ЭЛЕКТРОННООПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
(ЭОП),
вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения
объекта (в инфракрасных, ультрафиолетовых и рентгеновских лучах) в видимое
либо для увеличения (усиления) яркости видимого изображения. В основе действия
ЭОП лежит преобразование оптич. или рентгеновского изображения в электронное,
осуществляемое с помощью фотокатода, и затем электронного изображения
в световое (видимое), получаемое на катодолюминесцентном экране (см. Катодо-люминвсценция,
Люминофоры). В ЭОП (см. рис.) изображение объекта проецируется (с помощью
объектива) на фотокатод (при использовании рентгеновских лучей теневое
изображение объекта проецируется на фотокатод непосредственно). Излучение
от объекта вызывает фотоэлектронную эмиссию с поверхности фотокатода,
причём величина эмиссии с различных участков последнего изменяется в соответствии
с распределением яркости спроецированного на него изображения. Фотоэлектроны
ускоряются электрич. полем на участке между фотокатодом и экраном, фокусируются
с помощью электрич. или (и) магнитного поля (образующего электронную
линзу) и бомбардируют экран, вызывая его люминесценцию. Интенсивность
свечения отд. точек экрана зависит от плотности потока фотоэлектронов,
вследствие чего на экране возникает видимое изображение объекта. Различают
ЭОП одно- и многокамерные (каскадные); последние представляют собой такое
последоват. соединение двух или более однокамерных ЭОП, при к-ром световой
поток с экрана первого ЭОП (каскада) направляется на фотокатод второго
и т. д.
Осн. характеристики ЭОП: 1) интегральная
чувствительность (ИЧ) - отношение фототока к интенсивности падающего на
фотокатод излучения; определяется гл. обр. свойствами используемого в ЭОП
фотокатода; напр., у ЭОП с кислородно-серебряно-цезиевым фотокатодом, применяемого
для преобразования изображения в инфракрасных лучах (с дл. волн 0,78-1,5
мкм),
ИЧ
достигает 70 мка/лм; многощелочной фотокатод (состоит из соединений
Sb с Cs и Sb с К и Na), используемый в ЭОП для усиления яркости видимого
изображения, обеспечивает ИЧ до 103мка/лм;
2) разрешающая способность, определяемая
макс, кол-вом раздельно видимых штрихов изображения на участке экрана дл.
1 мм; лежит в пределах 25-60 и более штрихов на 1 мм;
3) коэффициент преобразования - отношение
излучаемого экраном светового потока к лучистому потоку, падающему от объекта
на фотокатод; у однокамерных ЭОП составляет неск. тыс., у каскадных - 10б
и более.
Осн. недостатки каскадных ЭОП - малая разрешающая
способность и сравнительно высокий темновой фон, приводящие к ухудшению
качества изображения. Последний недостаток устранён в ЭОП с микроканальным
усилителем, предложенным в 1940 сов. инж. И. Ф. Песьяцким. В ЭОП этого
типа на пути фотоэлектронов располагается стеклянная пластина, пронизанная
множеством каналов диаметром 15- 25 мкм; внутр. стенки каналов покрыты
материалом с высоким коэфф. вторичной электронной эмиссии. К пластине
прикладывают напряжение в неск. кв, под действием к-рого попавшие
в каналы фотоэлектроны ускоряются до энергий, достаточных для возникновения
вторичной электронной эмиссии из стенок каналов, что позволяет усилить
первичный электронный поток в 105-106 раз. Электроны
из каждого канала попадают в соответствующую точку экрана, формируя видимое
изображение. В микроканальных ЭОП отпадает необходимость применения электронной
фокусировки.
Большой вклад в разработку ЭОП различных
типов внесли сов. учёные П. В. Тимофеев, В. В. Сорокина, М. М. Бутслов
и др. И. Ф. Усольцев.
ЭОП применяются в инфракрасной технике,
спектроскопии, медицине, микробиологии, кинотехнике, ядерной физике
и
др. областях науки и техники. В кон. 40-х гг. с помощью инфракрасного ЭОП
с длинноволновой границей чувствительности 1,1 мкм были сфотографированы
спектр ночного неба и невидимая область центр, части нашей Галактики, что
стимулировало широкое использование ЭОП в астрономии.
Совр. многокамерные ЭОП позволяют регистрировать
на фотоэмульсии световые вспышки {сцинтилляции) от одного электрона,
испускаемого входным фстокатодом. Но наряду с этим при наблюдениях слабых
(слабоизлучающих или слабоосвещённых) небесных объектов возможно накопление
сигналов о таких вспышках в памяти ЭВМ. Существуют спектральные приборы,
работающие на этом принципе, к-рые одповроченно регистрируют ок. тысячи
элементов спектра небесного светила и столько ЖР элементов спектров сравнения;
способность к накоплению информации практически ограничивается объёмом
памятг ЭВМ. Такие приборы обеспечивают существенный выигрыш при наблюдении
слабых объектов на фоне свечения ночного неба.
Этот выигрыш пропорционален kor кпд
t, где кпд - квантовый выход приёмника (отношение числа фотоэлектронов
к числу падающих квантов), t - время накопления. Посредством таких
приборов может быть осуществлено суммирование изображений, получаемых с
помощью неск. телескопов.
В нек-рых типах ЭОП изображение регистрируется
матрицей из электроночувствит. элементов (в кол-ве 10-100), установленной
вместо люминесцентного экрана. П. В. Щеглов.
Лит.: Зайдель И. Н., Куренков Г.
И., Электронно-оптические преобразователи, М., 1970; Козелкин В. В., Усольцев
И. Ф., Основы инфракрасной техники, 2 изд., М., 1974; Курс астрофизики
и звездной астрономии, под ред. А. А. Михайлова, 3 изд., т. 1, М., 1973;
Щ е г л о в П. В., Электронная телескопия, М., 1963.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я