Az infravörös képek megjelenítésére szolgáló optikai-elektronikai rendszerek külön csoportját alkotják az éjjellátó készülékek (NVD), amelyekben egy képerősítő csövet (EOC) használnak vevőként és egy közeli infravörös tartományban lévő optikai jel átalakítójaként. látható kép - egy elektrovákuum eszköz, amelyet a spektrális összetételű sugárzás átalakítására és (vagy) a kép fényerejének növelésére terveztek. A képerősítő cső fizikai elvei és működési mechanizmusa többször is foglalkozott a szakirodalomban.

ábrán A 8.1. ábra egy úgynevezett nullagenerációs képerősítő csövű ICS funkcionális diagramját mutatja, ahol az 1 egy olyan lencse, amely a vákuumüveg belső felületére helyezett fotokatódon 2 infravörös képet hoz létre a tárgyak teréről. izzó 3; 4 - elektronikus képalkotó rendszer (fókuszáló és gyorsító rendszer); 5 - lumineszcens képernyő; 6 - szemlencse; 7 - szem vagy bármilyen eszköz látható kép rögzítésére (televíziós kamera, CCD mátrix, film stb.).

A képerősítő cső tápegységének kialakítása általában két részből áll: egy kisfeszültségű forrásból („külső”) és egy kisfeszültségű nagyfeszültségű átalakítóból, amely nagy potenciálkülönbség (akár több tíz kilovolt) az anód és a fotokatód, valamint a fókuszáló és gyorsító rendszer elektródái és a fotokatód ("belső" tápegység) között. A jelenlegi fogyasztás nagyon kicsi.

A képerősítő cső és az éjjellátó készülékek számos paraméterét a fő csomópontok paraméterei határozzák meg.

Képerősítő cső: fotokatód, fókuszáló és eltérítő rendszerek, anód képernyő. ábrán A 8.2. ábra a képerősítő csőben leggyakrabban használt fotokatódok spektrális jellemzőit mutatja be. A fotokatódok fontos paraméterei és jellemzői még: integrál- és spektrális érzékenységek, amelyeket a szakirodalomban és a katalógusokban gyakran a fényáramra vonatkozóan adnak meg (például mikroamper per lumenben), ezért a spektrum infravörös tartományához meg kell adni. jól ismert módszerekkel (lásd például ) újra kell számítani a sugárzási fluxusra (pl. µA/W-ban); a hőáram sűrűsége a fotokatód üzemi hőmérsékletén-, a fotokatód jellemzőinek linearitása (energia); a fotokatód küszöbérzékenysége vagy besugárzása; a fotokatód mérete (munkaátmérője) stb.

A modern képerősítő csövek lumineszcens anódernyőinek legfontosabb paraméterei: a képernyősugárzás spektrális karakterisztikája (lásd pl. 8.3. ábra); integrált képernyőfényerő (maximum, minimum, automatikus képernyőfényerő-beállítási módban); fényteljesítmény, azaz a képernyő egységnyi területének által kibocsátott energia és az azt besugárzó elektronok teljesítményének aránya; felbontás vagy térbeli frekvenciaválasz; Kijelzo méret; a foszfor tehetetlenségi vagy utánvilágítási idejét, a hőmérsékleti háttér fényerejét, azaz a képernyő fényerejét a fotokatód besugárzása nélkül, de a képerősítő csövet tápláló névleges üzemi feszültség (a képernyő közötti feszültség) mellett -anód és a fotokatód).

Az utóvilágítási idő szerint a képernyőket hagyományosan öt csoportra osztják: 1) nagyon rövid utófényű (10-5 s), 2) rövid utófényű (10-5 ... 10-2 s), 3) átlagos utánvilágítással (10~2 ... 10"1 s), 4) hosszú (0,1...16 s), 5) nagyon hosszú (több mint 16 s).

Vizuális megfigyeléshez a fényporokat általában a rézzel és ezüsttel adalékolt ZnS és rnBe, rn8 és C(18) vegyületek alapján választják ki, amelyek sárgászöld fényt hoznak létre.

A felsorolt ​​paraméterek és jellemzők többsége a képerősítő cső egészének leírására vagy az éjjellátó készülékek legfontosabb specifikus paramétereinek, jellemzőinek meghatározására szolgál. Ezek általában a következőket tartalmazzák:

A sugárzási fluxus konverziós tényezője (t|) - a képernyő által kibocsátott fényáram és a fotokatódhoz érkezett sugárzási fluxus aránya;

Képerősítő fényességi együttható (Hz) - a képernyő energiafényességének aránya, amelyet egy adott vevő adott fotokatódos besugárzási feltételek mellett becsült egy ideális diffúz visszaverő lemez energiafényességéhez, amelyet ugyanaz a vevő becsül meg azonos besugárzás mellett. körülmények;

A képerősítő cső sötét hátterének fényereje - a képerősítő cső képernyőjének fényereje a fotokatód besugárzása nélkül;

a fotokatód és a képerősítő cső munkatereinek (felületeinek) méretei,

A képerősítő cső (Ge) elektron-optikai nagyítása, amely megegyezik a képerősítő cső képernyőjén lévő tárgy képének és a fotokatódon lévő megfelelő kép méretének arányával;

A besugárzás dinamikus tartománya, amelyben az OED működik;

A kép visszahúzása, elforgatása és excentricitása, amely a fotokatódon és az OED képernyőn lévő képek koordinátarendszerének eltérését jellemzi;

-

A képerősítő cső és az éjjellátó készülékek teljes felbontása (felbontási határa), vagy a képerősítő cső és az éjjellátó készülékek térfrekvenciás jellemzői;

A képerősítő cső tápfeszültsége és áramfelvétele;

Teljes méretek és tömeg; - minimális üzemidő;

Az érintkezők típusa és számos egyéb paraméter és jellemző a képerősítő cső és az éjjellátó készülék kialakításához.

Az inverteres típusú, azaz képburkolással ellátott nullgenerációs konverterek (az USA-ban első generációs képerősítő csöveknek is nevezik - GEN1) a kiürített ház lapos bemeneti és kimeneti ablakai vannak, konverziós tényezőjük eléri az 1000-et. ezek hátránya

A képerősítő cső egy nem egyenletes felbontású a képmezőben, amely a közepétől a szélek felé érezhetően csökken. A gömb alakú fotokatód és az objektívek, amelyek képgörbülete egybeesik a fotokatód görbületével, túlságosan bonyolulttá teszik az optikai rendszert, ezért a gyakorlatban ritkán használják őket.

A felbontás egységességének javítása érdekében elfogadhatóbb a képerősítő száloptikai elemek (FOE) bemenetére és (vagy) kimenetére sík-konkáv száloptikai lemezeket helyezni. Az ilyen eszközöket első generációs képerősítő csöveknek nevezik (az USA-ban - OEM1+). Ugyanakkor a képerősítő cső észrevehetően drágább lesz, mivel költségének 30%-a vagy több a WOE-re esik. Ezenkívül a FOE használata további optikai veszteségekhez vezet. Ezért egy lapos fotokatódos inverteres képerősítő csőben a képminőség javítására számos megoldást javasolnak, amelyek közül a legismertebb a mágneses fókuszrendszer, amely igen körülményes és viszonylag erős tápegységeket igényel.

A probléma másik megoldása a képerősítő cső anódja előtt elhelyezett membrán nyílásába finomszemcsés rács beépítése. Egy ilyen fókuszrendszer lehetővé teszi a képerősítő cső hosszának csökkentését állandó fotokatód átmérő mellett, és javítja a kép minőségét az egész területen. Ennek a konstruktív megoldásnak a hatékonyságára példa volt egy kis méretű O-Bireg képerősítő cső kifejlesztése, 14 mm működő fotokatód átmérővel, 30 mm teljes képerősítő cső átmérővel és 24 mm hosszúsággal. A képerősítő cső felbontása a mező közepén 40...45, 12 mm átmérőnél pedig 15...20 sor/milliméter volt. Fotokatód érzékenység K-17 szűrővel >160 μA/lm, fényerősség > 500, sötét háttér fényereje< 2-10-3 кд/м2.

A konverziós tényező növelése érdekében a képerősítő cső több kaszkádból (modulból) épül fel. Példaként az ábrán látható. A 8.4. ábrán az első generációs háromfokozatú képerősítő cső készüléke látható. A bemeneti infravörös képet a VOE - 1 elülső felületén lévő lencse építi fel, és továbbítja az I. első fokozat 2. fotokatódjához.

A 3 elektro-optikai rendszer felgyorsítja és fókuszálja a fotoemisszió következtében kibocsátott elektronokat a 4 lumineszcens képernyőn. Az így kapott képet az I. szakaszban ugyanazon a II. és III. fokozaton keresztül továbbítják nagy fényerőnövekedéssel a kimenetre. Az 5. képernyő (III. fokozatú képernyő) és a kimeneti FOE optikai gyorsítórendszerek és szita-anódok kaszkádról kaszkádra nőnek, elérve a több tíz kilovoltot.

A képerõsítõ csövében a képlépték megváltoztatására kúpos szálas FOE-k használhatók, amelyek lehetõvé teszik a fotokatód és az anódernyõ átmérõje közötti arány változtatását.

A következő, második generációs képerősítő csövében az 1. ábrán látható mikrocsatornás másodlagos emissziós erősítőt, egy mikrocsatorna lemezt (MCP) alkalmaznak a konverziós együtthatók és a fényerő növelésére. 8.5, a. A modern MCP Lk csatornáinak átmérője 5...6 µm az egyes elemek elhelyezési periódusaival 1) és 6,5...7,5 µm. Mivel az MCP használata kiküszöböli a képtorzulást, ami nagyon fontos, a modern képerősítő csövek felbontása MPC-vel eléri a 64 sor/mm ​​vagy többet.

