дое из зерен мозаики после смещения с него луча оказывается заря- Полупрозрачный женным до одинакового катод-

(равновесного) потенциала (около -ЬЗ в).

Зарядные токи элементарных конденсаторов, пропорциональные освещенности, при коммутации потенциального рельефа электронным лучом протекают по на грузочному сопротивлению и образуют на нем напряжение видеосигнала.

Потенциал зерен мозаики после смещения с них луча постепенно убывает и становится таким, каким он был до коммутации. Уменьшение потенциала происходит за счет оседания вторичных электронов, выбитых лучом из других-зерен мозаики и не достигших анода (коллектора). Вторичные электроны, не попавшие на коллектор, образуют перед мозаикой пространственный заряд, который препятствует вылету фотоэлектронов из мозаики под действием светового потока, что существенно уменьшает чувствительность иконоскопа. Используется иконоскоп только при студийных передачах.. При хорошей освещенности передаваемого объекта он позволяет получить высокую четкость изображения и хорошую передачу градаций яркости.

К недостаткам иконоскопа, кроме его малой чувствительности, относятся трапецеидальные искажения растра и наличие так называемого черного пятна .

Трапецеидальные искажения возникают из-за того, что ось электронного прожектора по отношению к плоскости мозаики расположена под некоторым углом. Для устранения этих искажений ток в строчных отклоняющих катущках иконоскопа модулируется пилообразным напряжением кадровой развертки.

Эффект черного пятна (затемнение отдельных участков изображения) возникает из-за неравномерного оседания на мозаику вторичных электронов, не попавших на коллектор. Устраняется черное пятно вводом в телевизионный сигнал компенсирующих сигналов от специального генератора.

Иконоскоп с переносом изображения

Дальнейшее усовершенствование передающей трубки типа иконоскопа состоит в том, что в качестве светочувствительной поверхности используется не мозаичная мишень, а-сплошной полупрозрачный фотокатод, работающий на просвет (рис. 15-12). Нанесен он в виде тонкой пленки на внутреннюю поверхность передней стенки стеклянного баллона трубки.

Катушка переноса Коллектор

Диэлектрическая у мишень

И усилителю

Рис. 15-12. Передающая трубка иконоскоп с переносом изображения.

У задней стенки колбы установлена мишень, представляющая собой тонкую диэлектрическую пластинку, покрытую с обратной стороны металлическим слоем, выполняющим роль сигнального электрода. Поверхность мишени, обращенная к фотокатоду, обладает большим коэффициентом вторичной эмиссии и большим поверхностным сопротивлением. В боковом цилиндрическом отростке, приваренном к колбе, установлена электронная- пушка, формирующая луч. Управление и фокусировка луча производятся так же, как и в иконоскопе.

На переднюю часть колбы (непосредственно у фотокатода) надевается длинная фокусирующая катушка (катушка переноса), создающая равномерное магнитное поле.

Преобразование оптического изображения в видеосигнал в иконоскопе с переносом изображения происходит следующим образом. На полупрозрачный фотокатод трубки посредством объектива проецируется передаваемое изображение. При этом элементарные участки фотокатода эмитти-руют фотоэлектроны р количестве, пропорциональном освещенности участков. Под действием ускоряющего электрического поля фотоэлектроны устремляются к мишени по спиральным траекториям вдоль линий магнитного поля, создаваемого катушкой пе-. реноса.

При переносе электронного изображения поверхность мишени подвергается бомбардировке фотоэлектрона.ми. За счет большого коэффициента вторичной эмиссии поверхности мишени на последней образуется глубокий потенциальный рельеф (с большими перепадами уровней между элементами, чем на фотокатоде). Уровни этого рельефа распределены по поверхности соответственно распределению яркостей элементов передаваемого изображения, так как плотность фотоэлектронного потока, бомбардирующего мишень, пропорциональна освещенности по-

д)Отйкатйд

.Сетка Машет

окусируктай Коррентирующая

Стулоняющие / натушна

катушки

Злектрод t

Коллектор (анод злектренного про-

электрод -2 ~Сигнальный электрод (анод умножителя!.

-1-1ше

Рис. 15-13. Передающая трубка ортикси с переносом изображения.

верхности катода. Процесс дальнейшего преобразования потенциального рельефа в видеосигнал с помощью электронного луча такой же, как и в иконоскопе.

Существенным преимуществом иконоскопа с переносом изображения является то, что фотоэлектронный катод наносится непосредственно на переднюю стенку колбы. При этом имеется возможность проецировать на фотокатод передаваемые изображения с помощью короткофокусных светосильных объективов, что также значительно повышает чувствительность передающей телевизионной установки.

В результате этого чувствительность иконоскопа с переносом изображения примерно в 10 раз больше, чем чувствительность обыкновенного иконоскопа. Это происходит из-за большей чувствительности полупрозрачного фотокатода по сравнению с мозаичным, а также из-за того, что образование потенциального рельефа на мишени производится ускоренными фотоэлектронами. Это позволяет использовать его в условиях естественной освещенности.

Иконоскоп с переносом изображения имеет несколько Меньшую четкость изображения из-за неоднородности магнитного поля катушки переноса. Кроме того, этому виду трубки, так же как и иконоскопу, свойственны трапецеидальные искажения растра и эффект черного пятна. Компенсация указанных искажений осуществляется так же, как в иконоскопе.

Ортикон с переносом изображения

В этом типе трубки осуществляется перенос электронного изображения, образуемого на полупрозрачном фотоэлектронном катоде, на двустороннюю диэлектрическую мишень (рис. 15-13).

