книги / Электронная оптика и электроннолучевые приборы

роны прожектора устанавливается мелкоструктурная сетка, вырав­ нивающая электростатическое поле. Эта сетка выполняет также функцию коллектора вторичных электронов, возвращающихся от мишени.

Видикон может работать в двух режимах: 1) развертка мише­ ни медленными электронами; 2) развертка мишени быстрыми эле­ ктронами. В первом случае потенциал сигнальной пластинки на не­ сколько десятков вольт превышает потенциал катода прожектора. При отсутствии коммутирующего пучка (запертом прожекторе) за счет проводимости фотослоя поверхность мишени приобретает потенциал сигнальной пластинки. При развертке поверхности не­ освещенной мишени пучком медленных электронов (а< 1) потен­ циал ее стремится к равновесному значению, приблизительно рав­ ному потенциалу катода прожектора. В промежутке между комму­ тациями потенциал элементов мишени лишь слегка повышается, так как темновое сопротивление фотослоя очень велико. Таким образом, электронный луч, доводя потенциал поверхности мишени

до равновесного значения, заряжает элементарные	конденсато­
ры — между сигнальной пластинкой и поверхностью	мишени соз­

дается разность потенциалов. В промежутке между коммутациями каждый элементарный конденсатор лишь немного разряжается, так как вследствие высокого поперечного сопротивления фотослоя разрядный ток очень мал. Поскольку темновое сопротивление оди­ наково для всех элементов мишени, при развертке поверхности неосвещенной мишени потенциалы всех элементов будут изменять­ ся на одинаковую величину — выходного сигнала (в цепи сигналь­ ной пластинки) не будет.

При проектировании сквозь сигнальную пластинку оптического изображения сопротивление мишени будет изменяться согласно распределению освещенности, причем чем ярче освещен элемент мишени, тем меньше будет поперечное сопротивление фотослоя в этом месте. Поэтому в промежутке между коммутациями потенци­ ал светлых элементов мишени повысится значительно больше, чем потенциал темных элементов. Таким образом, на коммутируемой поверхности мишени создается положительный потенциальный рельеф, причем глубина его может быть достаточно большой в свя­ зи с существенным различием поперечного сопротивления темных и светлых элементов мишени. При развертке поверхности освещен­ ной мишени потенциал ее элементов по-прежнему доводится электронным лучом до равновесного значения, равного потенци­ алу катода. Но, поскольку потенциалы элементов мишени в соот­ ветствии с распределением освещенности были различны, измене­ ние потенциалов элементов при коммутации также будет различ­ ным — в цепи сигнальной пластинки создается видеосигнал.

При работе в режиме развертки быстрыми электронами потен­ циал сигнальной пластинки устанавливается на несколько десят­ ков вольт ниже потенциала коллектора вторичных электронов. При развертке поверхности неосвещенной мишени быстрыми электрона­ ми (а > 1 ) потенциал ее доводится до равновесного значения, при­

Простота устройства, достаточно высокая чувствительность, удовлетворительная разрешающая способность, близкая к опти­ мальной световая характеристика делают видикон весьма удобной и перспективной передающей трубкой, особенно для передвижных установок. Широкое применение видиконы находят также в систе­ мах промышленного телевидения. Внешний вид видикона показан на рис. 12.16.

По принципу действия близка к видикону передающая трубка, названная и б и к о но м . В этой трубке используется явление воз­ бужденной проводимости в слое диэлектрика (см. § 11.2). Ми­ шенью ибикона служит слой диэлектрика, нанесенный на весьма тонкую прозрачную для быстрых электронов металлическую (алю­ миниевую) сигнальную пластинку. Изображение с фотокатода пе­ реносится электростатическим или магнитным полем (как в ЭОПе) на мишень. Ускоряющая электроны в секции переноса разность потенциалов выбирается достаточно большой (20—25 /се). При этом электроны, выходящие с фотокатода, приобретают энергии, достаточные для прохождения сквозь тонкую сигнальную пластин­ ку и возбуждения проводимости в слое диэлектрика мишени. Та­ ким образом, на поверхности мишени, противоположной фотока­ тоду, создается потенциальный рельеф, соответствующий распре­ делению освещенности на фотокатоде. При развертке поверхности мишени электронным лучом потенциал ее доводится до равновес­ ного значения, равного потенциалу катода прожектора или кол­ лектора вторичных электронов (в зависимости от энергии электро­ нов луча). При этом в цепи сигнальной пластинки формируется видеосигнал. Благодаря усилению изображения при переносе с фотокатода на мишень и умножению в мишени за счет возбужден­ ной проводимости чувствительность ибикона может быть выше чув­ ствительности суперортикона. Описано несколько разновидностей передающих трубок с диэлектрической мишенью, использующей явление возбужденной проводимости, но широкого распростране­ ния такие трубки пока не получили.