Megjegyzendő, hogy a fotokatódot bombázó pozitív ionok "fordított" áramlása (8.5.6. ábra) jelentősen lerövidíti a képerősítő cső élettartamát. Ennek a fluxusnak a csillapítására ionzáró filmeket használnak, hogy megakadályozzák az ionok fotokatódhoz való eljutását. Az ilyen filmek azonban egyidejűleg gyengítik a fotokatód által kibocsátott elektronok fluxusát, ami jelentősen csökkenti a képerősítő cső konverziós együtthatóit és fényerejét.

Annak megakadályozására, hogy a kibocsátott elektronok átrepüljenek az MCP kapillárisain anélkül, hogy ütköznének a falakkal, amelyekre a fotoemissziós réteg lerakódott, a kapilláris optikai tengelyei

Az árok egy bizonyos szögben van elhelyezve a normálhoz képest az MCP végfelületéhez képest (8.5. ábra, c).

Az MCP-t jellemző amplifikációs tényező függ a kapilláris ε)k átmérőjétől és az a szögtől, valamint az MCP εμp hosszának (vastagságának) és átmérőjének ε)μp arányától. Az ^mkp / Lmkp arány növekedésével kissé növelni kell az MCP tápfeszültségét, de ez az erősítés jelentős növekedésével megtérül (8.1. táblázat).

Az MCP-vel ellátott képerősítő cső felépítése a 2. ábrán látható. 8.6. A fotokatód és az MCP, valamint az MCP és a képernyő közötti távolságot a lehető legkisebbre kell választani, mert ez megnöveli

Forgácsolja a képerősítő cső felbontását. Az MCP-k használatának köszönhetően sikerült jelentősen csökkenteni a képerősítő cső hosszirányú méreteit, és sisakra szerelhető éjjellátó készülékekben, szemüvegekben, éjjellátó távcsövekben lehetett használni (lásd 14. fejezet).

Mivel a képerősítő cső fotokatódjai nagy besugárzás hatására tönkretehetők, sok képerősítő csövű éjjellátó készülék automatikus fényerőszabályzó rendszerrel (ADC) és erős sugárzási forrásokkal szembeni védelemmel van felszerelve. Az AEC rendszer az MCP-t tápláló feszültséget vezérli, a fényforrás-védelmi rendszer pedig állítható membránok és redőnyök (redőnyök) segítségével akár a képerősítő cső áramforrását is le tudja kapcsolni.

A második generációs konverterek főként egykamrás eszközök formájában készültek és készülnek FOE-vel a bemeneti ablaknál és FOE-vel kimeneti ablakkal, MCP-vel, valamint másodlagos (nagyfeszültségű) áramforrással. szerkezetileg a képerősítő cső ürített lombikjával kombinálva.

A második generációs képerősítő cső (IIT II vagy GEN II) többcellás fotokatódokat használ, amelyek a közeli infravörös tartományban (C25 és C25R) érzékenyek, lehetővé téve a lézersugárzás (lézer megvilágítás) észlelését X = hullámhosszon. 1,06 μm.

Példaként a táblázatban. A 8.2 mutatja néhány MCP paramétereit az Image Intensifier II-hez, amelyeket mind képkonverzióra, mind pedig az ellenség általi NVG megvilágítás észlelésére terveztek.

A GALILEO MCP paraméterei

A 30%-ot is elérő kvantumhatékonyságú GaA-alapú új fotokatódok kifejlesztése lehetővé tette elektrosztatikus fókuszáló rendszer nélküli képerősítő cső létrehozását, azaz a közvetlen fotoelektrontranszfer és MCP-ben történő erősítés séma szerint működő fotokatódokat. (P+ és harmadik generációs képerősítő csövek). Az ilyen képerősítő csövek kimeneténél a kép megfordításához speciális száloptikai burkolóelemeket használnak.

- "Twisters". Az ilyen kétsíkú kialakításokban (EOP III vagy GEN III) (8.7. ábra) síkkal párhuzamos VOE 1 száloptikai elem, VOE 2 sík-konkáv száloptikai elem, valamint VOE 3 síkkal párhuzamos invertáló kép. és MCP mikrocsatorna lemezt használnak.

Az Image Intensifier III gyártási technológiája, különösen a fotokatód, az MCP végek és az anódernyő szigorú párhuzamosságának biztosítása, valamint az ultranagy vákuum ezen konverterek összeszerelése során (akár 1 (G10 Topp)) nagyon összetett. , a harmadik generációs konverterek többszörösen drágábbak, mint az Image Intensifier II, azonban élettartamuk sokkal

Több mint a duplájára nőtt a felhőkkel borított csillagos égbolton működő III-as képerősítő csövű éjjellátó készülékek választéka a P képerősítő csőre épülő éjjellátó készülékekhez képest.

A képerősítő cső kialakításának javítása lehetővé tette az integrált érzékenységük jelentős növelését - 2. ábra. 8.7. Kétsíkú szerkezetek képerősítő csövek sémái

Az Image Intensifier III esetében: jel-zaj arány (akár 20-szoros) és felbontás (akár 60 vagy több vonalpár 1 mm-enként).

Külföldön a II. és III. képerősítő csövek fő beszállítói az amerikai ITT Night Vision és a Litton Electrooptical Systems Division cégek. Számos hazai, második és harmadik generációs képerősítő cső paramétereit a táblázat tartalmazza. 8.3.

A kétsíkú, közvetlen átviteli séma szerint, mikrocsatornás film nélküli erősítővel működő, kapuzási módban működő, beépített áramforrással rendelkező konvertereket szokás negyedik generációs képerősítő csöveknek (IOT IV, GEN IV) nevezni. Az ilyen képerősítő csövek felbontása legalább 64 vonalpár/1 mm, integrált érzékenysége pedig legalább 2500 μA/lm.

Rács-anód képernyő

A képerősítők fejlesztői fontos feladat előtt állnak - a fotokatód spektrális érzékenységének 1,8 μm nagyságrendű hosszú hullámhossz-határának elérése, mivel ez lehetővé teszi az 1,06 és 1,54 μm hullámhosszú lézeres megvilágítás érzékelését, aktív impulzusos éjszakai látást hozva létre. eszközök, például távolságmérők-lokátorok és célmegjelölők.

Az elmúlt években megjelentek információk az In-doped GaAs fotokatódok fejlesztéséről, amelyeknél eléri a hosszú hullámhosszú érzékenységi határt.

1,6... 1,7 µm. Ez lehetővé teszi, hogy az éjjellátó készülékek magasabb természetes éjszakai besugárzással működjenek, ami két nagyságrenddel magasabb az 1,4...1,8 µm tartományban egy hold nélküli éjszakán, mint a 0,4...0,9 µm tartományban. Ráadásul a lőtérre való áthaladáskor

1.4... . 1,8 µm-nél csökken a légköri szórás hatása (lásd 3. fejezet), és sok objektum kontrasztja a természetes háttérrel szemben magasabb és stabilabb, mint a 0,4...0,9 µm tartományban, ahol a legtöbb modern képerősítő csövek működnek. .

A GaAs és egyéb anyagokból ultravékony fóliák készítése terén elért fejlemények lehetővé teszik, hogy átértékeljük az áthatoláson dolgozó emitterrel ellátott képerősítő csövek kilátásait, melyek alkalmazása 1... vastagságukkal a legoptimálisabb. 3 μm és 8...10 mm átmérőjűek. Az Elektronikus Eszközök Tudományos Kutatóintézetében kialakított ilyen képerősítő csőben (8.8. ábra) megszűnik az áramlás csillapítása a burkoló FOE által, és a zaj jelentősen csökken az elektronáramlás fokozásával. A felbontást az anódrács celláinak mérete és osztásköze határozza meg, és elérheti a 60...70 sor/mm-t. Mivel a képerősítő csőben nincs MCP, így a 2500 μA/lm-es és magasabb érzékenységi szintek is elérhetőek hosszú élettartam mellett.

Érdekes beszámolók új képerősítő csövek - piroelektromos (vagy piroemissziós) típusú - fejlesztéséről. ábrán A 8.9. ábra az ilyen képerősítő csövek egyik legfontosabb elemének, egy vékonyfilmes piroelektromos célpontnak az eszközét mutatja, amely egy szerves piroelektromos alapú szabályozott mátrix. Itt 1 egy vékony vezető elektróda, 2 egy piroelektromos film, 3 egy fotoemissziós vezetőháló, 4 egy gyűrűs elektróda. A cél egy nagyságrenddel nagyobb rezgésállósággal rendelkezik,

A hazai képerősítő csövek paraméterei

Paraméter
	EPM 103G (01-2A, 02-2A, 03-2A, 04-2A)	EPM 103G (01-2B, 02-2B, - 03-2B, 04-2B)
Fotokatód érzékenység, min:
Integrál, µA/lm
KS-17 szűrővel, µA/lm
Spektrális 850 nm hullámhosszon, mA/W
Felbontási határ, sor/mm
Jel-zaj arány
Konverziós tényező
Sötét háttér fényerő, csekk, cd/m2
A képernyő fényereje automatikus módban
Fényerő állítás, cd/m2
Kontraszt átviteli együttható bekapcsolva
Térbeli frekvencia
Fogyasztói áram, mA
Teljes méretek, mm
Minimális üzemidő, h
Fotokatód típus
A fotokatód munkaátmérője, mm
Kijárati ablak anyaga - üveg
Kontakt típus			tányérok
Megjegyzések:
1. Konkáv invertáló FOE-ket használnak az EPM 103 G (01-2A, 01-2B), EPM 104G (01-1 A, 01-1 B),
Használt: EPM 103G (02-2A, 02-2B), EPM 104G (02-1A 02-1B), EPM 102G (02-1, 02-2), EPM 101G
EPM 101G (03-1.03-2); A közvetlen lapos WOE-ket az EPM 103G (04-2A, 04-2B), az EPM 102G használják
Üveg C95-2.
2. Az EPM 102G (05-2) teljes méretei 0 43x22,5 mm.

