Vidicon

Vidicon ( eng.  Vidicon , lat.  videóból  - látom és más görög εἰκών  - kép) - töltésfelhalmozású televíziós cső , amelynek működése belső fotoelektromos effektuson alapul . A televíziós átviteli kamerák legelterjedtebb típusa a félvezető tömbök megjelenése előtt . A vidikonban lévő képet egy félvezető anyagból készült lapos tárgyra vetítjük, amelyen a potenciális dombormű felhalmozódik [1] . A célpontot egy elektronsugár pásztázza , amely összeköti a leolvasandó területet a terheléssel. Ebben az esetben a dombormű megsemmisül és helyreáll a gerenda következő áthaladásának idejére.

A belső fotoelektromos effektust használó cső ötletét 1925-ben terjesztette elő Alekszandr Csernisev szovjet tudós [2] .

A Vidiconok minimális célmegvilágítás mellett hoznak létre videojelet tizedtől tíz luxig , 400 és 10 000 sor közötti tisztaságot biztosítva . A vidikon átvivő kameráinak fényérzékenységét csak a videóerősítő zaja korlátozza, és azok csökkenésével növekszik. Ha az ilyen korlátozás miatti veszteségek nagyok (például ultra-nagy felbontásnál), akkor vidikonokat használnak, amelyekben a célpontról visszaverődő sugarat egy másodlagos elektronsokszorozó erősíti fel .

Építkezés

Egy hengeres csőbe elektronprojektort helyeznek el, amely kis átmérőjű (15-30 mikron) elektronsugarat hoz létre a mikroamper töredékének vagy egységeinek nagyságrendű árammal . A vidikon elektrosztatikus vagy mágneses mezőket használ az elektronsugár fókuszálására és eltérítésére . A vidikon egyik legfontosabb csomópontja egy fényvezető célpont, amely az ún. jelzőlemez (átlátszó fémfilm a vetített kép oldalán) és a lencse oldaláról rajta elhelyezkedő fényvezető réteg [3] . A céltárgy munkafelületének folyamatos elektronsugár általi pásztázása miatt a fotovezető réteg mindig feltöltődik. A céltárgy elemi szakaszai, amelyek területük megegyezik a nyaláb keresztmetszetével, kapcsolásuk pillanatában töltődik a sugár által. Az idő hátralévő részében - a sweep alatti következő sugárútig (vagyis majdnem a teljes képkocka alatt ) - a cél ezen szakasza kisül. A kisülési sebesség a megvilágítástól függ. Minél nagyobb a képterület megvilágítása, annál kisebb a fotokonduktor elektromos ellenállása és annál gyorsabb a kisülése.

Mire a sugár megérkezik, a célpont potenciálja az eltérő megvilágítású területeken nem egyforma (potenciális „dombormű” képződik a célponton), és ennek megfelelően ezeknek a területeknek a töltése sem azonos. A kapcsolás pillanatában a célfelületen "leszállt" töltés az elektrosztatikus taszítás hatására ugyanazt a töltést viszi be a jellemezről a külső áramkörbe. A célpont által a keret alatt elvesztett töltés megegyezik azzal a töltéssel, amelyet a váltás pillanatában kapott. Így a jelzőtábla áramkörében áram folyik , melynek értéke egyedileg összefügg a megvilágítás célfelületen való eloszlásával.

A Vidicon céltárgyakat, amelyeket sokféle kialakítás különböztet meg (egyesek két vagy három rétegből állnak, mások mozaik szerkezetűek, vagy sima és porózus rétegeket tartalmaznak), fotorezisztív és fotodiódákra oszthatók. Fotorezisztív céltárgyak esetén a kisülési folyamatot a fényvezető réteg ömlesztett tulajdonságai határozzák meg; a bennük lévő fotoelektromos hatást jelentős tehetetlenség jellemzi. A fotorezisztív céltárgyak tipikus anyaga az antimon -trikén ; amorf szelént és néhány mást is használnak. A fotodióda célpontoknál a kisülést a pn átmenet tulajdonságai határozzák meg , amelyek biztosítják a fényhordozók teljes szétválasztását, ezáltal a tehetetlenséget, a fénykarakterisztika linearitását és az eszköz rendkívül nagy érzékenységét. Az ilyen célpontok anyagaként általában PbO-t, Si -t, CdSe-t stb. használnak.

