Суперортикон

Колба суперортикона состоит из двух цилиндров разного диаметра (рис. 4.20). На переднюю плоскую поверхность большого баллона с внутренней стороны нанесен сплошной полупрозрачный фотокатод, освещаемый снаружи трубки. В плоское дно меньшего цилиндра вварена электронная пушка. Трубка охвачена длинной катушкой (соленоидом), создающей однородное магнитное поле, силовые линии которого параллельны оси трубки.

С помощью стеклянной линзы на катоде создается оптическое изображение. Плотность тока электронов с катода из каждого элемента пропорциональна освещенности. Фотоэлектроны ускоряются электродом 2 и, ведомые магнитным полем, переносятся на мишень 4, выполненную из тонкого стекла. Мишень заряжена по отношению к фотокатоду положительно (в несколько сот вольт). Электроны выбивают вторичные, причем . Вторичные электроны, покидая диэлектрическую мишень, оставляют на ней зарядовый рельеф (при – положительный).

Светлые места имеют более положительный потенциал, темные – менее. Причем рельеф получается более глубоким, чем если бы электроны осаждались на диэлектрике, идет уже усиление сигнала (электронное).

Чтобы вторичные электроны не возвращались обратно, на расстоянии (30¸60 мкм) помещают мелкоструктурную сетку 3, положительную относительно мишени. Мишень и сетка образуют конденсатор, накапливающий заряд при записи изображения.

Мишень – особенность суперортикона (4 –5 мкм), тонкая пленка из специального стекла, обладающего повышенной электропроводностью. Из-за малой толщины поперечное сопротивление небольшое, и потенциальный рельеф успевает проникнуть и на противоположную сторону. Продольное сопротивление достаточно велико, и нет заметного растекания заряда по поверхности и сглаживания рельефа

Теперь потенциальный рельеф необходимо считать, преобразовать в видеосигнал. Этим занимается электронный луч, который обегает мишень по закону телевизионной развертки, строка за строкой. Считывающий луч создается пушкой (катод 11, модулятор 11, анод 12). При токе луча 1–2 мкА диаметр луча у мишени 30¸40 мкм. Для получения неискаженного изображения надо, чтобы луч был во всех точках перпендикулярен мишени. Это достигается подбором потенциалов на электродах и магнитными катушками.

Для считывания используются электроны малой энергии (). Они замедляются одним из электродов около мишени (5).

Если фотокатод затемнен, рельефа нет. При развертывании луча по такой мишени она заряжается электронами до нуля (катода). Электроны луча отталкиваются от мишени и возвращаются.

Возвращающиеся электроны ускоряются полем анода 12, который одновременно является первым эмиттером электронного умножителя. Он имеет . Первичный ток усиливается в s раз. Проходя по динодам, ток возрастает в несколько тысяч раз и, стекая по R, создает , передаваемое на усилитель. В случае неосвещенной панели сигнал остается постоянным.

Спроецируем изображение. При развертке электронный луч покрывает каждый элемент мишени, оставляя на нем ровно столько электронов, сколько надо для нейтрализации его положительного потенциала.

Таким образом, отраженный луч будет негативно промодулирован передаваемым изображением. Переменная составляющая этого потока – видеосигнал.

Заряд на мишени накапливается, пока луч снова не придет на этот элемент (трубка с накоплением заряда).