Mint a triglicin-szulfáton lévő kristályos piroelektromos célpontok, és széles hőmérséklet-tartományban (-60 ... + 50 ° C) működik.

Az átalakító a következőképpen működik (8.10. ábra). Az 1. objektum a 2 beviteli ablakon keresztül a 3 piroelektromos céltárgy elülső felületén lévő tárgyak teréről alkot képet, amelynek hátsó felületét a rárakódott fotoemissziós ráccsal egyenletesen besugározza a 4 megvilágító. A piroelektromos hatás miatt , a céltárgy kép által eltérően felmelegített területei eltérő pozitív töltést kapnak. Azáltal, hogy negatív impulzusfeszültséget adunk egy vékony

	EPM 102G (01-1,02-1, 04-1)	EPM 102G (01-2.02-2, 03-2.04-2)	EPM 101G (01-1.02-1, 03-1.04-1, 05-1)	EPM 101G (01-2.02-2, 03-2.04-2, 05-2)
tányérok	tányérok	tányérok		tányérok
EPM 102G (01-1), EPM 102G (01-2, 03-2), EPM 101-G (01-1, 01-2); lapos invertáló POE
(02-1,02-2); egyenes homorú FOE-ket használnak az EPM 103G (03-3 A, OZ-ZB), EPM 102G (03-1, 03-2),
(04-1.04-2), EPM 101G (04-1.04-2); EPM 44G, EPM 102G (05-2), EPM 101G (05-1, 05-2) esetén

A célbemenetnél lévő vezető elektróda csökkentheti a fotoemissziós rács előtti térpotenciált, azaz negatív torzítást hozhat létre a fotokatód rácson, valamint teljesen elnyomja a fotoemissziót a cél minden ciklusának elején, azaz "nullázzuk" a potenciált a célfelületen, amint azt a piroelektromos működés fizikai mechanizmusa megköveteli, amely reagál a felülete hőmérsékletének változásaira. A piroelektromos célpontban a pozitív töltések eloszlása ​​megismétli a fényesség eloszlását a lencse által épített képen, és a fotokatód különböző részeiből kibocsátott elektronok számának eloszlása ​​megfelel
illik ehhez az elosztáshoz. Elektrosztatikus gyorsító 5 és mágneses fókuszáló 6 rendszerek segítségével egy lumineszcens képernyőre 7, illetve a FOE segítségével elektronikus kép épül fel.

A 8. ábrán a képet megfordítja és a megfigyelő nézi (az okulár nem látható a 8.10. ábrán).

A célpont bemeneti elektródájára adott feszültségimpulzus hiányában fellépő fotoemissziós háttér csökkentése érdekében vagy növelni kell a céltárgy „lekérdezési” ciklusának idejét, vagy ki kell kapcsolni a 4. megvilágítót. a „lekérdezési” ciklusidő változásának meg kell felelnie a piroelektromos felületi potenciál kiindulási szintre való visszaállításához szükséges időnek. A zajszint csökkenthető a feszültségimpulzusok optimális amplitúdójának, alakjának és időtartamának megválasztásával, valamint a megvilágító működésének szabályozásával.

Az 1970-es évek óta a Central Research Institute Electron (Szentpétervár), az Institute for High Energy (Protvino), valamint néhány külföldi cég (RCA, Pixel Vision Inc., Hamamatsu, Phetek Ltd.) sikeresen fejleszti hibrid-moduláris konverterek (HMC). Az ilyen eszközökben egy MCP-vel ellátott képerősítő modul az infravörös képet látható képpé alakítja, amelyet vetítőlencse vagy anódernyőhöz csatlakoztatott száloptikai elem segítségével CCD-be vagy MPI-be táplálnak.

Az ilyen rendszerek moduláris felépítése lehetővé teszi a hibás képerősítő csövek vagy CCD-k cseréjét. Előnyük az is, hogy meglehetősen nagy határok között (akár 10-szeres vagy több) megváltoztathatják a képléptéket, és kapcsolási vagy dikroikus tükrök segítségével egy CCD-mátrixra vetíthetik nem csak az infravörös, hanem a nappali csatornák képét is. optikai rendszer. Az ilyen GMF-ek alacsony megvilágítási szinteken (akár 10-5 lux) működhetnek, és dinamikus tartományuk folyamatos üzemben

Ez eléri a 105-öt. Mivel a GMF bemeneten lévő képerősítő cső felülről korlátozza a jelek dinamikus tartományát, ennek a tartománynak a növelése (akár 10x-ig) csak impulzus üzemmódban (strobe módban) lehetséges.

Ha a CCD mátrix mérete kisebb, mint a képerősítő cső mérete, akkor a GMF használatakor a képlépték csökken, ami csökkenti a rendszer felbontását, de javítja a minőséget.
képminőséget a képernyőzaj csökkentésével. Az ilyen HMF egyik hátránya a rendszer hosszirányú méreteinek növekedése.

768x580 pixel formátumú, 27x27 μm méretű CCD-mátrixok FOE formájú bemeneti ablakkal, 50 sor/mm ​​felbontású és 0,75 kontrasztátviteli együtthatóval. Modul tömege - 1320 g, teljes méretei -072x23mm.

A rendszerek kialakítása egyszerűbb, a képerősítő csövébe az MPI van beépítve, az anódernyőt helyettesítve, vagyis itt az erősített és fókuszált elektronok áramlása bombázza az MPI közvetlenül érzékeny rétegét a vékony hordozó felől. . Az ilyen kialakításoknál kisebb a jelteljesítmény-veszteség, nagyobb a jel-zaj arány és a vett jelek dinamikus tartománya, kisebb a méret és a tömeg.

Megjegyzendő, hogy a nagy érzékenység ellenére a HMF-es rendszerek felbontása és MTF-je rosszabb, mint a hagyományos televíziós rendszereké, mivel az optikai útba további elemek kerülnek, elsősorban egy képerősítő cső, ami rontja a rendszer zajtűrő képességét. külső fény interferencia és növeli annak költségeit. Amint arról beszámoltunk, az ilyen szilícium CCD-ken alapuló eszközök élettartama, amelyeket elektronok bombáznak 10-2 lux nagyságrendű megvilágítás mellett, több ezer óra. Mivel a szilíciumban egy elektron-lyuk pár létrehozásához 3,6 eV energiára van szükség, az ilyen eszközök elektronerősítését a következőképpen határozzuk meg:

ahol e az elektrontöltés; Va - gyorsító feszültség; Vn az elektronbombázási folyamat elindításához szükséges küszöbfeszültség.

A Központi Kutatóintézetben hozták létre az USD-16 rendszert és annak módosításait az I „Ball 2” képerősítő csövön és egy 532x290 formátumú CCD-n, 390 televíziós sor felbontásával 10"2 és 10"3 lux megvilágítás mellett. Electron", valamint az NIIOFI-nál és NIIEPR-nél - hasonló HMF PM-031 és "Ash" képerősítő csöveken, amelyek fotokatódátmérője 40 mm és CCD-mátrixa 1024x1024 formátumú.

A Hamamatsu (Japán) kifejlesztette a 7220-61 és 7640-61 számú HMF modelleket, amelyek GaAs fotokatódja érzékeny a 0,37...0,92 μm spektrumtartományban. Az első modellben a fotokatód mérete 12,2x12,2 mm, a pixelek száma 512x512, az elektron-optikai erősítés 1300 8 kV tápfeszültség mellett. A második modellben a fotokatód mérete 9,2x6,8, a formátum 512x512, az erősítés 700 6 kV-os feszültség mellett.

A fő nehézségek, amelyekkel az ilyen rendszerek fejlesztőinek szembe kell nézniük: az MPI és a kiolvasó áramkörök működőképességének fenntartása az elektronbombázás során, amikor röntgensugárzás léphet fel; MPI anyagok dokkolása vákuumkamrák létrehozásához használt anyagokkal; MPI és CCD tartósítása a szerkezet gyártási folyamata során, amikor a több órán át tartó technológiai folyamat hőmérséklete eléri a 350°C-ot.

Bár a legtöbb ismert hasonló készüléket a spektrum látható tartományában való működésre tervezték, az IR tartományban kellően nagy érzékenységű új fotokatódok létrehozása reményt ad a képerősítő csövek és a kép konjugálása elvének sikeres alkalmazásában. erősítők MPI-vel különböző "kinézetű" típusú IC-kben.

A képerősítő csövek fejlesztésének másik ígéretes iránya a színátalakítók és képfényerő-erősítők létrehozása. Mint ismeretes, a színnek fontos szerepe van a környezet érzékelésében, utóbbi információs kapacitása pedig nagyban függ attól, hogy a megszerkesztett képen jelen van. (Az emberi vizuális apparátus néhány jellemzőjét, beleértve a színérzékelést is, a 11. fejezet ismerteti.)

Azok a rendszerek, amelyek három (esetenként két) monokromatikus vagy azokhoz közeli folyam keverésével színes képeket hoznak létre, használhatják a térbeli keverést akár egyidejűleg, akár időben egymás után. A látható színes képek kialakítására a legelterjedtebb a vörös (R), zöld (G) és kék (B) komponensek 700 hullámhosszúsága; 546,1 és 435,8 nm.

