Главная Бухгалтерия в кармане Учет расходов Экономия на кадровиках Налог на прибыль Как увеличить активы Основные средства
Главная ->  Назначение и устройство теплопеленгаторов 

1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

Приборы наблюдения. Разница в том, что вместо окуляра используется второй объектив, переносящий изображение с экрана ЭОП на фотографическую пленку.

Включенный в качестве промежуточного элемента ЭОП ухудшает параметры фотокамеры и, в первую очередь, разрешающую способность. Поэтому приходится применять ряд специальных мер для повышения разрешающей способности ЭОП. Так, применением комбинированной электростатической и магнитной фокусировки удается повысить разрешающую способность ЭОП для фотоприборов до 20 линий/мм по всему полю зрения. Эффективным средством является также переход к импульсному питанию ЭОП, что повышает градиент поля с 4,5 до 30 кВ/см. При постоянно действующем напряжении на электродах увеличение напряжения приводит к пробою или к повреждению люминофора. Использование импульсного напряжения длительностью (I - 10) 10~ с дает возможность повысить потенциал пробоя в 5-1 раз, так как в этом случае длительность импульса сравнима со временем образования пробоя. Требование геометрического подобия при использовании в приборах фотографирования ЭОП не выполняется, так как у последних имеется дисторсия, т. е. непостоянство линейного увеличения по полю зрения. Для устранения дисторсии, которая особенно заметна у ЭОП с плоским фотокатодом, необходимо специально корректировать проектирующий и фотографический объективы.

Несмотря на отмеченные недостатки, приборы фотографирования с ЭОП широко применяются, особенно при низких уровнях освещенности объектов, когда обычные и инфра-хроматические фотоматериалы неэффективны. Усиление яркости изображения с помощью ЭОП позволяет получить на пленке достаточную освещенность для фотографирования с малым временем экспозиции.

В работе [29] приводятся данные двух камер с ЭОП для фотографирования в ночных условиях. Фокусное расстояние объектива первой камеры 150 мм, относительное отверстие 1 : 0,75 и угол зрения 20°. Фокусное расстояние объектива второй камеры 75 мм, относительное отверстие 1 : 0,95 и угол зрения 40°. При использовании ЭОП с сурь-мяно-цезиевым катодом и телескопической системы из двух объективов с относительным отверстием 1 : 0,75 (для переноса изображения с экрана на пленку фотоаппарата) время экспозиции при фотографировании в ночных условиях мень-

ше 1 с для обеих камер. Угловая разрешающая способность при наблюдении ярких объектов составляет 0,001 рад, а при яркости объекта 3 10~* кд/м^ ухудшается до 0,002 рад.

Для переноса оптического изображения с флюоресцирующего экрана ЭОП на фотоэмульсию применяются линзовые системы, либо контактный метод; использование первых связано с большой потерей энергии. В самом деле, если принять схему переноса изображения, показанную на рис, 32, и предположить, что излучение экрана подчиняется закону Ламберта и не искажается при прохождении через прозрачную подложку, то доля энергии X в изображении / точки г может быть представлена зависимостью


Рис. 32. Схема переноса изображения.

J 5о cos е [ 1 - р (6)1 т„р (6) sin MQ

(1.24)

В„ cos е sin MQ

где Во - яркость излучения точки г экрана по нормали; р (9) - коэффициент отражения подложки экрана и оптической системы в зависимости от угла Q; tnp (6) - коэффициент пропускания оптической системы.

Полагая а = 20°, р = 0,1, Тпр = 0,75, находим

J Во . 0,9 0,8 sin 6 cos Ode У<.= - 0,1. (1.25)

sin е COS Ос/е

Как видим, при использовании даже светосильного объектива теряется около 90% энергии излучения экрана, чем объясняется стремление к использованию систем с большой апертурой и высоким коэффициентом пропускания.

При контактном фотографировании фотоэмульсия находится в оптическом контакте с тонкой стенкой ЭОП, что приводит к значительному повышению чувствительности прибора без потери его разрешающей способности. Контактный метод незаменим, если для фотографирования нужны высокая чувствительность и повышенная разрешающая способность. Однако его трудно использовать в тех случаях,




Рис. 33. Оконечная часть ЭОП для контактного фотографирования:

/ - корпус ЭОП; 2 - анод; 3- экран; 4 - фотопленка; 5 -прижим.

когда требуется частая смена кадров, например для фотографирования быстрых процессов.

На рис. 33 изображена оконечная часть ЭОП для контактного фотографирования. Экран нанесен на слюдяную пластину толщиной 10-30 мкм диаметром 10-30 мм, герметично приклеенную к выходному окну ЭОП. Под действием атмосферного давления слюдяное окно прогибается внутрь ЭОП, образуя поверхность радиусом 30-50 мм. Во время экспозиции фотопленка вплотную прижимается к выходному окну, так что практически все фотоны, излучаемые экраном, достигают эмульсии. П. В. Щегловым предложен иммерсионный способ прижима фотоэмульсии к экрану, заключающийся в том, что между эмульсией кинопленки и экраном вводится иммерсионная среда с показателем преломления, близким к показателю преломления слюды. В качестве иммерсионной среды используется вазелиновое масло, которое после экспозиции смывают этиловым спиртом [69].

Рабочий диаметр экранов ЭОП, предназначенных для контактного фотографирования, достигает 10 мм; при этом может быть зарегистрировано до 200 черно-белых линейных элементов (например, спектральных линий), или около 30 ООО черно-белых точечных элементов. Благодаря этому такие приборы можно использовать для астроспектроско-пии, фотографирования планет и двойных звезд, а также исследования свечения ночного неба.