Pyrovidikon

A pirovidikon (pyricon) egy piroelektromos célponttal rendelkező vidikon. Ezek az eszközök lehetővé tették a közepes, "termikus" tartomány infravörös sugárzásának regisztrálását 14 mikronig terjedő hullámhosszon. Ebben a tartományban a háztartási hőmérsékletre melegített testek sugároznak. Ilyen eszközök alapján készültek el az első hőkamerák . [4] [5]

Fajták

A klasszikus vidikon továbbfejlesztése a módosított célkialakítású változata volt. Szinte minden vidicon márka egy adott cég saját fejlesztése. Tehát a „ Saticon ” csőtípus jogai a „ Hitachi ” ( angolul  Hitachi ) céget illetik, a „ Newvicon ”-t a „ Matsushita ” ( angolul  Matsushita , Panasonic Corporation ) fejlesztette ki, a leghíresebb „ Plumbicon ” pedig a " Philips " ( angolul  Philips ) konszern védjegye , amely hosszú ideig kizárólagos gyártója volt az ilyen típusú átviteli csöveknek, amelyek leginkább a színes háromcsöves televíziós kamerákhoz [6] voltak alkalmasak .

Az 1970-es években, hogy a Philips vezetősége megtagadta a csővezetékek Szovjetunióba való szállítását, arra kényszerítette a szovjet mérnököket, hogy elkezdjenek hasonló cső fejlesztését. 1972-ben az All-Union Research Institute of Electron-Beam Devices (VNIIELP) létrehozta az első hazai készülékeket egy új generációból, "Gletikon" néven [7] . A legtöbb hazai televíziós kamerát ezt követően szerelték fel ilyen típusú vidikonnal [6] . A színes televízióhoz belső színleválasztású vidikonokat hoztak létre , amelyek egymástól függetlenül alkotnak színkülönbség-jeleket. Ennek a kialakításnak a leghíresebb vidikonja a Trinikon, amelyet a Sony Corporation ( eng.  Sony ) fejlesztett ki.

A Vidiconok két fő csoportra oszthatók a szkennelés módja szerint :

• az olvasónyaláb mágneses eltérítésével;
• az olvasónyaláb elektromos eltérítésével.

A televíziós kamerák jellemzően mágneses eltérítésű vidikonokat használnak. Az elektrosztatikus sweep rendszerrel ellátott Vidiconokat ipari robotok műszaki látórendszereihez fejlesztették ki , mivel lehetővé teszik a sweep sebességének növelését és a nem szabványos söprés megvalósítását, beleértve a radiális, spirálos seprést. Ezen túlmenően a vidikon egyszerűbb eszközökkel történő alkalmazásakor a nyalábeltérítés nagy linearitása érhető el, a raszterméret nem függ az eltérítő jelek frekvenciájától, és a fókuszáló elektródán lévő feszültség változásakor nincs kép elforgatása.

Jelenleg a videojel vételére az elavult vákuumátviteli csövek helyett gyakrabban használnak félvezető fényérzékeny tömböket . A félvezető fény/jel átalakítók jellemzői nem függnek a külső mágneses mezőktől, nem igényelnek fűtést és sokkal jobban ellenállnak a mechanikai igénybevételnek.

Érdekes tények

• A Mariner-4 , Mariner-6 , Mariner-7 , Mariner-9 , Viking-1 , Viking-2 bolygóközi állomások, amelyek a Marsról vidicon által készített képeket továbbítottak.
• A Mariner 10  egy bolygóközi állomás, amely a Merkúr vidikon képeit továbbította.
• Voyager – két űrszonda, amelyet a Földre továbbítottak a Szaturnusz, az Uránusz, a Neptunusz és a Titán képei, amelyeket vidikonok segítségével készítettek.

Jegyzetek

1. ↑ TSB, 1971 .
2. ↑ Televízió, 2002 , p. 117.
3. ↑ Televízió, 2002 , p. 118.
4. ↑ Piricons . Letöltve: 2020. április 28. Az eredetiből archiválva : 2020. október 27. (határozatlan)
5. ↑ Vidicons - Hőkamerák . Letöltve: 2020. április 28. Az eredetiből archiválva : 2020. október 27. (határozatlan)
6. ↑ 1 2 V. Makovev. Az oroszországi televíziófejlesztés technikai vonatkozásai. Kilátás a fedélzet aljáról (elérhetetlen link) . A fekete-fehér televíziótól a kibertérig . Televízió- és Rádiómúzeum az interneten. Letöltve: 2012. október 21. Az eredetiből archiválva : 2012. október 8.. (Orosz) 
7. ↑ Televízió, 2002 , p. 123.

Irodalom

• V. E. Jaconia. TÉVÉ. - M.,: "Forró vonal - Telecom", 2002. - S. 116-126. — 640 p. - ISBN 5-93517-070-1 .

• Vlasov VF Elektronikus és ionos készülékek. - 3. - M.,: "Rádió és kommunikáció", 1960. - 736 p.
• Vidicon / G. I. Kurenko // Veshin - Gazli. - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1971. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [30 kötetben]  / főszerkesztő A. M. Prohorov  ; 1969-1978, 5. köt.).

Linkek

Szótárak és enciklopédiák	Nagy orosz Britannica (online)