A monokromatikus komponensek térbeli keverésével működő, közvetlen átvitelű színes képerősítő cső működési elvét az ábra szemlélteti. 8.11. Az 1 képerősítő csőben található bemeneti FOE 2 vékony optikai szálakból áll, amelyek egyben fényvezetők és optikai szűrők is (az ábrán 2r, 2g és 2c). Ezek a szűrők RGB triádokba vannak csoportosítva, amelyek egyenletesen oszlanak el a WOE keresztmetszetében.

A FOE belső felületén elhelyezett 4. fotokatód érzékenysége meglehetősen egyenletes az R, G és B monokromatikus áramlások teljes átviteli tartományában. Az 1. ház belsejében egy MCP 5 van felszerelve, amelynek kapillárisai azonosak. Az MCP csatorna minden nyílása a megfelelő VOE 2 szál vetülete az MCP felületére. Az MCP bemeneti és kimeneti oldalára vezetőképes fóliákat visznek fel. A konverter 3 kimeneti ablaka 6 képernyőüvegből, áttetsző vezetőképes fóliából 7, valamint nagyszámú vörös (3r), zöld (3G) és kék (Sv) foszforszemcsékből áll, amelyek szintén RGB-triádokba, ill. egyenletesen elosztva a képernyő felületén. Ezeknek a triádoknak a szerkezete és elhelyezkedése az MCP-n keresztül, annak csatornáinak lejtését figyelembe véve konjugálódik a VOE 2 felületén lévő triádok szerkezetével. A képerősítő cső elektródáira állandó feszültségek kapcsolódnak, a amelyek hozzávetőleges értékeit a 2. ábra mutatja. 8.11.

A fotokatód és az MCP közötti kis távolság miatt (0,1 mm-es nagyságrendben) az elektronok nem szóródnak és eltérnek, hanem elektromos tér hatására felgyorsulnak (-180 V; föld), és szinte veszteség nélkül bejutnak az elektronokba. az MCP csatornák bemenetei a szűrőkkel szemben.

Az ismertetett konverter áramkör módosítható például a bemeneti FOE szálas előlap formájú készítésével, melynek felületére poliamid gyantából készült RGB szűrőket alkalmazunk. A képerősítő cső be- és kimenetére azonos FOE-k telepíthetők, a fotokatód és a képernyő foszfor kellően egységes spektrális karakterisztikával rendelkezik a spektrum teljes működési tartományában.

Egy másik séma színes kép előállítására monokromatikus komponensek egyidejű keverésével az ábrán látható. 8.12. A készülék tartalmaz

Rizs. 8.12. Egy készülék szerkezeti diagramja a szimultán keverés módszere alapján

1. célobjektum, 3. okulár, 4. színleválasztó egység, amely két dikroikus bevonatú 6, 7 tükörből és egy semleges visszaverő bevonattal ellátott 8 tükörből áll, három csatornából álló 2. blokk, amelyek mindegyike tartalmaz egy-egy 2 képerősítő csövet és egy 3 képerősítő cső különböző foszforokkal (például , képerősítő cső, R területen izzó luminoforral, c területen egy képerősítő csővel2 és B területen egy képerősítő csővel rendelkezik), és egy 5 kimeneti képbeállító egység, amely két áttetsző, visszaverő bevonattal ellátott 9, 10 tükörből és egy 11 tükörből áll.

A 2. blokk mindegyik csatornája egy adott spektrális tartományú képfényerősítő. A vörös, kék és zöld színű képek additív keverésének eredményeként, amelyet az 5 kimeneti egység segítségével hajtanak végre, a megfigyelő a 3 okuláron keresztül a tárgy színes képét észleli.

Az egyes csatornákban színes foszforral ellátott képerősítő csövek helyett fehér fényporral ellátott képerősítő csövek is használhatók, de ekkor a K, O, B szűrőket minden csatornában egy-egy szűrőt kell elhelyezni a képerősítő képernyői mögött. cső.

Ha a színes kép kialakításához nem három, hanem két monokromatikus sugárzást keverünk össze, akkor lehetőség van egy színes éjjellátó készülék létrehozására, amely az ábrán látható séma szerint működik. 8.13, ahol 1 és 2 szűrők, amelyek mindegyike átenged egy-egy kevert sugárzást, 3 a bal és jobb csatorna lencséi, 4 az OEP 1K (vörös fényporral), 5 egy képerősítő cső 2s (val zöld foszfor), 6 egy prizmablokk, 7 - okulárok a megfigyelő jobb és bal szeméhez.

Az ilyen séma szerint a bal és a jobb szemekbe eső különböző fényáramok hatására a pszichofizikai észlelés szintjén színes (kvázi-színes) kép alakul ki.

A színes NVD, amely a monokromatikus komponensek (színek) időszekvenciális keverésének elvén épül fel (8.14. ábra), tartalmaz egy objektívet 1, egy képerősítő csövet 2, egy okulárt 3 és egy modulátort két lemez formájában optikai szűrőkkel. , amelyek közül az egyik (4) a képerősítő cső photocadot elé, a második (5) pedig a képernyője mögött van elhelyezve. A 4. és 5. tárcsa mereven rögzítve van a 7 motor 6. tengelyéhez, és szektorokat tartalmaz I, B, B és szűrőkkel.

Az azonos színű szűrők mindkét 4 és 5 lemezen koaxiálisan, azaz egymás után vannak elrendezve az optikai tengely mentén. A képerősítő cső képernyőjét fehér fénypor borítja. A 2. képerősítő cső fotokatódja előtt elhelyezkedő 4. lemezen a kiválasztott tartomány spektrumának rövid, közepes és hosszú hullámhosszú tartományaiban áteresztőképességi maximumokkal rendelkező szűrők vannak beépítve.

A 4-es és 5-ös tárcsa magas forgási sebessége (legalább 3000 ford./perc) és az emberi vizuális apparátus tehetetlensége miatt a szekvenciálisan reprodukált monokromatikus komponensek (színek) additív keveredése következik be. Ennek eredményeként a 2 képerősítő csövön kialakított tárgy képe a szemlencsén keresztül érzékelhető

3 színben.

Az ilyen eszközök előnyei a könnyű kivitelezés és az egyes monokromatikus (például R, B, B) képek kombinációjával kapcsolatos problémák hiánya.

A röntgenképerősítő egy olyan eszköz, amelyet arra terveztek, hogy a fényképet elektronikus képpé, majd fényképpé alakítva megsokszorozza a röntgenképernyőn a kép fényerejét. Az ilyen képerősítést egy képerősítőben egy elektrovákuum eszközzel érik el, amelyet képerősítő csőnek neveznek. A röntgen képerősítőt elsősorban átvilágításban, röntgenfilmezésben és televíziózásban használják.

Az elektron-optikai erősítő fő előnye az éles dóziscsökkentés a diagnosztikai vizsgálatok során, különösen a röntgenfilmes filmezésben, valamint az a képesség, hogy a kép fényerejének éles növekedése miatt átvilágítanak egy enyhén elsötétített helyiségben is. kis teljesítményűek (lásd).

A röntgenképerősítő egy olyan eszköz, amely a röntgenfelvételt optikaivá alakítja, amely sokszor fényesebb, mint a hagyományos röntgenképernyőn látható kép. A kép fényerejének növelése a röntgenfelvétel elektronikus képpé történő köztes átalakításával és az utóbbi felerősítésével érhető el a kiegészítő elektromos energia miatt.

Egy ilyen eszköz fő erősítő eleme egy vákuumeszköz, az úgynevezett elektron-optikai konverter. A legszélesebb körben használt erősítők röntgen-elektron-optikai konverterrel (REOP). Ebben az esetben az elsődleges röntgenvevő egy ZnS - Ag- vagy ZnS·CdS - Ag-foszforból készült lumineszcens képernyő a vákuumcső belsejében (1. ábra). A képernyő optikai érintkezésben van egy áttetsző antimon-cézium vagy több alkáli fotokatóddal. A képernyő-katód szerelvény egy kúp alakú anóddal és egy részfókuszáló elektródával együtt egy háromelektródás gyorsító és fókuszáló jelátalakító rendszert alkot. Az anódkúp alján egy kimeneti katódlumineszcens képernyő található. Az anódra a katódhoz képest nagy pozitív potenciált (25 kV), a fókuszáló elektródára pedig kis potenciált (200-300 V) vezetnek.

Rizs. 1. A Philips röntgen képerősítő cső vázlata röntgenképernyővel optikai érintkezésben a fotokatóddal: 1 - röntgencső; 2 - a vizsgálat tárgya; 3 - REOP; 4 - bemeneti röntgen képernyő; 5 - fotokatód; 6 - szubfókuszáló elektróda; 7 - lombik; 8 - kimeneti képernyő; 9 - védőüveg; 10 - optikai rendszer; 11 - a felfedező szeme; 12 - televíziós kamera; 13 - filmkamera; 14 - szélesvásznú filmkamera.

A kimeneti képernyőre eső röntgensugár fényt okoz (röntgenlumineszcencia). A fénykvantumok hatására a fotokatód elektronokat bocsát ki (kibocsát), és a nyalábban lévő elektronsűrűség-eloszlás reprodukálja a képernyő által a fotokatód felületén keltett megvilágítás eloszlását. Ennek eredményeként a fényképet elektronikus képpé alakítják. Az anódhoz rohanó elektronok áramlása bombázza a kimeneti lumineszcens képernyőt, amitől az izzik. Így az elektronikus kép fordított átalakítása fényképpé történik. A fényerő növelése az elektronok elektrosztatikus térben történő gyorsításával és a kép elektro-optikai csökkentésével érhető el, ami az elektronfluxussűrűség növekedéséhez vezet. A kimeneti képernyőn megjelenő kép egy optikai rendszeren keresztül figyelhető meg, amely normálra növeli a méretét. Fényképezhető szélesvásznú filmre, filmre, vagy közvetíthető tévécsőre.

