Vidicon

Vidicon ( eng.  Vidicon , fra lat.  video  - jeg ser og andre græske εἰκών  - billede) - et transmitterende fjernsynsrør med ladningsakkumulering, hvis handling er baseret på en intern fotoelektrisk effekt . Den mest almindelige type transmissionsrør i tv-transmissionskameraer før fremkomsten af ​​halvlederarrays . Billedet i vidikonet projiceres på et fladt mål lavet af halvledermateriale , hvorpå den potentielle relief akkumuleres [1] . Målet scannes af en elektronstråle, der forbinder området, der skal aflæses, med belastningen. I dette tilfælde ødelægges relieffet og genoprettes på tidspunktet for den næste passage af strålen.

Ideen om et rør ved hjælp af den interne fotoelektriske effekt blev fremsat i 1925 af den sovjetiske videnskabsmand Alexander Chernyshev [2] .

Vidicons skaber et videosignal ved et minimum af målbelysning fra tiendedele til snesevis af lux , hvilket giver klarhed fra 400 til 10.000 linjer . Lysfølsomheden af ​​de transmitterende kameraer på vidicon er kun begrænset af støjen fra videoforstærkeren og stiger med deres fald. Hvis tabene på grund af en sådan begrænsning er store (for eksempel ved ultrahøj opløsning), bruges vidikoner, hvor strålen, der reflekteres fra målet, forstærkes af en sekundær elektronmultiplikator .

Konstruktion

En elektronprojektor er placeret i et cylindrisk rør, som skaber en elektronstråle med lille diameter (15-30 mikron) ved en strøm af størrelsesordenen fraktioner eller enheder af mikroampere . Et vidicon bruger elektrostatiske eller magnetiske felter til at fokusere og afbøje en elektronstråle . En af de vigtigste knudepunkter i vidicon er et fotoledende mål, som indeholder den såkaldte. en signalplade (en gennemsigtig metalfilm på siden af ​​det projicerede billede) og et fotoledende lag placeret på den fra siden af ​​linsen [3] . På grund af den kontinuerlige scanning af målets arbejdsflade ved hjælp af elektronstrålen er det fotoledende lag altid opladet. Elementære sektioner af målet, der i areal er lig med stråletværsnittet, oplades af strålen i de øjeblikke, de skifter. Resten af ​​tiden - indtil den næste stråle passerer under sweep (det vil sige næsten under hele rammen ) - aflades denne del af målet. Afladningshastigheden afhænger af belysningen. Jo større belysning af billedområdet er, jo lavere er fotolederens elektriske modstand og jo hurtigere er dens afladning.

På det tidspunkt, hvor strålen ankommer, er målets potentiale i områder med forskellig belysning ikke det samme (en potentiel "relief" dannes på målet), og ladningen af ​​disse områder er derfor ikke den samme. Ladningen "landede" på måloverfladen i skiftningsøjeblikket, på grund af elektrostatisk frastødning, bringer den samme ladning fra signalpladen ind i det eksterne kredsløb. Den ladning, der tabes af målet i løbet af rammen, er lig med den ladning, som den modtager på tidspunktet for skift. Således flyder en strøm i signalpladens kredsløb , hvis værdi er unikt relateret til fordelingen af ​​belysning over måloverfladen.

Vidicon-mål, som er kendetegnet ved en lang række designs (nogle består af to eller tre lag, andre har en mosaikstruktur eller omfatter glatte og porøse lag), er opdelt i fotoresistive og fotodioder. I fotoresistive mål bestemmes afladningsprocessen af ​​det fotoledende lags bulkegenskaber; den fotoelektriske effekt i dem er karakteriseret ved en betydelig inerti. Et typisk materiale til fotoresistive mål er antimontrisulfur ; amorft selen og nogle andre bruges også. I fotodiodemål bestemmes udladningen af ​​egenskaberne af pn-forbindelsen , som giver fuldstændig adskillelse af lysbærere og derfor inertiløshed, linearitet af lyskarakteristikken og ekstremt høj følsomhed af enheden. PbO, Si , CdSe osv. bruges sædvanligvis som materiale for sådanne mål.