	К	г л а в е 1
1.	Г л а з е р В. Основы электронной оптики. ГИТТЛ, 1957.
2. К е л ь м а н В. М. и Я в о р		С. Я. Электронная оптика. Изд-во АН
СССР,	1963.

3.Р у с т е р х о л ь ц А. Электронная оптика. ИЛ, 1952.

4.Г а п о н о в В. И. Электроника. Ч. II. Физматгиз, 1960.

5. Б о н ш т е д т	Б.	Э.	и М а р к о в и ч М. Г. Фокусировка		и отклонение
пучков в электроннолучевых			приборах. Изд-во «Советское радио»,		1967.
6 . Ц у к к е р м а н	И. И. Электронная оптика в телевидении. Госэнергоиздат,
1958.		л а мп ы . Под		ред. С. А. Оболенского. Ч. II. Изд-во
7. Э л е к т р о н н ы е
«Советское радио», 1954.		А.	Избранные	вопросы математической	теории элект­
8 . Г р и н б е р г	Г.

рических и магнитных явлений. Изд-во АН СССР, 1948.

9.Т я г у н о в Г. А. {и др.]. Прибор для автоматического построения траек­ торий заряженных частиц — траектограф. Изд-во ЦИТЭИН, 1959.

10.Б л е й в а с И. М. [и др.]. Решение задач электронной оптики в СВЧэлектронике методами математического моделирования. «Радиотехника и элек­ троника», 1963, т. VIII, № 10.

11. Ш т е п а Н.	И. Графоаналитические методы	построения траекторий,
заряженных частиц в магнитных полях. «Радиотехника		и электроника», 1957,
т. II, № 6 .	Г. А. Опыты и моделирование при изучении электромагнит­
12. Р я з а н о в

ного поля. Изд-во «Наука», 1966.

13.П р у д к о в с к и й Г. П. Траектограф. Сб. «Электроника больших мощ­ ностей». Изд-во «Наука», 1964, № 3.

14.Ж и г а р е в А. А. Построение траекторий заряженных частиц. Труды МИФИ. Машгиз, 1955, № 7.

15. Ж и г а р ев	А.	А. и Ш е р е ш е в с к и й А. М. Траектограф для по­
строения траекторий	в	неоднородных скрещенных электрических и магнитных
полях. Сб. «Физическая электроника», вып. 1. Атомиздат, 1962.
16. Ш е п с е н в о л		М. А. Методы моделирования на электролитической ван­

не с автоматизацией процесса расчета распределенного объемного заряда. ЖТФ, 1961, т. XXXI, №3.

						К	г л а в е 2
1. З и н ч е н к о			Н. С. Курс лекций по электронной оптике. Изд-во Харьков­
ского гос. университета, 1961.						Моделирование источников			поля в электролитичес­
2. Л у к о ш к о в			В.		С.
кой ванне. «Электроника», № 7, 8 , 1958.
3. А л я м о в с к и й					И. В. Электронные пучки и электронные пушки. Изд-во
«Советское радио», 1966.					С.	И. и	С у ш к о в А .	Д.	Электронно-оптические
4. М о л о к о в с к и й
системы приборов СВЧ. Изд-во «Энергия», 1965.								пучков. Изд-во «Советское
5. П и р с	Дж.		Р.	Теория и расчет электронных
радио», 1966.	Г.	Токи,		ограниченные пространственным зарядом. Сб. «Проблемы
6 . И в и
современной физики», вып. 6 , ИЛ, 1956.
7. Ч е р н о в		3.	С.		Методы фокусировки электронных потоков в современ­
ных приборах СВЧ. «Радиотехника и электроника», 1958, т. III, № 10.
8 . Ч е р н о в		3.	С. Системы с центробежно-электростатической фокусировкой

электронного потока. «Радиотехника и электроника», 1956, т. I, № 1 1 .