A modern REOP erősítők erősítése 3000 vagy több. Ez azt jelenti, hogy a kimeneti képernyőjük legalább 3000-szer fényesebb, mint egy hagyományos fluoroszkópos képernyő. Ez az erősítő fő előnye, amely lehetővé teszi a képen lévő információk észlelésének mértékének növelését a szem látásélességének és kontrasztérzékenységének növekedése miatt; csökkenti a kutatási időt; csökkenti a szemfáradtsággal kapcsolatos hibák valószínűségét; kiküszöböli a tompítás és a további adaptálás szükségességét; csökkentse a beteg expozícióját a fluoroszkópia során; röntgenfilm készítésére, valamint vidikonokat adó csőként használó televíziós installációkra.

A REOP-os erősítő hátránya a viszonylag kis munkamező (220-230 mm-nél nagyobb kimeneti képernyő átmérőjű REOP-t műszakilag nehéz elkészíteni). A munkatér növelésére eltérő kialakítású, könnyű elektron-optikai átalakítóval ellátott röntgen képerősítőket alkalmaznak (2. ábra). Ebben az erősítőben a fluoroszkópos képernyő a képerősítő csövön kívül helyezkedik el, és a képernyőn kapott képet nagy apertúrájú tükörlencsés optika vetíti a konverter fotokatódjára. Egy ilyen rendszer hátránya a terjedelmesség és a jelentős fényveszteség, amikor a képet a képernyőről a fotokatódra viszi át.

Rizs. 2. ábra A "Cineliks" röntgenkép-fényerősítő vázlata a röntgenképernyőről a fotokatódra való képátvitellel tükörlencsés optikával: 1 - röntgencső; 2 - könnyű elektron-optikai konverter; 3 - bemeneti optika; 4 - kimeneti optika; 5 - Röntgen képernyő.

Az elektron-optikai röntgen képerősítőket az emésztőrendszer és a kardiovaszkuláris rendszer vizsgálatában, a bevezetés során a fluoroszkópos ellenőrzésre használják.
szondák, katéterek és radioaktív készítmények a traumás sérülések gyors kivizsgálására, és minden olyan esetben, amikor a szokásos átvilágítási módszer alkalmazása a betegek és a személyzet túlzott expozíciójának kockázatával jár.

Az erősítővel ellátott televíziókészülékek lehetővé teszik az orvosok csoportja általi egyidejű megfigyelést és röntgenvezérlést a műtétek során közvetlenül a műtőasztalnál.

Az erősítő segítségével végzett röntgenfilmezés egyesíti a radiográfia egyik fontos előnyét - a dokumentálást a különböző szervek funkcionális vizsgálatának lehetőségével. A kétcsatornás kimeneti optikai rendszer lehetővé teszi a filmezési folyamat vizuális vezérlését.

A legújabb röntgen képerősítők használata esetén a fluoroszkópia során az integrált dózis bizonyos esetekben 10-15-szörösére csökken.

A betegek és a személyzet expozíciójának minimalizálása, a röntgendiagnosztika lehetőségeinek bővítése a hagyományos röntgenvizsgálatok körének beszűküléséhez vezet, az elektronoptikai röntgen képerősítővel végzett vizsgálatra való felváltásával. Lásd még: röntgengépek, röntgendiagnosztika, röntgentechnika.

Képerősítő készülék

Az éjjellátó készülékek (NVD) működési elveiről már röviden szóltam. Itt az ideje, hogy részletesebben foglalkozzunk készülékükkel, illetve az elektronika szerelmese szemszögéből a legfontosabb és legérdekesebb elemekkel.

Mint már említettük, az éjjellátó készülék alapja egy képerősítő cső, rövidítve képerősítő cső. Nyugaton az ilyen eszközöket ún Fénysokszorozó cső(rövidítve PMT). Első pillantásra úgy tűnhet, hogy a képerősítő cső olyan, mint egy vákuumcső. A tévé kineszkópját az elektron-optikai átalakító rokonának nevezném. A továbbiakban megtudhatja, miért.

Tekintsük a képerősítő csöves eszközt egy adott modell példáján - EP-33 (EP33). Biztosat nem tudok mondani, de közvetve feltételezem, hogy ez a konkrét példány vagy annak módosítása a kezembe került. Sajnos a bontás során a rajta lévő jelölés megsérült.

Az elektron-optikai konverter működési elve.

Bármely elektron-optikai átalakító működésének lényege a következő. Mint tudjuk, éjszaka nincs külső világítás. A környezeti világítás a Nap, az izzólámpák és más világítóberendezések által az emberi szem számára látható sugárzás.

De a látható sugárzáson, vagyis a fényen kívül van még infravörös sugárzás (IR), amely fűtött tárgyakból, testekből, épületekből származik. Azt láthatatlanul az emberi szem számára. Az infravörös sugárzás a Holdból és a csillagokból is származik. A légkörbe kerülve eloszlik, és valamilyen infravörös megvilágítást hoz létre. Ezt a sugárzást fogja fel az elektron-optikai konverter. Érdemes megjegyezni, hogy maga az EOP haszontalan. Működéséhez objektív kell. Képet vetít a fotokatód kis területére.

A képen - egy lencse a Dedal 164 Night Vision vadásztávcsőből.

A legegyszerűbb képerősítő cső egy üveghenger, amelyből levegőt pumpálnak ki. A henger egyik fala áttetsző fotokatód . A tárgyból származó láthatatlan infravörös sugárzást egy lencse segítségével a fotokatód síkjára vetítik.

A képerősítő cső működésének egyszerűsített diagramja.

Így néz ki a fotokatód síkja. Mint látható, a felülete átlátszó.

Infravörös sugárzás hatására a fotoelektromos emisszió következtében a fotokatód felülete közelében elektronfelhő képződik, melynek sűrűsége pontosan megfelel az objektívről kapott képnek. Továbbá ezt az "elektronikus képet" emberi szemmel láthatóvá kell alakítani.

Ehhez az üveghenger másik oldalán helyezzük el foszfor réteg . A kerek fehér felület a képernyő síkja a felvitt foszforréteggel.

Amikor ezt a réteget elektronokkal „bombázzák”, zöldessárga színben kezd világítani, ami az emberi szem számára is látható.

Az elektron-optikai konverter képernyőjének izzása (a lencse eltávolítva).

Az objektívvel kapott kép a képerősítő csövön (Dedal 164 Night Vision vadásztávcső).

A képerősítő csövön kapott kép.

Az "elektronikus kép" átviteléhez a fotokatód síkjáról a "felhőben" lévő elektronokat szét kell oszlatni és a foszforréteg síkjára kell fókuszálni. Ez elektromos mező segítségével történik. Ezt egy 12-17 kilovoltos gyorsító állandó feszültség hozza létre, amelyet a fotokatód elektróda és a fényporréteg felőli anód közé vezetnek.

Ahhoz, hogy a kép a képernyőn foszforréteggel tisztább legyen, egy különleges fókuszáló rendszer .

Képerősítő feszültség szorzó.

Mint már említettük, a képerősítő cső nagyfeszültségű tápegységet igényel. A legegyszerűbb esetben ez egy generátor, amely egy lépcsős transzformátorra van terhelve. A generátor több kilohertz frekvencián működik. Ezenkívül a transzformátor szekunder tekercséből eltávolított váltakozó feszültséget egy többlinkes dióda-kapacitív szorzó segítségével növelik. Ennek eredményeként egy ilyen konverter kimenetén 10-17 kV állandó feszültség érhető el.

A képen - feszültségsokszorozó képerősítő cső nélkül egy éjjellátó készülékből. A feszültségsokszorozó minden eleme tömítőanyaggal van feltöltve, és megbízhatóan el van választva az irányzék fém alapjától. Mivel működik az átalakító, nem szedtem szét a "csontig". Ennek ellenére egyes elemei jól láthatóak az átlátszó tömítőanyagon keresztül.

A nyomtatott áramköri lap rugalmas alapból készül, amelyre egy oszcillátor és egy transzformátor van felszerelve. A dióda-kapacitív szorzó SMD kondenzátorokra van felszerelve, és külön van elhelyezve. Az irányzék kompakt mérete korlátozza a feszültségszorzó méreteit.

A szorzó kimenetén módosíthatja a nagyfeszültség értékét a képerősítő cső anódja (képernyője) és katódja (fotokatódja) között "a.

Itt van egy egyszerű boost converter áramkör. Mint látható, a séma meglehetősen primitív.

A megnövekedett feszültség eltávolításra kerül az L1 fokozó transzformátor szekunder tekercséből. De ez nem elég a képerősítő működéséhez. Ennek további növelése érdekében kaszkáddióda-kapacitív szorzót használnak a VD1, VD2, VD3 ... VDN diódákon és a C1, C2, C3 ... CN kondenzátorokon. A szorzási lépések száma körülbelül 20.

A transzformátor az M2000NP márkájú W alakú magra van feltekercselve, amelynek keresztmetszete körülbelül 30 mm 2. Az L2 tekercs 30, az L2 pedig 35 fordulatból áll. Tekercselésükhöz PELSHO-0,15 vezetéket használnak. Az L1 tekercs tekercseléséhez PELSHO-0.07 márkájú vezetéket használnak. A fordulatok száma 2300.

Ezt a feszültségsokszorozót a hazai gyártású MINI-1 képerősítő csövekkel való együttműködésre tervezték.

A soros éjjellátó eszközökben bonyolultabb feszültségszorzó áramköröket használnak, de az áramkör és a működési elv általában hasonló a leírtakhoz.

Infravörös megvilágítás.

