Vidicon

Vidicon ( ang.  Vidicon , z lat.  video  - vidím a další řecky εἰκών  - obraz) - vysílací televizní trubice s akumulací náboje, jejíž působení je založeno na vnitřním fotoelektrickém jevu . Nejběžnější typ přenosové elektronky v televizních přenosových kamerách před příchodem polovodičových polí . Obraz ve vidikonu je promítán na plochý terč z polovodičového materiálu , na kterém je nahromaděn potenciální reliéf [1] . Cíl je snímán elektronovým paprskem, připojení čtené oblasti k zátěži. V tomto případě je reliéf zničen a obnoven do doby dalšího průchodu paprsku.

Myšlenku trubice využívající vnitřní fotoelektrický jev předložil v roce 1925 sovětský vědec Alexander Chernyshev [2] .

Vidicons vytváří video signál při minimálním osvětlení cíle od desetin do desítek luxů a poskytuje čistotu od 400 do 10 000 řádků . Světelná citlivost vysílacích kamer na vidikonu je omezena pouze šumem videozesilovače a roste s jejich poklesem. Pokud jsou ztráty v důsledku takového omezení velké (například při ultravysokém rozlišení), pak se používají vidikony, ve kterých je paprsek odražený od cíle zesílen násobičem sekundárních elektronů .

Konstrukce

Ve válcové trubici je umístěn elektronový projektor, který vytváří elektronový paprsek o malém průměru (15-30 mikronů) při proudu řádově zlomků nebo jednotek mikroampérů . Vidicon používá elektrostatická nebo magnetická pole k zaostření a vychýlení elektronového paprsku . Jedním z nejdůležitějších uzlů vidikonu je fotovodivý terč, který obsahuje tzv. signální destička (průhledný kovový film na straně promítaného obrazu) a na ní umístěná fotovodivá vrstva ze strany čočky [3] . Díky nepřetržitému skenování pracovní plochy terče elektronovým paprskem je fotovodivá vrstva vždy nabitá. Elementární úseky terče, které mají stejnou plochu jako průřez paprsku, jsou nabíjeny paprskem v okamžicích jejich přepínání. Zbytek času - do dalšího průchodu paprsku během rozmítání (tedy téměř během celého snímku ) - je tato část cíle vybita. Rychlost vybíjení závisí na osvětlení. Čím větší je osvětlení obrazové plochy, tím nižší je elektrický odpor fotovodiče a rychlejší jeho vybíjení.

V době, kdy paprsek dorazí, není potenciál cíle v oblastech s různým osvětlením stejný (na cíli se vytváří potenciální „reliéf“) a náboj těchto oblastí není tedy stejný. Náboj "přistál" na cílové ploše v okamžiku sepnutí vlivem elektrostatického odpuzování přivádí stejný náboj ze signální desky do vnějšího obvodu. Náboj ztracený cílem během rámce se rovná náboji, který cíl přijal v okamžiku přepnutí. V obvodu signální desky tak protéká proud, jehož hodnota jednoznačně souvisí s rozložením osvětlení na cílové ploše.

Vidiconové terče, které se vyznačují širokou škálou provedení (některé sestávají ze dvou nebo tří vrstev, jiné mají mozaikovou strukturu nebo obsahují hladké a porézní vrstvy), se dělí na fotorezistivní a fotodiodové. U fotoodporových terčů je proces vybíjení určen objemovými vlastnostmi fotovodivé vrstvy; fotoelektrický jev se v nich vyznačuje výraznou setrvačností. Typickým materiálem pro fotorezistivní terče je antimon trisulfur ; používá se také amorfní selen a některé další. U fotodiodových terčů je výboj dán vlastnostmi pn přechodu , které zajišťují úplné oddělení nosičů světla a tím i setrvačnost, linearitu světelné charakteristiky a extrémně vysokou citlivost zařízení. Jako materiál takových terčů se obvykle používá PbO, Si , CdSe atd.

