк жений. Расстояние между фотокатодом и фокальной плоскостью электронного изображения на мишени 1=1(/,= 2пул/еом (6.10) Чем больше оа (илн определяющее его значение ио), тем больше фокусное расстояние линзы 1. Это позволяет регулировать фокусировку изменением продольного электрического поля. Если продольное электрическое поле ускоряющее, то электронный пучок вытягивается, приобретая форму веретена (см.рис. 6.3,в).
При переносе в поле длинной фокусирующей катушки электронное изображение будет прямым и будет иметь размеры н ориентацию такие же, что и оптическое изображение. Перенос электронного изображения применяют в передающих трубках мгновениогодействия — днссектор и втрубках, использующих принцип накопления зарядов,— суперортикон.
Фокусировка развертывающего луча с помощью длинной фокуснрующей катушки подобна фокусировке фотоэлектронов, Отличие заключается в том, что источником электронов является не фотокатод, а электронная пушка. Траектории электронов развертывающего луча также образуют винтовые линии и несколько пучностей и узлов вокруг магнитных силовых линий длинной фокус ирующей катушки. Изменяя направление магнитных силовых линий, можно изменять траектории движения электронов, осуществляя тем самым отклонение пучка электронов.
Для этого наряду с фокуснрующей катушкой используется отклоняющая катушка (рис.6.4). В пространстве Мйс' результирующее магнитное поле Н определяется геометрической суммой векто- 112 а.а.диссектор Диссекгор (рассекатель) — передающая телевизионная трубка мгновенного действия. Схематически современный диссектор изображен на рис.б.б.
Внутри трубки имеется полупрозрачный фотокатод у, ускоряющий электрод 2, диафрагма с отверстием 8, дииоды вторично- электронного умножителя (ВЭУ) 4, коллектор б. Снаружи трубки располагаются; отклоняющая система строчной и кадровой разверток 6 и фокусирующая катушка 7, создающая вдоль трубки однородное магнитное поле. В отличие от других передающих трубок в диссекторе отсутствует электронный прожектор и развертка осуществляется отклонением электронного изображения перед отверстием диафрагмы 3, которое является развертывающей апертурой и обычно называется вырезывающим отверстием.
В диссекторе различают три секции: преобразование оптического изображения в электронное, перенос и отклонение электронного изображения, вторично-электронное умножение. Световое изображение преобразуется в электронное на полупрозрачном светочувствительном слое — фотокатоде, нанесенном на внутреннюю поверхность планшайбы трубки. Электронное изображение переносится в плоскость диафрагмы 8 с помощью ускоряющего напряжения, приложенного к электроду 2 в магнитном поле длинной фокуснрующей катушки 7(см. $6.3). В плоскости диафрагмы под действием отклоняющего поля электронное иэображение перемещается относительно вырезывающего отверстия в соответствии с законом развертки.
При этом фотоэлектроны с различных участков фотокатода поочередно попадают через вырезывающее отверстие на Рис. б.5. Схема устройства трубки тика диссектор 113 первый динод ВЭУ, в котором мгновенные значения фототока усиливаются. Секция умножения состоит нз ди иодов е и коллектора 5, в цепь которого включен резистор нагрузки гт„. Питанйе на диноды днссектора подается таким образом, что потенциал каждого последующего дннода оказывается выше предыдущего, а потенциал коллектора 5 — выше потенциала последнего динода. Это обеспечивает эффективный отбор вторичных электронов на коллектор.
Вторичные электроны образуют ток сигнала, который протекает через резистор нагрузки гс„ в направлении, указанном стрелками, и создает на нем напряжение сигнала и, = !',гс„. При этом потенциал в точке нагрузочной цепи, с которого снимается напряжение сигнала для дальнейшего усиления, равный (7л — — (! — б,!с„, будет уменыпаться прн увеличении тока сигнала. Так как ток сигйала пропорционален освещенности участков фотокатода, увеличению освещенности фотокатода соответствует уменьшение потенциала в точке А. Таким образом, уровень сигнала, соответствующий максимальной освещенности фотокатода, — уровень белого — оказывается ниже, чем уровень черного (соответствует минимальной освещенности).
Следовательно, полярность ТВ сигнала, который генерирует передающая трубка типа диссектор, отрицательна. Коэффициент усиления вторично-электронного умножителя достигает 10', что позволяет получить на резисторе нагрузки гг„значительный ток сигнала (,А!00 мкА. Диссекторы имеют линейную световую характеристику при освещенности фотокатода от десятых долей люкса до нескольких тысяч люкс. Они обеспечивают хорошее воспроизведение градаций яркости, передают без искажения информацию о средней яркости изображения, имеют высокую разрешающую способность. Современные днссекторы обладают высокой механической прочностью, внброустойчивостью, устойчивостью к большим перепадам температур, воздействию повышенной влажности. После включения питающего напряжения днссектор мгновенно готов к работе, так как в нем нет инерционного термокатода. Положительные качества обусловили широкое применение диссектора в прикладных ТВ системах, обеспечивающих автоматизацию, контроль и управление производственными процессами, слежение за слабосветящимися точечными объектами в аппаратуре астронавигации, в устройствах для исследования прозрачных сред, чтения графиков, микрофильмов н т.п.
Промышленностью выпускается свыше пятнадцати типов диссекторов, отличающихся потакнм параметрам, как спектральная характеристика фотокатода, размер и форма вырезаю- щего отверстия, размер рабочей зоны фотокатода и т.д. Недостатком днссектора является его невысокая чувствительность в широкополосном режиме работы, соответствующем стандарту вещательного телевидения, что является недостатком всех систем мгновенного действия. !!4 ВЛ. ПРИНЦИП ПЛКОПЛ6НИЯ ЗЛРЯДЛ В системах мгновенного действия фотоэлектронная эмиссия с каждого элемента изображения используется в интервале времени, равном времени коммутации одного элемента и, следовательно, мгновенные значения тока сигнала изображения !(1,) пропорциональны световому потоку гм падающему на один элемент изображения в течение времени коммутации этого элемента (и Тогда напряжение сигнала на нагрузке )с„фотоэлемента ВЕ прн замыкании ключа К на время коммутации этого элемента (рнс.6.6) определяется протекающим по сопротивлению нагрузки гг„током фотоэмиссин е,: (7, = Зг',гс„= бег!„, (6.1! ) где 5 — интегральная чувствительность фотокатода.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