Mivel az első generációs képerősítő cső fényerősítése nem elegendő a mélysötétítéshez, infravörös megvilágítást alkalmaznak. Ez a készülék olyan, mint egy zseblámpa vagy keresőlámpa, csak az infravörös hullámhossz-tartományban világít. Hullámhossz ~ 780-810 nm.

Kibocsátóként infravörös diódát használnak. A háttérvilágítás fényerejének szabályozásához egy ellenállást sorba kell kötni a diódával. Általában több különböző névleges ellenállású ellenállást használnak, amelyeket egy kapcsoló kapcsol. Ily módon a sugárzás intenzitásának fokozatos beállítása érhető el.

Az infravörös világítás működése könnyen ellenőrizhető. Az emittáló dióda kristályterülete működés közben lágy vöröses árnyalattal világít. Szabad szemmel látható. Ha egy okostelefon vagy fényképezőgép kameráját az infravörös dióda lencséjére irányítja, akkor a kijelzőn lila fény jelenik meg - ez az infravörös sugárzás, amelyet a kamera mátrixa rögzít. Hasonlóképpen ellenőrizheti az infravörös távirányító működését a TV-ről.

Képerősítő cső vagy éjjellátó készülék ellenőrzésekor egy nagyon fontos szabályt kell betartani. Semmilyen körülmények között nem szabad ezeket az eszközöket bekapcsolni természetes vagy mesterséges fényben.

Fejlődésének története során az ember arra törekedett, hogy tökéletesebbé váljon. Szárnyak híján szárnyas gépeket épített, és madárként kezdett repülni. Feltalálta a búvárfelszerelést, megtanult úszni és halként merülni az óceán mélyére. Az ember örök álma az volt, hogy lásson a sötétben, mint egy macska.

Ám ennek az álomnak a megvalósítása az egyik legnehezebb feladat lett, hiszen komoly tudományos felkészültséget, jelentős műszaki-gazdasági bázist igényelt. Az éjjellátó készülékek megalkotásának előfeltétele volt az infravörös (hő) sugárzás felfedezése a 19. században. A spektrum nem optikai (látható), hanem infravörös (termikus) tartományában lévő objektumok "látására" képes eszköz azonban csak 1934-ben született.

Ezt a pillanatot tekintik az éjszakai látás korszakának kezdetének. Az éjjellátó készülékek fejlesztése több szakaszra osztható, amelyek bizonyos generációk megjelenéséhez kapcsolódnak. Az egymást követő generációk nagyobb látási tartományban, jobb képminőségben, kisebb súlyban és méretekben, megnövekedett üzemidőben, fokozott fényinterferenciával szembeni ellenállásban és számos egyéb előnyben különböztek az előzőtől.

Az éjjellátó eszközök (NVD) generációit megkülönböztető fő jellemzőjük a fő elemük - egy képerősítő cső (IOC), amelyet arra terveztek, hogy a szem számára láthatatlan infravörös képet láthatóvá alakítsa, és növelje a fényerőt.

0 generációs „Glass of Canvas”

Az első működőképes elektron-optikai konvertert (IOC) Holst és társszerzői fejlesztették ki a Philips (Hollandia) kutatóközpontjában 1934-ben. „Holst pohár” néven maradt. A működési elvét szemléltető sémája az ábrán látható. egy.

Rizs. 1. A „holst pohár” működési elve

Ez a képerősítő cső két egymásba ágyazott csészéből állt, amelyek lapos aljára egy fotokatódot és egy foszfort helyeztek el. A rájuk kapcsolt nagyfeszültségű feszültség elektrosztatikus mezőt hozott létre, amely biztosította az elektronikus kép közvetlen átvitelét a fotokatódról a foszforos képernyőre.

A Holst-üvegben fényérzékeny rétegként ezüst-oxigén-cézium fotokatódot (vagy S-1-et) használtak, amely meglehetősen alacsony érzékenységgel rendelkezett, bár 1,1 μm-ig volt működőképes. Ezen túlmenően ennek a fotokatódnak a zajszintje magas volt, aminek kiküszöböléséhez mínusz 40 °C-ra kellett lehűteni.

Ezek a hiányosságok lehetővé tették a képerősítő cső használatát csak aktív üzemmódban, vagyis a megfigyelt kép infravörös (IR) keresővel történő megvilágításával.

Az első képerősítő csövek megjelenése a háború előtti helyzet körülményei között jelentős érdeklődést váltott ki. A „Glass of Canvas”-t az EMI (Anglia) véglegesítette tömeggyártási szintre, és 1942-től 1945-ig több ezer darab készült belőle. (2. ábra).

Rizs. 2. A „holst pohár” első sorozatmintái.

Az első képerősítő csövek hiányosságai miatt az éjjellátó készülékek (NVD) nagy tömegükkel és méretükkel, valamint alacsony képminőségükkel tűntek ki.

Ennek ellenére az első képerősítő csövek alapján nagyszámú éjjellátó készüléket hoztak létre: éjszakai irányzékokat, éjszakai távcsöveket, éjszakai vezetési rendszereket. A második világháború előestéjén Németországban megjelentek az éjszakai irányzékok (bildwandler) (3. kép), amelyek lehetővé tették az éjszakai célpont tüzelését 50-70 m távolságból.

Rizs. 3 német elektro-optikai irányzék (bildwandler), (1942).

Németország nagyon sikeresen használt éjjellátó eszközöket tankjai és harcjárművei működésének biztosítására. Ennek eredményeként a szovjet hadsereg súlyos veszteségeket szenvedett a magyar Balaton környékén vívott harcokban. Az esélyek kiegyenlítése és az ellenség megfosztása érdekében a felmerült előnyöktől a szovjet parancsnokság kénytelen volt az Odera folyón való átkeléskor légvédelmi reflektorokkal megvilágítani a harcteret.

A légelhárító reflektorok éjszakai harckocsicsatában való alkalmazásának valódi oka az ellenség éjszakai irányzékainak „megvilágítása” volt, nem pedig a hírhedt „pszichés” támadás.

Az éjjellátó készülékek ezt követő fejlesztése a "többlúgos fotokatód" (S-20) felfedezéséhez vezetett, amely cézium által aktivált nátrium- és kálium-arzenidekből áll. Egy ilyen fotokatód 40 éve szolgál a legtöbb képerősítő cső alapjául, szinte minden típushoz.

Mára a nulla generációs képerősítő csöveket világszerte megszüntették, és hatékonyabb, de drágább, következő generációs jelátalakítókra cserélték. Csak Oroszországban és néhány FÁK-országban vásárolhat még 0. generációs éjjellátó készüléket. Áruk általában 100-200 dollár. A gyenge jellemzők lehetővé teszik, hogy az ilyen eszközöket csak ajándéktárgynak vagy játéknak tekintsék. Az éjjellátó készülékek alacsonyabb árkategóriájának meghatározásával azonban megtalálták a piaci rést.

1. generáció

Ezek a képerősítő csövek 120-250 μA/lm fotokatód érzékenységű üveg vákuumlombikkal rendelkeznek. Fényerősítésük 120-1000, a felbontás középen 25-35 ütés/mm.

Az ilyen típusú képerősítő cső megkülönböztető jellemzője, hogy tiszta kép csak a közepén figyelhető meg, a széleken torzítás és alacsonyabb felbontás. Ezen túlmenően, ha erős fényforrások, például lámpák, házak világító ablakai stb. kerülnek a látómezőbe, a teljes kép megvilágításra kerül, ami zavarja a megfigyelést.

Az 1. generációs egyfokozatú készülékek az alacsony erősítés miatt nagyon kritikusak az optika fényereje és a képerősítő cső paraméterei szempontjából. Jelenlétében? holdak az égen, ezek az eszközök valahogy mégis működnek. Gyengébb fényviszonyok mellett további infravörös (IR) megvilágításra van szükség. A képerősítő cső erősítésének növelése érdekében esetenként két, három vagy több terméket sorba kapcsolnak, szerkezetileg egy házba szerelve (4. ábra).

Rizs. 4. Háromlépcsős képerősítő cső tervezése elektronok elektrosztatikus fókuszálásával.

A háromfokozatú képerősítő cső fényerősítési tényezője 20 000-50 000. Dokkoláskor azonban erősen megnőnek a torzítások, a képmező szélei mentén csökken a felbontás. A többfokozatú képerősítő csövekre épülő készülékek igen terjedelmesnek és neheznek bizonyulnak, ezért az utóbbi időben gyakorlatilag kiszorították őket az 1. és 2. generációs kisméretű, jobb tulajdonságokkal és hasonló költségű készülékekkel. Az első generációs egyfokozatú képerősítő csövön alapuló eszközök továbbra is megtalálhatók a boltokban 300-400 dolláros áron.

I+ generáció

Az USA-ban az 1960-as években az optikai szálak fejlesztése lehetővé tette az első generációs képerősítő csövének fejlesztését. Ezekben az eszközökben a bemeneten (néha a kimeneten) síküveg helyett száloptikai lemezt (FOP) kezdtek beépíteni, amelynek belső oldala gömb alakú volt. Az FOP egy mikroszkopikus üveg fényvezető készlet, amely képes nagy tisztaságú képet továbbítani.

Ez a találmány lehetővé tette a látómező szélein a felbontás növelését és a torzítás (alaktorzulás) csökkentését, emellett megvédte a képet az oldalsó pontszerű fényforrások becsillanásától, ami lehetővé tette, hogy ezek az eszközök városi környezetben is működjenek. Ezen képerősítő csövek gyártása során érzékeny S-25 fotokatódot kezdtek alkalmazni.

Az ilyen képerősítő csövek fényerő-erősítési tényezője 1000, a középső felbontás pedig nem rosszabb 45 sor/mm-nél. Az I+ generációs eszközök nagyobb képtisztaságban és nagyobb hatótávolságban különböznek az első generációs készülékektől passzív és aktív módokban, és az égbolt holdjának 1/4-ének megfelelő megvilágítási szinten működnek. Az I+ generációs képerősítő csövekre épülő eszközöket 600-800 dolláros áron adják.

