Електронно-оптичні перетворювачі та підсилювачі яскравості зображень

Електронно-оптичний перетворювач зображень (ЕОП) є приладом, що перетворять оптичне зображення, що відповідає одній області спектра в оптичне зображення в іншій області спектра. Електронно-оптичний підсилювач відрізняється від ЕОП тільки тим, що формує на виході зображення, яскравість якого значно перевищує яскравість первісного, вхідного, зображення. Як правило, електронно-оптичні перетворювачі є приладами які використовують принципи посилення яскравості зображення та фотоелектронні помножувачі. Тому , в загальному випадку, електронно-оптичні перетворювачі та посилювачі оптичних зображень важко відокремити в окремі типи електронно-оптичних приладів.

Необхідність у таких приладах очевидна. Електронно-оптичні перетворювачі та посилювачі використовуються в якості приладів нічного бачення цивільного та військового застосування, різноманітних детекторах. Електронно-оптичні підсилювачі використовуються в астрономії; для посилення рентгенівського зображення, що дозволяє різко знизити інтенсивність рентгенівських променів, що опромінюють об'єкт. Прилади цього класу використовуються у науково-фізичних дослідженнях для реєстрації різного роду сцинтиляцій, спалахів, траєкторій ядерних часток і т.п.

Загальний принцип дії ЕОП або посилювача полягає в тому, що у вакуумному об’ємі розміщають напівпрозорий фотокатод і люмінесцентний екран, між якими знаходиться електронно-оптична система, схематично показана на рис. 1.13 у вигляді лінзи.

Рисунок 1.13 Загальна схема ЕОП або посилювача яскравості оптичного зображення: 1- оптичне зображення, 2- електронне зображення, 3-електро-оптична система, 4- екран

Оптичне зображення проектується на фотокатод, приводячи до фотоелектронної емісії, величина якої пропорційна освітленості тих або інших ділянок катода. Таким чином, на внутрішній стороні катода формується електронне зображення, яке за допомогою електронно-оптичної системи прискорюючись переноситься в площину екрана, яскравість якого у свою чергу пропорційна щільності струму в електроннім зображенні.

Перспективним є використання в конструкції електронно-оптичних перетворювачів та посилювачів мікраканальних пластин, схема фотоелектронного посилювача рис. 1.12 і є достатньою схемою для створення ЕОП. Різниця в тому, що замість колектора можна використовувати люмінесцентний екран. Крім того, МКП часто використовують в якості каскадів посилення електронного зображення.

Звичайні електронно-оптичні підсилювачі дають посилення світла в кілька десятків разів. Однак у ряді випадків цього виявляється недостатньо і доводиться прибігати до розробки способів додаткового посилення яскравості зображення на екрані підсилювача.

Одним з таких способів є створення так званих багатокамерних електронно-оптичних перетворювачів та підсилювачів, які являють собою послідовне з'єднання двох або більше електрооптичних підсилювачів.

На рис.1.14 схематично показана конструкція двокамерного підсилювача, у якому електронне зображення, що виникає на вхідному фотокатоді 1, переноситься па проміжний екран 3, нанесений на тонку прозору перегородку, що розділяє камери. Світло цього екрана збуджує фотоелектронну емісію катода 4 другої камери, нанесеного із протилежної сторони перегородки першої камери. Електрони, що випускаються катодом 4, збуджують вихідний екран 6. Такий двокамерний підсилювач дає зусилля світла порядку 10³. Застосування трьох камер підвищує посилення ще на порядок. При цьому ефект виявляється тем вище, чим краще погоджені спектральні характеристики проміжних екранів і фотокатодів.

Рисунок 1.14 Конструкція двокамерного підсилювача яскравості зображення

Слід зазначити, що з ростом кількості камер роздільна здатність підсилювача помітно знижується через аберації і розсіювання світла в перегородках між камерами, особливо в екранах. Так, звичайний порошковий екран, будучи застосований в однокамерному приладі, дає розв'язну здатність у центрі екрана близько 40, а у двокамерному до 18 пар ліній на міліметр.

Крім того, у ряді випадків недоліком багатокаскадних перетворювачів і підсилювачів зображення є інерційність, пов'язана з наявністю післясвітіння проміжних екранів.

Інший спосіб посилення яскравості полягає у використанні вторинної емісії тонких плівок «на простріл». Він заснований на тому, що бомбардування тонкого шару речовини пучком електронів певної енергії, підібраної так, що вони гальмуються поблизу протилежної сторони шару. Додатково з протилежного боку виникає і значна вторинна електронна емісія У результаті в такому вторинному емітері (диноді) виходить посилення первинного струму в кілька раз.

<42 43 444546 47 48 >

Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 2719;