9. О в ч а р о в В. Т. Уравнения электронной оптики для плоскосимметрич­ ных и осесимметричных электронных пучков с большой плотностью тока. «Радио­ техника и электроника», 1962, т. VII, N° 8 .

10. О в ч а р о в		В. Т. Внешняя задача для параксиальных электронных пуч­
ков. «Радиотехника и электроника», 1967, т. XII, N° 12.
					К г л а в е		3
1. М и л л е р		В.	А.	и К у р а к и н			Л.	А. Приемные	электроннолучевые
трубки. Изд-во «Энергия», 1964.								Katodenstrahlerzeugung.		Zeitschr.
2. C u n d e r t		Е.	Das	Triodensystem zur
fur techn. Phys. Bd 24, N°				10— 12;		1943.			I. J. Brit. IRE, v. 5,
3. M о s s	H.	The electron			gun	of the cathoderay tube, pt
N° 1 , 1945.	H.	The	elektron		gun of the		cathode-ray tube		pt II. J.	Brit IRE,
4. M o s s

v.6 , No 3, 1946.

5.H e i n e M. A contribution on the triode system of the cahthode-ray tube

elektron gun. J. Brit IRE, v. 17, N° 4, 1957.			der Kennlinienexponenten bei
6 . G u n d e r t	E.	Experimented Ermittlung
Bildrohren. Zeitschr. fur angew. Phys. N° 12, 1953.
7. CM. [6] к главе 1.		И., Т а р а с о в П. А.,	Ц ы г а н е н к о В. В. Прибли­
8 . К о й ф м а н	Ю.

женный расчет токовых характеристик прожекторных устройств ЭЛТ. «Электрон­ ная техника», сер. 4, вып. 2, 1968.

9. К о й ф м а н Ю. И. и Ц ы г а н е н к о В. В. Исследование и расчет рабо­ чих характеристик прожекторных устройств ЭЛТ с помощью ЭЦВМ «Электрон­ ная техника», сер. 4, вып. 2, 1968.

				К г л а в е	4
1. См. [3] и [4] к главе 2.				Электронные пушки. Изд-во			«Техника». Киев,			1964.
2. Т а р а н е н к о		В.	П.
3. См. [5] к главе 2.			Электронные пушки для			формирования			сплошных		и
4. Т р е н е в а	С, Н.
полых конусообразных потоков. «Радиотехника и электроника», 1957, т. II, N° 7.
5. К i п о G., Т а у 1о г N. The design and performance of								a magnetron		injec­
tion gun. IRE Trans., v. ED — 9, N° 1 , 1962.
				К г л а в е	5
1 . См. [1] к главе 3.
2. См. [5] и [6 ] к главе 1.				Электроннолучевые приборы.			Госэнергоиздат,			1954.
3. М ул яр о в		М.	Я.
				К г л а в е	6
1. М о с к в и н	А. В. Катодолюминесценция, т. 1. Гостехиздат, 1948.
2 . См. [1 ] к главе 3.			В.	И. Электроннолучевые трубки. Госэнергоиздат,
3 . Б а р а н о в с к и й
1961.
				К г л а в е	7
1 . См. [1] к главе 3.										1966.
2. Ш е р с т н е в		Л. Г. Электроннолучевые приборы. Изд-во «Энергия»,
3. См. [3] к главе 6 .				Ф. Миллимикросекундная техника. ИЛ, 1956.
4. Л ь ю и с И.,		У э л с
5. М и л л е р	В. А. О применении рассеивающих линз в осциллографических
электроннолучевых		трубках. «Радиотехника			и электроника»,			1963,	т. VIII,	N°	5.
				К г л а в е	8
1 . См. [1] к главе 3.						Под	ред.	А. Я. Брейтбарта,
2. Электроннолучевые трубки и индикаторы.
Изд-во «Советское радио», 1950.

3. Р а к о в В. И.	Индикаторные устройства радиолокационных ста^цид
Судпромгиз, 1962.	И. Е. и А н и щ е н к о П. М. Знаковая индикация и ее
4. С о л о в е й ч и к

применение в современных радиоэлектронных системах. Изд-во «Советское ра_ дио», 1959.