II generáció

Az 1970-es években az amerikai cégek a száloptikai technológia alapján kifejlesztettek egy másodlagos emissziós erősítőt mikrocsatorna lemez (MCP) formájában. Az MCP egy vékony lemez ferde mikrocsatornákkal, amelyek száma több mint 1 millió, átmérője 10-12 mikron. Az MCP mindkét felülete polírozott és fémezett, és több száz voltos feszültség van közöttük.

Az MCP működési elve az ábrán látható. 5. A képerősítő cső katódjából kiütött elektron a gyorsítókamrában felgyorsul, majd belép az MCP csatornába és annak ferde falába ütközve szekunder elektronokat üt ki. Alkalmazott elektromos térben ez a folyamat sokszor megismétlődik, így több tízezerszeres erősítési tényezőt kaphatunk.

Rizs. 5. Mikrocsatorna lemez formájú másodlagos emissziós erősítő működési elve.

A második generációs képerősítő cső a gyorsítókamra jelenléte miatt nagy fényerőnövekedéssel rendelkezik, ugyanakkor hosszú is.

Jellemzők: fényerősítés 25 000-50 000, fotokatód minimális érzékenysége 240 μA/lm, felbontás a mező közepén 32-38 sor/mm. Erőforrás 1000-3000 óra. Az I+ generációs képerősítő csövekre épülő készülékek 1000-1500 dolláros áron kaphatók.

II+ generáció

Ezeknek az eszközöknek a megkülönböztető jellemzője a második generációs készülékektől a gyorsítókamra hiánya. Ezért a képerősítő cső katódjából kiütött elektron közvetlenül az MCP-re, majd a foszfor képernyőre esik.

A gyorsítókamra hiánya miatt a Generation II+ képerősítő cső alacsonyabb fényerővel rendelkezik, mint a Generation II képerősítő cső. De több mint kétszeresére növeli a fotokatód érzékenységét és nagy az érzékenysége az infravörös tartományban. Ráadásul a túlhúzó kamera hiánya lehetővé teszi, hogy tisztább képet kapjunk. Ennek eredményeként a Gen II+ készülékek jobban teljesítenek nyílt területeken, mint a Gen II készülékek.

A gyorsítókamra hiánya miatt a II+ generációs képerősítő csövet planárisnak (laposnak) nevezik. A II+ generációs készülékek automatikus fényerőszabályozással, pontszerű fényforrások becsillanás elleni védelemmel és jó képminőséggel rendelkeznek a teljes képernyőn. A fényerõsítési tényezõ az ilyen képerõsítõ csöveknél 35000-ig terjed, de a fotokatód érzékenysége eléri a 600 μA/lm-t és a nagy infravörös tartományba tolódik, a felbontás 40-45 sor/mm. Erőforrás 2000-5000 óra.

Ezek az eszközök a professzionális felszerelések osztályába tartoznak, és jelenleg a legtöbb nyugati ország hadseregében állnak szolgálatban, mivel nagyon alacsony megvilágítás mellett működnek, ami megfelel a csillagos égboltnak és a csillagos égboltnak könnyű felhőkben. A II+ generációs képerősítő csövekre épülő eszközöket 2200-5000 dolláros áron adják.

III generáció

Az 1982-es fegyverkiállításon egy képerősítő csövet mutattak be, amely alapvetően különbözik elődeitől egy rendkívül hatékony, gallium-arzenid alapú félvezető fotokatódban, az érzékenységi csúcs még nagyobb eltolódásával az infravörös tartomány felé. A paraméterkészlet alapján az új, AsGa fotokatódra épülő képerősítő csövet a következő, harmadik generációhoz rendelték.

A gyártás azonban meglehetősen összetettnek bizonyult, és több mint 400 technológiai műveletből állt. A fotokatód felületének levegőben történő gyors oxidációja miatt az összeszerelést manipulátorok segítségével, 10-10 - 10-11 Hgmm nagyságrendű vákuumban végeztük. Művészet. Mindez meghatározta ezen konverterek rendkívül magas költségét.

Ma a világon csak három gyártó – egy orosz és két amerikai – gyárt III-generációs képerősítő csöveket, az ITT és a LITTON. Az orosz gyártás harmadik generációjának képerősítő csövének érzékenysége 1200 μA / lm, nagyon gyenge felbontással - 45 sor / mm, a harmadik generációs amerikai képerősítő csövek érzékenysége akár 2700 μA / lm, akár 75 sor/mm ​​felbontás és akár 15 000 óra erőforrás, ami 3-szor magasabb, mint az orosz képerősítő csöveké.

A harmadik generációs képerősítő cső nagy érzékenysége lehetővé teszi, hogy az ezekre épülő eszközök 5x10-4 lux megvilágítás mellett is lássanak, ami a felhőkben csillagos égnek felel meg.

A 3. generációs képerősítő cső kulcsfontosságú katonai technológia. Használatuk óriási előnyt jelent a hadsereg és a légi közlekedés számára a potenciális ellenséggel szemben az éjszakai harci műveletekben.

Az ilyen high-tech termékek forgalmazását kivétel nélkül minden állam ellenőrzi, amelyek a legyártott képerősítők számonkénti számbavételével megakadályozzák, hogy ezek a termékek a polgári forgalomba kerüljenek.

Ezért ha bármely hazai vagy külföldi cég akár nagyon nagy pénzért is felajánl egy hétköznapi vásárlónak éjszakai irányzékot, vagy harmadik generációs képerősítő csővel felszerelt szemüveget, és nem igényel végfelhasználói tanúsítványt (az ilyeneknél kötelező). eljárás), akkor a vásárlónak komolyan el kell gondolkodnia azon, hogy valójában milyen generációs képerősítő csövet szerelnek egy ilyen termékbe, és mire fizeti a pénzét.

Figyelembe kell venni azt is, hogy a III-generációs képerősítő csövekre épülő készülékek félnek az oldalsó fényforrások megvilágításától, mivel a kialakításukban nincs száloptikai lemez (FOP). Ebben a tekintetben nem ajánlott harmadik generációs eszközöket vásárolni, ha a vadászterület akár egy távoli autópályával is határos, vagy egy nyaraló vagy város fényei vannak a láthatáron.

A III-generációs képerősítő csövekre épülő eszközök ára 5000-10 000 dollár között mozog.

generációs SUPER II + és SUPER II ++ (a nyugati Super Gen II + osztályozás szerint)

A harmadik generációs képerősítő cső magas, egy hazai autó árához mérhető költsége miatt a harmadik generációs képerősítő cső kialakításához (optikai és elektromos paraméterekkel együtt) teljesen hasonló képerősítő cső kifejlesztése mellett döntöttek. , de egy jól kidolgozott és olcsóbb többlúgos fotokatóddal .

A képerősítő csövek új generációjának kifejlesztése során figyelembe vették a minden generáció képerősítő csövek gyártása során alkalmazott technológiai fejlődést, melynek eredményeként egy szubminiatűr kialakítású multi-alkáli fotokatód, különösen nagy infravörös érzékenységgel. régió (S-25R) jött létre. Ilyen fotokatódok alapján készültek a SUPER II+ és SUPER II++ generációs képerősítő csövek.

A létrehozott többalkáli fotokatód a harmadik generációs AsGa fotokatódokhoz képest stabilabb vegyületnek bizonyult, és gyakorlatilag nem bomlott le a mikrocsatorna lemez (MCP) csatornáiban fellépő és a fotokatódot bombázó pozitív ionok hatására. Ez lehetővé tette, hogy lemondjunk a III-generációs képerősítő csövekben használt MCP bemenetre védő ion-záró film felviteléről.

Ennek eredményeként a képerősítő cső hatásfoka 30-50%-kal nőtt, és a zajtényező értéke 1,5-re csökkent, míg a harmadik generációs képerősítő cső esetében ez az érték 3,0-3,5.

Az integrált érzékenység 500-650 µA/lm-re nőtt (a II és II+ generációs szabványos képerősítő csövekben ez az érték nem haladja meg a 280-350 µA/lm-t).

Emellett a tervezésnél nagy csatornás mikrocsatornás lemezeket használtak, amelyek a SUPER II + generációs képerősítő cső felbontását 50-55 sor/mm-re növelték, a SUPER II ++ generációs képerősítő cső pedig feljebb. 60-75 sor/mm-ig, frekvencia-kontraszt karakterisztikával, amely nem volt rosszabb a harmadik generációs képerősítő csövénél.

A SUPER II++ generációs képerősítő cső fejlesztésében a legnagyobb sikert a DEP-photonis (Hollandia) érte el. Ezért néhány meglehetősen ismert, de nem túl tisztességes NVD-gyártó (főleg az oroszok) könnyen megtéveszti vásárlóit azzal, hogy harmadik generációs képerősítő csövekként adják tovább az általa gyártott SUPER II ++ generációs képerősítőket.

Meg kell jegyezni, hogy a DEP soha nem gyártott és nem gyárt harmadik generációs képerősítő csöveket. Az olyan nevek, mint a SuperGen, XD-4, XR-5, valójában a SUPER II++ generációs képerősítő csövek védjegyes változatai. Ezeket a képerősítő csöveket alacsony zajszint, nagy felbontás - akár 75 sor/mm ​​(XR-5) és nagy fotokatód érzékenység - akár 600-700 μA / lm jellemzi, ami közelebb hozza őket a 3. generációs képerősítő csövekhez.

