Электронно-оптические преобразователи (ЭОПы)

Зрение позволяет человеку получать наибольшую информацию о событиях, происходящих вокруг него. Поэтому затрачиваются огромные усилия, чтобы расширить эти возможности. Вне сферы нашего восприятия остаются объекты, изображение которых лежит в рентгеновской, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.

Задачи преобразования спектрального диапазона, усиления яркости или сверхбыстрой регистрации изображения решаются с помощью электронно-оптических преобразователей.

По преобразованию спектрального диапазона электронно-оптические преобразователи охватывают ближнее инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, жесткое и мягкое рентгеновские, нейтронное и гамма-излучения.

В видимом диапазоне ЭОП позволяет повысить яркость изображения в сотни тысяч раз.

Быстродействие ЭОПов настолько велико, что с их помощью можно создать фоторегистрирующие устройства с временным разрешением 10^–12 с.

Основными элементами ЭОПов являются фотокатод с внешним фотоэффектом, фокусирующая и ускоряющая электроны электронно-оптическая система и люминесцентный экран.

Схематически принцип действия ЭОП показан на рис. 5.12. Изображение предмета с помощью объектива 2 проецируется на фотокатод. За счет фотоэлектронной эмиссии на поверхности фотокатода создается электронное изображение 4, в котором плотность электронов соответствует плотности облучения в самом оптическом изображении 3. Электроны, эмиттируемые из облученной точки фотокатода, покидают его поверхность с различными скоростями под различными углами. Электронно-оптическая система (6) создает в ЭОПе поле, ускоряющее электроны и фокусирующее их таким образом, чтобы все электроны, вылетевшие из этой точки, собрались в соответствующей точке на экране. Таким образом, электронное изображение переносится в плоскость экрана, и при этом распределение степени возбуждения экрана или, соответственно, распределение яркости его свечения определятся распределением плотности облучения в изображении наблюдаемого предмета на фотокатоде.

На этом этапе происходит преобразование электронного изображения в видимое.

В электронно-оптическом преобразователе присходит двойное преобразование из невидимого спектра в электронное изображение, из электронного - в видимое на люминесцентном экране. Состав люминофора экрана подобран так, чтобы получилось яркое и контрастное изображение в видимом свете.