Televíziócső továbbítása

A televíziós átviteli cső  egy elektrovákuum berendezés, amely a mozgóképet elektromos jelekké alakítja. A katódsugaras eszközök osztályába tartozik . A televíziós sugárzó kamerák és videokamerák fő összetevője , amelyeket a félvezető fényérzékeny mátrixok megjelenése előtt használnak .

Osztályozás

A televíziós csövek (PTT) a fényérzékeny céltárgy fotoelektromos hatásának típusa szerint eszközökre oszthatók:

• külső fotoelektromos effektus felhasználásával,

• töltés felhalmozódás vagy azonnali hatás nélkül ( bontó , Braude cső ),
• töltésfelhalmozással ( ikonoszkóp , szuperikonoszkóp , ortikon , szuperortikon ),

• belső fotoelektromos effektus ( vidikon ) segítségével.

Hogyan működik

Kezdetben a külső fotoelektromos effektuson alapult , később a belsőn. A leghíresebb képviselők megjelenési sorrendben az ikonoszkóp, szuperortikon, vidikon.

Az átvivő televíziócsövek változatlan alkatrészei egy fényérzékeny céltárgy, ahová a képet vetítették, és amelyben töltések halmozódtak fel, valamint egy elektronsugaras ágyú, amely a célpontot pásztázta. A töltések felhalmozódása a képkocka teljes ideje alatt történt, és a leolvasás szinte azonnali volt, az elektronsugár áthaladásával. A sugárzott televíziózásnál a felhalmozási idő és a kiolvasási idő aránya körülbelül félmillió. A célpontot úgy pásztázták le, hogy az elektronsugarat mágneses térrel eltérítik, mint egy kineszkópban. Az érzékenység és a jel-zaj arány növelésére további elemeket is beépítettek a tervezésbe, például az átviteli szakaszt, amely egy optikai-elektronikus átalakító volt. Ebben az esetben nem fény esett a célpontra, hanem felgyorsult elektronok verték ki a fotokatódot. A továbbító katódsugaras eszközök működése a fotoelektromos effektuson alapul, és egyrészt az átbocsátott fényképnek megfelelő elektronikus kép kialakításából áll (általában potenciális dombormű formájában), másrészt pedig a kép elemeinek rendezett váltása. A továbbító elektronsugaras készülék a fotoelektronikai eszközök osztályába tartozik. Külső fotoelektromos hatás esetén átalakító fényérzékeny elemként egy fotokatód szolgál, amely a fotorétegre eső fény hatására elektronokat bocsát ki (lásd Fotoelektronikus emisszió ); belső fotoelektromos hatás esetén fényérzékeny céltárgy, amely megvilágítás hatására megváltoztatja elektromos vezetőképességét (lásd Fotovezetés ). A képelemek átkapcsolását általában egy elektronsugár végzi, amely szekvenciálisan körbefutja a célfelület minden részét; ebben az esetben a kép több száz sorra bomlik, televíziós rasztert alkotva (minden sor a kép különálló elemi szakaszainak sorozatának tekinthető).

A videojel kialakításának módja szerint megkülönböztetik a közvetlen (pillanatnyi) hatású és töltésfelhalmozású, továbbító katódsugár-eszközöket. Az első típusú készülékekben az átvitt kép adott elemi szakaszának megfelelő elektromos jel nagysága arányos a fényérzékeny elem szakaszának helyi megvilágításának pillanatnyi értékével (az adás időpontjában); a második típusú eszközökben - a fényérzékeny elem területének megvilágításának integrált értéke a teljes kép átvitele során (adott keret). Ezalatt a fotoelektromos hatás miatt a töltések és potenciálok eloszlása ​​(potenciális tehermentesítés) keletkezik a céltárgyon, amely megfelel a tárgy megvilágítási eloszlásának.

Az információ beolvasását egy elektronsugár végzi , amely soronként "fut" végig a célponton. Maga a nyaláb zárva van a cső kimeneti áramköréhez. Ennek eredményeként a kimeneten lévő elektromos jel teljes mértékben megfelel annak a tárgynak a fényerejének eloszlásának, amelyre az adó kamera optikai rendszere irányul .

Történelem

Az átviteli csövek fejlesztésének fő mérföldkövei a következő típusok voltak, időrendi sorrendben:

A Szovjetunióban az átviteli elektroncsövek első feltalálói a következők voltak:

• Csernisev A. A. , aki 1925-ben javasolta a vidikon prototípusát [1] ,
• A. P. Konsztantyinov, aki 1930 végén javaslatot tett egy TV-adó cső projektjére, amely a töltések elektronnyalábbal történő felhalmozódását és kapcsolását egy külső fotoelektromos effektuson alapul véve [2] ,
• Katajev S. I , aki a Zworykin ikonoszkóphoz hasonló csövet javasolt 1931-ben [3] ,
• Grabovsky B.P., aki a történelemben elsőként állított össze egy teljesen elektronikus televíziós rendszer modelljét: a kép fogadására és továbbítására egyaránt alkalmas elektronikus rendszerrel [4] ,
• Shmakov P.V. , aki továbbfejlesztette az ikonoszkópot,
• Timofejev P.V. , aki 1933-ban Shmakovval együtt szuperikonoszkópot hozott létre [5] ,
• Braude G.V. , aki 1934-ben megalkotta a statotronnak ("Braude csőnek") nevezett eszközt [6] és egy csövet - a szuperortikon elődjét [7] .