A fenti paraméter-növekedés a SUPER II++ generációs képerősítő csövekkel ellátott eszközöket gyakorlatilag a III generációs képerősítő csövekkel megegyező hatótávolsággal látta el (1. táblázat). Így a legújabb generációs SUPER II++ képerősítő cső „ideiglenes helyettesítőből” a harmadik generációs képerősítő cső független és olcsóbb alternatívájává vált.

Ma már a harmadik generációs képerősítők gyártói felismerik, hogy a Super II++ és III generációs képerősítő csövekkel felszerelt éjjellátó készülékek között nincs alapvető különbség a hatékonyságban.

A meglehetősen kiemelkedő paraméterek ellenére a SUPER II++ generációs képerősítő csövön alapuló készülékek a II+ generációét csak 10-15%-kal magasabb áron értékesítik.

Éjjellátó készülékek képerősítő csövekkel, megtekintheti a rovatokban:, és.

Az elektron-optikai céltávcső alapja a képerősítő cső. Elektro-optikai átalakító (EOP) A képet elektrovákuumeszköznek nevezzük, amely egy spektrális összetétel (például UV, IR) optikai képét köztes elektronikus képpé alakítja, majd elektronikusból láthatóvá.

A képerősítő csövek (IOC) a hideg fotoelektronikus katóddal rendelkező elektrovákuum készülékek csoportjába tartoznak.

Az elektron-optikai konvertereket (EOP) számos jellemző szerint osztályozzák.

Az objektum sugárzására gyakorolt ​​hatás természete szerint:

Spektrális átalakítók (aktív éjjellátó eszközök);

Fényerőerősítők (passzív éjjellátó készülékek).

A spektrum munkaterülete szerint:

A spektrum látható tartományához;

Közeli infravöröshöz;

A közeli ultraibolya régióhoz;

Röntgen-átalakítók sugarak.

Az építési séma szerint (terv):

A kamrák vagy az erősítési fokozatok száma szerint;

Az elektronsugarak fókuszálásának elve;

Fotokatódos erősítési módszer.

A képerősítő csövek működési elve a sokféle áramkör és kialakítás ellenére a fotokatódok, az elektronikus fókuszrendszerek és a lumineszcens képernyők működése során fellépő fizikai jelenségeken alapul.

A legegyszerűbb képerősítő cső egy 10 -3 PA...10 -4 PA nyomásra evakuált hengeres üvegedény, melynek egyik végén egy áttetsző fotokatód, a másikon pedig egy fluoreszcens képernyő található. 6).

Rizs. 6. - A képerősítő cső vázlata

1 - lombik; 2 - fotokatód; 3 - katódgyűrű;

4 - membrán; 5 – anódhenger; 6 - képernyő

Az ernyő és a fotokatód között elektrosztatikus tér jön létre, köztük 10...30 kV potenciálkülönbséggel.

A nagyvákuum biztosítja a fotokatód elektronok szinte akadálytalan mozgását az anódhoz (képernyő).

Fotokatód.

A képerősítő csőben fotokatódként vékony, áttetsző, összetett szerkezetű félvezetőrétegeket használnak, amelyek fényáram hatására külső fotoelektromos hatást fejtenek ki.

A félig átlátszó fotokatódok „transzmisszióban” működnek, amikor a fényáram áthalad a fotokatód üveg vagy kvarc alapján, és elektronkibocsátást okoz a fotokatód képernyő felé néző belső felületéről (anód).

Ezért a félig átlátszó fotokatódok vastagsága kicsi, és több száz molekularéteget tesz ki.

Képerősítőben alkalmaz háromféle fotokatód :

Ezüst - oxigén - cézium - egykamrás képerősítő csövekhez, amelyeket általában használnak aktív éjjellátó eszközökben;

Többkamrás képerősítő csövek első kamrájában használt többalkáli fotokatódok passzív éjjellátó eszközök;

Antimon - cézium fotokatódok, amelyeket többkamrás képerősítő csövek következő kaszkádjaiban használnak;

gallium-arzenid.

Képernyő.

A képerősítő csőben szitaként egy foszforréteget viszünk fel, amelyet a lombik hátsó falára vagy a benne rögzített üveg- vagy csillámlapra helyeznek.

Foszfor anyag összeállított három összetevőből:

Alapanyag (cink és kadmium kén- és szelénvegyületei);

Aktivátor, amely biztosítja a szükséges spektrumot és nagymértékben a ragyogás intenzitását (réz, mangán és más fémek szennyeződései);

Folyasztószer, amely biztosítja a foszfor egyenletességét és erősségét (lítium-, nátrium-, káliumsók stb.).

A foszforréteg vastagságának olyannak kell lennie, hogy az elektronsugarak hatásából eredő izzás áthaladjon a képernyő vastagságán.

A képernyő felbontása végső soron a szemcsésségétől függ.

A fotokatódra eső fényáram kiválaszt egy elektront, amely elektrosztatikus tér hatására a képernyőre irányul és kinetikus energiát vesz fel.

szükséges az alumínium fólia áttöréséhez és a képernyő fényporának gerjesztéséhez. A fotonokat gerjesztés eredményeként vizsgálják.

Ha egy tárgy képét fényáram segítségével fotokatódra építjük, akkor nyilvánvaló, hogy az elektronáramlás információt hordoz erről a képről.

A képernyő elektronbombázása hatására az utóbbi világít. A lumineszcencia hatására a fotokatódra vetített tárgyak világító képe jelenik meg a képernyő felületén.

Mivel az elektronok energiája megközelítőleg arányos a gyorsító feszültséggel, a képernyő fényereje a feszültség növekedésével nő. Ez lehetővé teszi, hogy a legegyszerűbb képerősítő csövet tekintsük fényerő-erősítőnek, és többkamrás képerősítő csöveket hozzunk létre, amelyek az egykamrás képerősítő csövek soros csatlakozását jelentik.

Többkamrás jelátalakítók két, három vagy több kamerából áll, amelyek úgy vannak elrendezve, hogy a következő kamera fotokatódja az előző kamera képernyőjének egyik lemezére kerüljön. Az éjjellátó készülékekben használt képerősítő csövekben a kaszkádok összes eleme egy közös üveglombikban található.

A többkamrás képerősítő csövekben lévő kamerák köztes lencserendszerek vagy üvegszálas optika segítségével is összekapcsolhatók.

A legegyszerűbb képerősítő cső képernyőjén látható kép kevésbé egyértelmű és kevésbé kontrasztos, mint a fotokatódon. Ez azzal magyarázható, hogy a fotokatódon lévő kép minden egyes pontja, amikor azt elektronok viszik a képernyőre, folttá alakulnak, amelyet szórókörnek neveznek.

A szórási kör azért jön létre, mert a fotokatódból kibocsátott elektronok különböző nagyságú és irányú lineáris sebességvektorokkal rendelkeznek, és különböző pályákon mozognak.

Annak érdekében, hogy a lineáris sebességvektorok párhuzamosak legyenek a képerősítő cső hossztengelyével, elektrosztatikus mezőt hozunk létre.

A szórási kör átmérője a következő képlettel határozható meg:

, (3)

hol van a képernyő és a fotokatód távolsága;

Anód feszültség;

Az elektron legnagyobb kezdeti energiája elektromos voltban.

At és a diszperziós kör mérete

A szórási kör átmérője határozza meg a képerősítő cső felbontását, amelyet szabványos célpontok becsülnek meg.

Nem lehetséges a szórási átmérő csökkentése L csökkentésével vagy U a növelésével a kontraszt csökkenése a fényerő növekedésével és a képerősítő cső elektromos meghibásodásának lehetősége miatt.

Ezért a szóródási kör csökkentése és a képernyőn megjelenő kép minőségének javítása érdekében speciális fókuszáló rendszerek.

fókuszáló rendszerek.

Három típusuk lehet:

Elektromos;

Mágneses;

Vegyes.

Általános esetben a fókuszáló rendszerekben elektrosztatikus vagy mágneses mező jön létre, amely ugyanúgy megváltoztatja az elektronok pályáját, mint az optikai sugárzás útját az optikai részek.

Ezért elektrosztatikus és mágneses elektronikus lencséknek nevezzük azt az eszközt, amely a fókuszáló rendszerekben az elektronok pályájának változását biztosítja.

A közelmúltban 2 új típusú nagy nyereségű képerősítő csövet alkalmaztak, amelyek kaszkádos és többkamrás kategóriába sorolhatók:

Képerősítő cső másodlagos elektronemisszió használatával „átlövéshez”;

Nagy nyereségű képerősítő cső elosztott emitter dióda áramkör használatán alapul.

Egykamrás képerősítő csövek mikrocsatornás erősítővel és szálalátétekkel.

1. Képerősítő cső másodlagos elektronemisszió használatával az "átlövéshez".

Egy bemeneti fotokatódból, számos vékonyréteg-diódából és egy képernyőből áll.

A fotoelektronok bekerülnek az első dióda külső rétegébe, és a dióda másik oldaláról másodlagos elektronemissziót okoznak, körülbelül 6-os másodlagos emissziós együtthatóval. Még az elektronredukciós folyamat is megismétlődik...

Előny- a gyártás egyszerűsége egy fotokatód jelenléte miatt.

Hátrányok:

Nagy kromatikus aberráció a szekunder elektronok nagyobb kezdeti sebessége miatt;

Kevesebb képkontraszt;

Vékony diódák alacsony mechanikai szilárdsága;

Nagy súly és energiaigényes mágneses fókuszáló rendszer.

E hiányosságok kiküszöbölésére kis sűrűségű filmdiódákkal ellátott képerősítő csöveket fejlesztettek ki. A filmek porózus szerkezete (alumínium filmen egy KC1 emitter) lehetővé teszi a szekunder elektronok nagy részének kinyerését.

Önfejlesztés