						К г л а в е		9
	1 . См. [1] к главе 3.
	2 . См. [3] к главе 6 .					Приемные	телевизионные трубки. Госэнергоиздат
	3.	К о с т ы к о в	Ю. В.
1962.		З в о р ы к и н	В.	К.	и	М о р т о н	Д. А. Телевидение. ИЛ, 1956.
	4.
	5.	К а й в е р М. С.		Основы цветного телевидения. ИЛ, 1957.
	6 . Ш в е р н и к		Л.	Н.	и	С у д р а в с к и й Д. Д. Телевизионный проектор
с электронно-оптическим модулятором света. «Техника кино и телевидения»,									1963,
Кя	10.
						К г л а в е		10
	1 . М ул я р о в		М.	Я.	Электроннолучевые приборы. Госэнергоиздат,				1954.
	2. С е м е н о в		Е.	П.	Электронно-оптические усилители яркости изображе­
ния. Журн. научн. и прикл. фотографии и кинематогр., т. VIII, 1963.

3.Э к к а р т Ф. Электронно-оптические преобразователи и усилители рентге­ новского изображения. Госэнергоиздат, 1961.

4.Каскадные электронно-оптические преобразователи и их применение. Под ред. М. М. Бутслова. Изд-во «Мир», 1965.

	5. Л е в и т и н	И.	В.	Техника		инфракрасных излучений.			Госэнергоиздат,.
1959.		Е.	П.	О	разрешающей		способности	электронно-оптических
	6 . С е м е н о в
преобразователей. «Оптико-механическая промышленность», 1967, № 1 .
					К г л а в е		11
	1. К н о л ь М.	и	К э й з а н Б.			Электроннолучевые		трубки	с накоплением
зарядов. Госэнергоиздат, 1955.								накоплением зарядов.
	2. С у п р я г а	Н.	П.	Электроннолучевые трубки с
Воениздат, 1961.		В. К. Масштабно-временное преобразование коротких сигна­
лов	3. А р х и п о в
	при помощи электроннолучевых					трубок	памяти. Изд-во «Энергия», 1968.
					К г л а в е		12
	1 . Г у р е в и ч	С. Б. Физические процессы в передающих телевизионных труб­
ках. Физматгиз, 1958.
	2 . См. [4] к главе 9.			Д.	К вопросу о		формировании	потенциального релье­
фа	3. Г а л и н с к и й		Н.
	на пленке мишени		суперортикона. «Электронная техника», сер. 4, 1968, № 1 .
	4. Г е р ш б е р г А. Е.				Передающие телевизионные			трубки,	использующие
внутренний фотоэффект. Изд-во «Энергия», 1964.

			Стр.
Предисловие			3
	Г л а в а п е р в а я
	Основы геометрической электронной	оптики
§	1.1. Основные понятия электронной оптики	и магнитномполях	5
§	1.2. Движение электронов в электростатическом		9

§	1.3.	Оптико-механическая аналогия. Электронно-оптический показатель
§	1.4.	преломления	. . . . . . .	1 2
		Методы расчета	и экспериментального исследования	электростати­

§	ческих и магнитных полей				14
	1.5. Осесимметричные электрические и магнитные поля				28
§	1.6.Траектории электронов в осесимметричных полях				36
§	1.7. Методы	нахождения	траекторий электронов		47
§	1.8. Электронные линзы		. j . ...........................		6 6
§	1.9. Ошибки	изображения (аберрации) электронно-оптическихсистем			94
§	1.10. Фокусировка полями, не обладающими осевой симметрией. Цилинд­				104
§	рические	и квадрупольные линзы .		.
	1.11. Основы общей теории фокусировки электронных пучков				116

Г л а в а в т о р а я

Электронная оптика интенсивных пучков

§2.1. Действие пространственного заряда в электронных пучках . . . 123

§2.2. Методы исследования электростатических полей и построения траек­

§	торий при наличии пространственного заряда		.	.	.	144
	2.3. Общие вопросы формирования	интенсивных	электронных		пучков	154
§	2.4. Электростатическая фокусировка	интенсивных	пучков .			156
§	2.5. Магнитная фокусировка интенсивных п у ч к о в ..................			полями .		173
§	2.6. Фокусировка интенсивных пучков периодическими					197

