Большая энциклопедия техники

Чувствительность супериконоскопа оказывается недостаточной для получения удовлетворительного видеосигнала при приемлемой освещенности сверхчувствительного элемента. Это происходит из-за малой величины фототока от каждого участка сверхчувствительного элемента. Если использовать электронный умножитель, то тогда чувствительность супериконоскопа увеличивается. Теоретически применение метода накопления заряда увеличивает чувствительность, но на практике эта теория не оправдалась. За счет неудовлетворительной насыщенности фототока чувствительность электронно-лучевого прибора оказывалась в несколько раз меньше, чем по теоретическим расчетам. Сигнал получается удовлетворительным, если освещенность фотокатода равна нескольким десяткам люксов. Повышение чувствительности в дальнейшем получалось благодаря переносу электронного изображения с фотокатода на мишень в ускоряющем электрическом поле. Мишень располагалась на некотором расстоянии от фотокатода и фокусировалась продольным магнитным полем. Заряд, который накапливался в ней, превышал заряд на фотокатоде, удовлетворительный сигнал получался при гораздо меньшей освещенности фотокатода. Кроме супериконоскопа, подобное повышение чувствительности реализовывалось и в суперортиконе. В последнем применялось электронное умножение, которое позволило получить удовлетворительный сигнал при освещенности фотокатода, которая равна 10^-3—10^-4 лк.

Электронно-лучевые приборы с накоплением заряда обладают относительно высокой чувствительностью. В них находится мишень из полупроводника, который изменяет электропроводность при перемене освещения.

Суперортикон

Суперортикон – это передающий электронно-лучевой прибор, накапливающий заряд. С помощью суперортикона изображение переносится с фотокатода на двустороннюю мишень, после этого изображение считывают медленные электроны, а вторичный электронный умножитель усиливает его. Термин «суперортикон» образован тремя словами: super, которое переводится «сверху», orthos, что означает «прямой» и eikon, т. е. «изображение». Суперортикон являлся одной из самых распространенных телевизионных трубок в 1970-х гг. Основным элементом суперортикона считается двусторонняя мишень, обладающая мелкоструктурной металлической сеткой и проводящей пленкой. Подобную конструкцию телевизионной трубки предложил советский инженер Г. В. Брауде. Механизм работы электронно-лучевого прибора впервые описали в 1946 г. американские изобретатели Х. Лоу, А. Розе и П. Веймер.

Оптическое изображение предмета проецируется на фотокатод, влияя на него квантами света. Ускоряющее поле направляет фотоэлементы, которые испускает фотокатод, на пленку мишени, после чего на поверхности мишени образуются вторичные электроны. Электроны организуют на мишени потенциальный положительный рельеф, который повторяет местонахождение освещенности на фотокатоде. С другой стороны на пленку действует электронный луч, который формирует электронный прожектор. Некоторая часть электронов пучка остается на мишени, другая часть возвращается и образует обратный электронный луч. Потенциальный рельеф модулирует луч, который достигает анода прожектора и выбивает с прожектора вторичные электроны. На коллекторе модулированный ток превышает ток обратного луча более чем в 100 раз. В нагрузочном резисторе образуется выходной сигнал, который снимается с него и подключается к выводу коллектора. Структура изображения на мишени и освещенность определенных участков фотокатода определяют величину сигнала.

Суперортиконы из всех телевизионных трубок являются самыми чувствительными. За счет своих параметров суперортикон может стабильно работать в достаточно широком диапазоне освещенности. Телевизионные трубки, использующиеся на съемках высококачественных передач в студиях, при освещенности фотокатода, равной от 0,1 до 1 лк, обеспечивают отношение сигнала и шума до 100 и выше. Более чувствительные электронно-лучевые приборы работают практически в полной темноте, т. е. освещенность фотокатода равняется 10^-7—10^-8 лк.

Суперортикон состоит из объектива, телевизионного объекта, пленки мишени, фокусирующего электрода, анода электронного прожектора, ускоряющего электрода, отклоняющей катушки, сетки мишени, термокатода прожектора. Кроме того, в состав телевизионной трубки входят фотокатод, считывающий электронный луч, обратный луч, корректирующая катушка, отклоняющая катушка, фокусирующая катушка, цилиндр вторичного электронного умножителя, коллектор, управляющий электрод прожектора, поток фотоэлектронов, электрод тормозящего поля, диоды.