1969- ben a Szovjetunióban 50 féle adó-televíziócsövet gyártottak [8] . A PTT-ket az 1990-es évekig videojel-érzékelőként használták. Az 1970-es években ezeket felváltották a töltéscsatolt szilárdtest-fény-jel konverterek ( CCS ). A 2000-es években csak nagyon speciális berendezésekben használták őket, például ultra-nagy sebességű fényképezésnél , és a tömeges használatban teljesen felváltották őket a félvezető képérzékelők .

A név eredete

A névben szereplő "pipe" szó egy angol nyelvű pauszpapír .  cső , amely sokáig az összes vákuumelektronikai eszközt jelölte . Valójában csak a vidikonok voltak "cső" alakúak , a többi eszközt meglehetősen bonyolult és néha aszimmetrikus alakú üveghengerekbe helyezték.

Az adó televíziócsövek méretei igen nagyok voltak, akár fél méter hosszúak is voltak, a fényérzékeny célpont körülbelül 1 deciméteres volt. A haladás hozzájárult a méretcsökkenéshez, a stúdiókamerákban a legnépszerűbbek az 1 hüvelykes átmérőjű csövek voltak , és a fél hüvelykes vidikonokat is kifejlesztették háztartási és riportáló berendezésekben való használatra. A fókuszáláshoz, valamint a sugáreltérítéshez általában mágneses mezőt használtak, ezért a fókuszáló-elterelő rendszer miatt a kamera méretei is megnőttek.

Érdekes tények

• Annak ellenére, hogy a televízióban közel két évtizede nem használnak vákuumcsövet , a modern kamerákban a mátrixok méreteit fényérzékeny célponttal azonos méretű csövek átmérőjére számítják. Vagyis egy 1 hüvelykes mátrix átlósan észrevehetően kisebb, mint 1 hüvelyk , mivel ez volt a megfelelő vidikon üvegtartályának külső átmérője. Egy ilyen mátrix mérete körülbelül 10 × 13 mm, az átló pedig körülbelül 17 mm, azaz körülbelül 2/3 hüvelyk. Ez a "régi" és az "új" kamerák optikájának kompatibilitása érdekében történt.
• Ha a televíziócsövek (kineszkópok) vételéhez fontos a nagy anódfeszültség (50 kV-ig) és az elektronsugár nagy árama (1 mA-ig) a nagy fényerő és képkontraszt elérése érdekében, akkor az átvitelhez ellenkezőleg, ezeket az értékeket a nagy érzékenység elérése érdekében olyan értékekre próbálják csökkenteni, amelyeknél még lehetséges az elektronsugár fókuszálása és eltérítése (100-300 V és 10-50 μA).

Lásd még

• termésfaktor

Jegyzetek

1. ↑ 5598-as számú szabadalom (Szovjetunió). Adó egy elektromos teleszkópos berendezésben / A. A. Chernyshev. Bejelentve: 11/12/25. Kiállítva: 06/30/28.
2. ↑ 39830 sz. szerzői jogi tanúsítvány (Szovjetunió). Távadó eszköz a nagy távolságra / A. P. Konstantinov. 12/28/30-án igényelték. Kiállítva: 11.30.34. Technikai nehézségek miatt nem valósult meg.
3. ↑ 29865 számú szerzői bizonyítvány (CCCP). Készülék mozgóképek továbbítására / S. I. Kataev. Bejelentve: 09/24/31. Kiállítva: 02/30/33.
4. ↑ Az 1925. 11. 09-i 4899. számú bejelentési bizonyítványt és az 1928. 08. 30-i 5592. számú szabadalmat adták ki.
5. ↑ 45648-as számú szerzői jogi tanúsítvány (USSR). Készülék a távollátás továbbítására / P. V. Shmakov, P. V. Timofejev. Bejelentve: 11/28/33. Kiállítva: 01/31/36.
6. ↑ 44955 sz. szerzői jogi tanúsítvány (Szovjetunió). Képvonal szkennelési módszer / GV Braude. Bejelentve 09.09.34. Kiállítva: 11.30.35.
7. ↑ 55712-es számú szerzői jogi tanúsítvány (CCCP). Katód adó televíziós cső / GV Braude. Bejelentve: 02/03/38. Kiállítva: 09/30/39.
8. ↑ A mozi és a televíziózás technikája, 1970 , p. 45.

Irodalom

• Zhigarev A. A., Shamaeva G. G. Elektronsugaras és fotoelektronikai eszközök. - M . : Felsőiskola, 1982. - 464 p. — ISBN 10000033-3030.
• A. P. Nefediev, V. A. Urvalov. Televíziócsövek adása és vétele // " A mozi és televízió technológiája ": magazin. - 1970. - 6. sz . - S. 43-49 . — ISSN 0040-2249 .
• Ortikon / A. A. Zhigarev // Nikko - Otoliths. - M .  : Szovjet Enciklopédia, 1974. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [30 kötetben]  / főszerkesztő A. M. Prohorov  ; 1969-1978, 18. köt.).