§2.7. Понятие синтеза систем формирования интенсивных электронных

	пучков						213
			Г л а в а т р е т ь я
			Электронный прожектор
§	3.1. Назначение, общие требования и оптическая схема					прожектора	223
§	3.2. Первая линза		прожектора	.	характеристика		227
§	3.3. Запирающее		напряжение	и модуляционная			236
§	3.4. Главная проекционная линза . .						252
§	3.5. Прожектор	с	электростатической фокусировкой				258
§	3.6. Прожектор	с магнитной фокусировкой					264
			Г л а в а ч е т в е р т а я
	Электронные пушки для формирования интенсивных пучков
§	4.1. Общие Требования и классификация электронных					пушек .	268
§	4.2. Пушки Для формирования			осесимметричных	пучков		270
§	4.3. Пушки для	формирования ленточных пучков					288
§	4.4. Пушки с управляющими			электродами			296

						Стр.
				Г л а в а	п я т а я
				Отклоняющие системы
	§	5.1. Общие свойства отклоняющих			систем . .	301
	§	5.2. Электростатические отклоняющие системы				306
						312
	§	5.3. Магнитные	отклоняющие си стем ы ....................
	§	5.4. Искажения	при	отклонении электронного пучка . . .		318
	§	5.5. Отклоняющие системы электроннолучевых приборов СВЧ				329
				Г л а в а ш е с т а я
				Люминесцирующие экраны
	§	6.1. Катодолюминесценция. Общие требования к экранам .				347
						351
	§	6.2. Характеристики и параметры экранов
	§	6.3. Спектральные характеристики			экранов	355
	§	6.4. Разгорание	и послесвечение эк р а н ов .......................			358
						362
	§	6.5. Вторично-эмиссионные свойства и потенциал экрана
	§	6 .6 . Типы экранов				367
				Г л а в а с е д ь м а я
				Осциллографические трубки
	§	7.1. Определение и		общие требования . .		381
	§	7.2. Устройство	осциллографической трубки .			384
	§	7.3. Баллон (колба)		осциллографической трубки		385
	§	7.4. Электронный прожектор				387
						389
	§	7.5. Отклоняющие		системы . .
	§	7.6. Экраны осциллографических трубок				390
	§	7.7. Разновидности		осциллографических трубок		391
				Г л а в а в о с ь м а я
				Радиолокационные трубки
	§	8.1. Назначение и общие требования . .				400
	§	8 .2 . Устройство радиолокационных			трубок .	401
	§	8.3. Разновидности		радиолокационных трубок		404
				Г л а в а д е в я т а я
		Приемные телевизионные трубки — кинескопы
	§	9.1. Назначение и общие требования				409
						4Ю
	§	9.2. Колба кинескопа
	§	9.3. Прожектор	кинескопа . . .			414
	§	9.4. Отклоняющие системы кинескопов				419
	§	9.5. Экраны кинескопов . .				421
	§	9.6. Разновидности кинескопов .				423
	§	9.7. Кинескопы для цветного телевидения .				429

	Г л а в а д е с я т а я
Электронно-оптические преобразователи и усилители яркости изображения
§	10.1. Общие принципы преобразования и усиления яркости изображений	442
§	10.2. Электронно-оптические системы Э О П о в ............................................	448
§	10.3. Типы и конструкции преобразователей и усилителей яркости изобра­	452
	жений

Г л а в а о д и н н а д ц а т а я
Потенциалоскопы
§ 11.1. Назначение и принцип действия	потенциалоскопов	.	.	4	QQ
§ 11.2. Способы записи и считывания...................	.			4	5 ^
§ 11.3. Потенциалоскопы, преобразующие электрический сигнал в электри­
ческий си гн а л .........................................................................			.	4 6 7
§ 11.4. Потенциалоскопы, преобразующие электрический сигнал в видимое				480
изображение

Г л а в а д в е н а д ц а т а я

Передающие телевизионные трубки

§ 12.1. Общие принципы передачи телевизионного изображения . § 12.2. Системы мгновенного действия

§12.3. Эффект накопления заряда

§12.4. Иконоскоп

§12.5. О рти к он ..................................................................................

§12.6. Иконоскоп с переносом изображения (супериконоскоп)

§12.7. Ортикон с переносом изображения (суперортикон)

§12.8. Видикон

Литература

487

493

496

498

506

512

516

529

534