Pyrovidikon

Pyrovidikon (pyricon) er et vidicon med et pyroelektrisk mål. Disse enheder gjorde det muligt at registrere infrarød stråling af det medium, "termiske" område med bølgelængder op til 14 mikron. I dette område udstråler legemer, der er opvarmet til husholdningstemperaturer. På basis af sådanne enheder blev de første termiske kameraer bygget . [4] [5]

Sorter

En videreudvikling af den klassiske vidicon var dens variant med et modificeret måldesign. Næsten hvert vidicon -mærke er en proprietær udvikling af en bestemt virksomhed. Så rettighederne til rørtypen " Saticon " tilhører firmaet " Hitachi " ( engelsk  Hitachi ), " Newvicon " blev udviklet af selskabet " Matsushita " ( engelsk  Matsushita , Panasonic Corporation ), og den mest berømte " Plumbicon " er et varemærke tilhørende koncernen " Philips " ( engelsk  Philips ), som i en lang periode var den eksklusive producent af denne type transmissionsrør, bedst egnet til tre-rørs farve-fjernsynskameraer [6] .

Philips-ledelsens afvisning af at levere blikkenslager til USSR i 1970'erne tvang sovjetiske ingeniører til at begynde at udvikle et lignende rør. I 1972 skabte All-Union Research Institute of Electron-Beam Devices (VNIIELP) de første hjemlige enheder af en ny generation, kaldet "Gletikon" [7] . De fleste indenlandske tv-kameraer blev efterfølgende udstyret med denne type vidicon [6] . Til farvefjernsyn er der lavet vidikoner med intern farveseparation , som uafhængigt danner farveforskelsignaler. Det mest berømte vidicon af dette design hedder Trinikon, udviklet af Sony Corporation ( eng.  Sony ).

Vidicons kan opdeles i to hovedgrupper i henhold til scanningsmetoden :

• med magnetisk afbøjning af læsestrålen;
• med elektrisk afbøjning af læsestrålen.

Tv-kameraer bruger typisk magnetiske afbøjningsvidikoner. Vidicons med et elektrostatisk sweep-system blev udviklet til tekniske visionsystemer af industrirobotter , da de tillader at øge sweep-hastigheden og implementere ikke-standardiserede sweep-typer, herunder radial, spiral. Derudover opnås en høj linearitet af stråleafbøjning, når der anvendes et vidicon med enklere midler, rasterstørrelsen afhænger ikke af frekvensen af ​​afbøjningssignalerne, og der er ingen billedrotation, når spændingen på fokuseringselektroden ændres.

I øjeblikket bruges halvlederlysfølsomme arrays oftere for at modtage et videosignal i stedet for forældede vakuumtransmissionsrør . Egenskaberne ved halvlederlys/signalomformere afhænger ikke af eksterne magnetfelter, de kræver ikke opvarmning og er meget mere modstandsdygtige over for mekanisk belastning.

Interessante fakta

• Mariner-4 , Mariner-6 , Mariner-7 , Mariner-9 , Viking-1 , Viking-2 er interplanetariske stationer, der transmitterede billeder af Mars taget af vidicon.
• Mariner 10  er en interplanetarisk station, der transmitterede vidicon -billeder af Merkur .
• Voyager - to rumsonder transmitteret til Jorden billeder af Saturn, Uranus, Neptun og Titan opnået ved hjælp af vidikoner.

Noter

1. ↑ TSB, 1971 .
2. ↑ Fjernsyn, 2002 , s. 117.
3. ↑ Fjernsyn, 2002 , s. 118.
4. ↑ Piricons . Hentet 28. april 2020. Arkiveret fra originalen 27. oktober 2020. (ubestemt)
5. ↑ Vidicons - Termiske kameraer . Hentet 28. april 2020. Arkiveret fra originalen 27. oktober 2020. (ubestemt)
6. ↑ 1 2 V. Makoveev. Tekniske aspekter af tv-udvikling i Rusland. Udsigt fra underdæk (utilgængeligt link) . Fra sort/hvid tv til cyberspace . Museum for tv og radio på internettet. Hentet 21. oktober 2012. Arkiveret fra originalen 8. oktober 2012. (Russisk) 
7. ↑ Fjernsyn, 2002 , s. 123.

Litteratur

• V. E. Jaconia. TV. - M.,: "Hot line - Telecom", 2002. - S. 116-126. — 640 s. - ISBN 5-93517-070-1 .

• Vlasov VF Elektroniske og ion-enheder. - 3. - M.,: "Radio og kommunikation", 1960. - 736 s.
• Vidicon / G. I. Kurenko // Veshin - Gazli. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1971. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 bind]  / chefredaktør A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, bind 5).

Links

Ordbøger og encyklopædier	Stor russer Britannica (online)