Pyrovidikon

Pyrovidikon (pyricon) je vidikon s pyroelektrickým terčem. Tyto přístroje umožňovaly registrovat infračervené záření středního, „tepelného“ rozsahu s vlnovými délkami až 14 mikronů. V tomto rozsahu vyzařují tělesa zahřátá na domácí teploty. Na základě takových zařízení byly postaveny první termokamery . [4] [5]

Odrůdy

Dalším vývojem klasického vidiconu byla jeho variace s upraveným designem terče. Téměř každá značka vidicon je proprietární vývoj konkrétní společnosti. Práva na typ elektronky „ Saticon “ tedy patří společnosti „ Hitachi “ ( anglicky  Hitachi ), „ Newvicon “ byl vyvinut korporací „ Matsushita “ ( anglicky  Matsushita , Panasonic Corporation ) a nejznámější „ Plumbicon “ je ochranná známka koncernu „ Philips “ ( anglicky  Philips ), který byl dlouhou dobu výhradním výrobcem tohoto typu vysílacích elektronek, nejlépe vhodných pro barevné třítrubkové televizní kamery [6] .

Odmítnutí vedení Philips dodávat olovnice do SSSR v 70. letech 20. století přimělo sovětské inženýry, aby začali vyvíjet podobnou trubici. V roce 1972 vytvořil All-Union Research Institute of Electron-Beam Devices (VNIIELP) první domácí přístroje nové generace, nazvané „Gletikon“ [7] . Většina domácích televizních kamer byla následně vybavena tímto typem vidikonu [6] . Pro barevnou televizi byly vytvořeny vidikony s vnitřní separací barev , které nezávisle tvoří signály barevného rozdílu. Nejznámější vidikon tohoto designu se nazývá Trinikon, vyvinutý společností Sony Corporation ( angl.  Sony ).

Vidicony lze rozdělit do dvou hlavních skupin podle způsobu skenování :

• s magnetickým vychylováním čtecího paprsku;
• s elektrickým vychylováním čtecího paprsku.

Televizní kamery obvykle používají vidikony s magnetickým vychylováním. Vidicons se systémem elektrostatického rozmítání byly vyvinuty pro systémy technického vidění průmyslových robotů , protože umožňují zvýšit rychlost rozmítání a realizovat nestandardní typy rozmítání, včetně radiálního, spirálového. Navíc při použití vidikonu jednoduššími prostředky je dosaženo vysoké linearity vychylování paprsku, velikost rastru nezávisí na frekvenci vychylovacích signálů a nedochází k rotaci obrazu při změně napětí na zaostřovací elektrodě.

V současné době se pro příjem videosignálu místo zastaralých vakuových přenosových elektronek častěji používají polovodičové pole citlivé na světlo . Vlastnosti polovodičových měničů světlo/signál nezávisí na vnějších magnetických polích, nevyžadují ohřev a jsou mnohem odolnější vůči mechanickému namáhání.

Zajímavosti

• Mariner-4 , Mariner-6 , Mariner-7 , Mariner-9 , Viking-1 , Viking-2 jsou meziplanetární stanice, které přenášely snímky Marsu pořízené vidiconem.
• Mariner 10  je meziplanetární stanice, která vysílala vidikonové snímky Merkuru .
• Voyager - dvě vesmírné sondy přenesly na Zemi snímky Saturna, Uranu, Neptunu a Titanu získané pomocí vidikonů.

Poznámky

1. ↑ TSB, 1971 .
2. ↑ Televize, 2002 , str. 117.
3. ↑ Televize, 2002 , str. 118.
4. ↑ Pirikony . Získáno 28. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 27. října 2020. (neurčitý)
5. ↑ Vidicons - Termokamery . Získáno 28. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 27. října 2020. (neurčitý)
6. ↑ 1 2 V. Makovejev. Technické aspekty vývoje televize v Rusku. Pohled z podpalubí (nepřístupný odkaz) . Od černobílé televize po kyberprostor . Muzeum televize a rozhlasu na internetu. Získáno 21. října 2012. Archivováno z originálu 8. října 2012. (Ruština) 
7. ↑ Televize, 2002 , str. 123.

Literatura

• V. E. Jaconia. TELEVIZE. - M.,: "Horká linka - Telecom", 2002. - S. 116-126. — 640 s. - ISBN 5-93517-070-1 .

• Vlasov VF Elektronické a iontové přístroje. - 3. - M.,: "Rozhlas a komunikace", 1960. - 736 s.
• Vidicon / G. I. Kurenko // Veshin - Gazli. - M .  : Sovětská encyklopedie, 1971. - ( Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / šéfredaktor A. M. Prochorov  ; 1969-1978, sv. 5).

Odkazy

Slovníky a encyklopedie	Velký Rus Britannica (online)