!Риг. 6.Б1. Спектральные характеристики экранов duii.

1.00

10.У0

Щ0,50

0.35

0,40 0,45

0,50

0,55 0,00 К.мнм

блюдать последовательность быстро перемещающихся объектов, люминофор изготовляют из сульфида цинка с небольшой присадкой никеля. Еще меньшее время послесвечения имеют люминофоры из оксида цинка, каль-ция и циркония.

По времени послесвечения экраны условно делят на пять групп: 1) экраны с очень коротким послесвечением ( < 10-5 с); 2) экраны с коротким послесвечением (10-§ ...10-2 с); 3) экраны со средним послесвечением <10-2 ...10- с); 4) экраны с длительным послесвечением (0,1... 16 с); 5) экраны -с очень длительным послесвечением ( > 16 с). Большинство технических лю- инофоров имеет малое время послесвечения (10-* ... 10-2 с).

Излучение люминофоров является не монохроматическим, так как фото-<ны, излучаемые центрами свечения, имеют различную энергию. Распределение интенсивности излучения люминофоров по спектру определяется их спектральной характеристикой. На рис. 6.51 показаны спектральные характеристики люминофоров, применяемых в ЭОП, а в табл. 6.18 приведены основные .параметры люмипофорЬв

Таблица 6.18

Основные параметры люминофоров, используемых в ЭОП

Кроме ранее отмеченных параметров фотокатодов и экранов: диаметр кружка рассеяния do, разрешающая способность N, 9лектронно-оптическо& увеличение Гд, интегральная и спектральная (pj чувствительности фотокатода, квантовый выход фотокатода Y, коэффициент усиления потоку fej, яркость темнового фона Вф, световая отдача и энергетический выход у экрана, яркость свечения экрана Вд, время послесвечения т), можно назвать еще следующие. Коэффициент преобразования - отношение величины светового потока, излучаемого экраном (в люменах), к величине светового потока (в люменах), падающего на фотокатод от источника типа А (лампа накаливания, нить которой имеет цветовую температуру Т - 2854 К): = яф2{7а|.

Коэффициент яркости - отношение величины яркости экрана к соответствующей величине освещенности фотокатода; для диффузно излучающих экранов однокамерных ЭОП коэффициент яркости:

для двух-и трехкамерных ЭОП имеем соответственно

2В = Г2 Г2 = Ч'г! аа Ь h;

\В = Д га аз з ka

*э1 1э2 *эЗ

Устройство каскадного (двухкамерного) ЭОП схематически показано на рис. 6.52,0 Он выполнен в виде единого могокамерного электровакуумного прибора, кансдая камера которого представляет собой ЭОП. Экран первого ЭОП нанесен на тонкую стеклянную или слюдяную пластину, толщиной 5... 10 мкм, на обратной стороне которой находится фотокатод второго ЭОП. Комбинация экран - фотокатод называется каскадом усиления, так что ЭОП, изображенный на рис. 6.52, носит название однокаскадного или двухкамерного. Аналогично устроен двухкаскадный (трехкамерный) ЭОП. При использовании многощелочного входного фотокатода трехкамерные ЭОП дают усиление яркости до 10 раз.

Разрешающая способность каскадных ЭОП резко изменяется в пределах площади фотокатода из-за искривления поверхности изображения в камерах. Так, если в центре фотокатода двухкамерного ЭОП разрешающая способность составляет 18 лин/мм, то на расстоянии 10 мм от центра фотокатода она уменьшается до 4 лии/мл.

Каскадные ЭОП с электростатической фокусировкой имеют наружный диаметр около 100 мм и электронно-оптическое увеличение, равное единице, так что размер изображения на выходном экране равен размеру изображения на входном катоде. Подушкообразная дисторсия, присущая электростатическим ЭОП, становится особенно значительной в каскадных ЭОП. Чтобы-свести к минимуму подушкообразную дисторсию в ЭОП с диаметром колбьь 100 мм, используют лишь центральную площадь экрана и катода диаметром всего 25 мм.

Для снижения дисторсии и уменьшения линейных размеров каскадных ЭОП применяют магнитную фокусировку. Магнитное поле создают соленоидом или постоянным магнитом. Полезный диаметр фотокатода такого ЭОП порядка 80 мм. Разрешающая способность ЭОП с магнитной фокусировкой примерно такая же, что и в центре экрана ЭОП с электростатической фокусировкой (20...25 лин/мм), но более равномерна по всей площади катода. Коэффициент преобразования составляет 40...75 на камеру.

Диаметр кружка рассеяния для многокамерного ЭОП с однотипными камерами и магнитной фокусировкой рассчитывают по формуле

б2=У(п6к)+[(Я-1) 6n]-J-(n6g)2,

где п - число камер; 6 - суммарные аберрации; и бц - диаметр кружка светового размытия в экранах и в каскаде усиления: бв = 1/N; бц = 2 d

Рис. 6.Б2. Схема двухкамерного ЭОП (а) и каскада усиления (б): / - фотокатод; 2 - фокусирующий электрод: S - анод; 4 - экран-фотокатод; 5 - экран; 6 - черненый алюминиевый слой; 7 - алюминиевый отражающий слой; S - люминофор; 9 - подложка; 10 - фотокатол.

N - разрешающая способность экрана; d - толщина перегородки каскада усиления.

Так, для двухкамерного ЭОП с толщиной перегородки 0,01 мм, с разрешающей способностью 100 лин/мм, кислородно-цезиевым входным катодом и сурьмяно-цезиевым фотокатодом каскада усиления имеем:

S мм; 6п = 0,02 мм; мм; 6j, = 0,03 мм.

6н = 6 . 10-6э = 0,01

Последовательное соединение камер в каскадном ЭОП может быть осуществлено также при помощи волоконного светопровода. Такое соединение обеспечивает лучшее разрешение по полю по сравнению с соединением камер через прозрачные тонкие мембраны. На рис. 6.53 представлена схема двухкамерного рентгеновского ЭОП с волоконным междукамерным соединением. В обеих камерах для фокусировки электронов применена симметричная электростатическая система. Катод первой камеры выполнен в форме эллипсоида вращения; фокусирующий электрод цилиндрический, а анод имеет пуле-образную форму и соединен с фокусирующим электродом полупроводниковым покрытием. Как показали исследования, это значительно снижает шумы ЭОП. Во второй камере использованы плоский фотокатод, цилиндрический фокусирующий электрод и пулеобразный анод, также соединенный с фокусирующим электродом полупроводниковым' покрытием. Кроме того, во второй камере установлен сферический электрод, находящийся под потенциалом катода, для придания электронному пучку необходимой формы. Обе камеры соединены плоской волоконной пластиной диаметром 31,2 и толщи-