Отличительной особенностью ортикона с переносом изображения является то, что для коммутации потенциального рельефа в нем используется луч медленных (летящих с малой скоростью) электронов, а для усиления выходного видеосигнала внутри трубки вмонтирован электронный умножитель.

На мишени трубки потенциальный рель-

еф образуется со стороны, обращенной к фотоэлектронному катоду. Вследствие электростатической индукции такой же потенциальный рельеф образуется на другой стороне мишени, обращенной к коммутирующему электронному лучу.

Электронный луч, развертываемый по строкам и кадру с помощью катушек развертки, поочередно снимает потенциальный рельеф с мишени, нейтрализуя заряды, накопленные на мишени. При этом возникает обратный электронный поток, сила которого изменяется в зависимости от глубины потенциального рельефа. Этот обратный ток усиливается вторично-электронным умножителем, расположенным внутри трубки, и образует видеосигнал изображения на нагрузочном сопротивлении трубки.

Как отмечалось выше, важнейшие недостатки иконоскопа состоят в наличии черного пятна и трапецеидальных искажений растра. Применение двусторонней мишени дало возможность производить считывание потенциального рельефа с обратной стороны и разместить электронную пушку по оси трубки. Это исключает трапецеидальные искажения растра.

Использование для коммутации потенциального рельефа пучка медленных электронов позволило устранить эффект черного пятна. Это объясняется тем, что электроны из-за тормозящего поля падают на коммутируемую мишень с очень малой скоростью и поэтому не выбивают вторичных электронов, которые в иконоскопе и иконоскопе с переносом изображения создают перед мишенью электронное облако (пространственное скопление электронов), затемняющее изображение.

.Серийные иконоскопы с переносом изображения дают четкость передаваемого изображения 625 строк и Могут работать при освещенности порядка 1,5 лк.

Современные трубки этого типа путем усложнения их конструкции могут быть изготовлены с чувствительностью порядка 10 лк, при которой телевизионное наблюдение можно Производить в условиях безлунной ночи. Разрешающая способность при этом существенно уменьшается (до 100- 200 строк).

Видиконы

За последнее время, особенно в телевизионных системах прикладного Назначения, все чаще используются передающие трубки, работающие на основе использования внутреннего фотоэлектронного эффекта, называемые видиконами (рис. 15-14).

Ыишиь

Сигнальная

а усилите-

Фонусируюш.ая

натушка

Недостатком трубки этого типа являейя сравнительно большая инерционность, препятствующая ее использованию для передачи движущихся изображений. Инерционность трубки может быть уменьшена путем специальной обработки фотоэлектронного сопротивления, однако при это.м уменьшается и ее чувствительность.

Гасящиг Стенна Отнтняющие импульсы баллона

/катушки Jif Сигнальная

Баллон

ите- п §

Коллектор-

Электронный луч

торачные злектрокы ч

Металла- ческое кольцо

Рис. 15-14. Передающая трубка видикои.

Видиконы имеют йриМерно такие же чувствительность и разрешающую способность, что и ортиконы с переносом изображения, однако значительно проще по конструкции и более удобны в эксплуатации.

Проводящий слой (сигнальная пластина) нанесен на внутреннюю сторону торцовой стенки колбы трубки. От этого слоя с помощью металлического кольца сделан вывод нйружу. На проводящий слой нанесен тонкий (1-2 мк) слой фотоэлектронного сопротивления (селен в аморфной модификации, трехсернистая сурьма, сернистый кадмий и т. д.).

При освещении фотоэлектронного сопро-ШЬяенпя между его левой и правой сторонами образуются проводящие кайалы. Проводимость этих каналов пропорциональна освещенности элементарного участка фотоэлектронного сопротивления. За период кадра Между правой и левой сторонами мишени происходит перераспределение электронов тем более значительное, чем больше Проводимость элементарного участка.

На элементарных конденсаторах, которое. вкЯ10чейь1 параллельно провоДящйм каналам, за период кадровой разеертки образуется потенциальный рельеф. Уровни этого рельефа распределены в соответствии с освещенностью участков мишени.

Считывание потенциального релЬефа в вйдиконе может производиться в режиме медленных и быстрых электронов. Наиболее эффективной является работа трубки в режиме Медленных электронов. Нужный режим работы трубки задается подбором величин напряжений на электродах трубки. Сигнал изображения снимается с резистора нагрузки, включенного в цепь сигнальной Пластины.

15-4. ПРИЕМНЫЕ ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ТРУБКИ

Преобразование принятых телевизионных сигналов в Видимое изображение производится на приемной стороне системы с помощью электроннолучевых трубок с люми-несцирукЗщим экраном. Такие трубки называют кинескопами.

Различают приемные трубки для непосредственного воспроизведения и проекционные приемные трубки. Трубки первого типа используются в телевизионных приемниках индивидуального пользования, трубки же второго типа применяются в проекционных телевизионных установках, имеющих большой экран и предназначенных для коллективного пользования.

Экран приемной трубки представляет собой слой люминофора, нанесенный на внутреннюю сторону колбы. Приударе о частицы люминофора электронов, летящих с большой скоростью, экран в месте падения электронов светится. Яркость свечения элемента экрана пропорциональна числу приходящих на него в едиПицу времени электронов (ток луча). В зависимости от химического состава люминофора цвет свечейия экрана может быть синим, красным, зеленым, голубым и т. п. Для получения белого свечения люминофор прйго1овляют из механической смеси двух или нескольких люминофоров, цвета свечения которых дают суммарный белый цвет (см. также т. 1, § 6-9).

Чтобы повысить эффективность свечения экрана, применяют металлизацию (покрытие весьма тонкой металлической пленкой) поверхности люминофора, обращенной к электронному прожектору. Светоотдача эк-