Высокие качества имеет ЭОП с тонким слюдяным окном, через которое электроны непосредственно попадают на ядерную эмульсию, прижатую к слюдяному окну. При напряжении на электродах ЭОП 50 кВ и толщине слюдяной пластины 8 мкм на ядерную эмульсию проникает до 75% электронов, энергия которых превышает 10 эВ, что достаточно для возбуждения эмульсии каждым электроном [22].

Одним из недостатков контактного метода фотографирования является то, что прижатые к экрану детали должны иметь потенциал анода; в противном случае они заря-

жаются до этого потенциала через слюдяную подложку экрана, что ведет к пробою и выходу из строя ЭОП. Поэтому пленку нужно контактировать с экраном при выключенном высоком напряжении. После экспозиции напряжение необходимо снова выключать и лишь после этого производить смену пленки.

Эффективный перенос изображения с изотропного излучателя можно обеспечить также при помощи волоконного светопровода. В этом случае задняя стенка ЭОП является входной поверхностью пучка волокон, на которую наносится люминофор. Необходимо, чтобы форма этой поверхности соответствовала фокальной поверхности электронной оптики, что приведет к одинаковой резкости электронного изображения по всему полю. Выходная же поверхность пучка волокон может быть выполнена плоской для обеспечения фотоконтакта с эмульсией.

Приборы для медицинской рентгеноскопии и технической рентгенодефектоскопии. Применение ЭОП в приборах для медицинской рентгеноскопии позволяет повысить яркость свечения диагностического экрана при одновременном снижении дозы облучения обследуемых больных. В настоящее время эта доза значительна и составляет 5 р/мин, в то время как максимальная доза для работников, подвергающихся облучению в производственных условиях, равна 1 IQT р/мин. Но даже при таком большом уровне облучения изображение на диагностическом экране получается очень бледным и рентгенолог не может работать без темновой адаптации глаза. При этом снижается способность различать мелкие детали изображения.

Функциональная схема рентгеновской установки с электроннооптическим усилителем яркости рентгеновского изображения показана на рис. 34. Для переноса светового изображения с рентгеновского экрана на фотокатод ЭОП служит репродукционный объектив с большой светосилой и переменным увеличением, что позволяет сначала произвести общий обзор экрана, а затем подробно рассмотреть отдельные его участки. Изображение, сформированное на выходном экране ЭОП, переносится при помощи системы объективов на фотокатод передающей телевизионной трубки. Усиленное по яркости рентгеновское изображение рассматривается на экране иконоскопа.

В качестве усилителя яркости используется пятикас-кадный ЭОП со вторичной эмиссией на прострел .



Фотокатод сурьмяно-цезиевый чувствительностью 3 10 А/лм, разрешающая способность 20 линий/мм в пределах круга диаметром 20 мм [29].

/ 2 5ч 4 5


Рис. 34. Функциональная схема рентгеновской установки с электроннооптическим усилителем яркости рентгеновского изображения:

/ - рентгеновская трубка; 2 - объект; 3 - рентгеновский экрана 4 - репродукционный объектив о относительным отверстием 1 : 1 и фокусным расстоянием 50 мм; 5 - ЭОП; б - система нз объектива с относительным отверстием 1 : 2 и фокусным расстоянием 900 мм и объектива с относительным отверстием 1 : 3 и фокусным расстоянием 152 мм: 7 - передающая телевизионная трубка; 8 - предусилитель; 9 те. левизиониая аппаратура; 10 - экран.

На фотокатод ЭОП поступает всего лишь 0,8% светового излучения экрана. Этот коэффициент использования рассчитан из соотношения

4 2б л г2

(1.26)

Д

об

0 + О + 1

где Тпр = 0,8 - коэффициент пропускания оптической си-

= 1 - относительное отверстие

стемы прибора;

объектива; Гоб = 4- коэффициент оптического уменьшения.

На фотокатод передающей телевизионной трубки поступает около 4% светового излучения экрана ЭОП, если угловое распределение излучения экрана подчиняется закону Ламберта, а коэффициент пропускания системы из двух объективов составляет 50%.

В среднем при поглощении одного рентгеновского кванта экран испускает 3000 квантов света, а мишень телевизионной передающей трубки - 8000 фотоэлектронов, что позволяет регистрировать поглощение отдельных квантов на рентгеновском флюоресцирующем экране.

Расчеты показали, что доза облучения порядка 4 10 р/мин достаточна для формирования изображения с отношением сигнал/шум, равным 10, за 0,04 с (длительность телевизионного кадра).

Схема рентгеновской установки с простейшим однокамерным ЭОП изображенана рис. 35 [112]. Для усиления

<1


10 9 8

Рис. 35. Схема рентгеновской установки с простейшим

однокамерным ЭОП:

/ - рентгеновская трубка; 2 - исследуемый объект; 3 - экран; 4 - ЭОП; 5 - телевизионная трубка; б - суперортикон; 7 - фотоаппарат; 8 - призма; 9 - оптика переноса изображения; to - зеркальный объектив; - плоско* зеркало.

яркости изображения при рентгенологических исследованиях в медицине и дефектоскопии разработаны специальные рентгеновские ЭОП (РЭОП). Отличительной особенностью этих преобразователей является экранно-катодный узел, состоящий из экрана, люминесцирующего под действием рентгеновских лучей, и контактирующего с ним фотокатода. Экран преобразует рентгеновское изображение в оптическое, а затем при помощи фотокатода это изображение преобразуется в электронное.

Разработанный советскими учеными РЭОП представляет собой стеклянную конструкцию с экранно-катодным узлом, собранным на стеклянной пленке. Экран выполнен из люминофора К-67 (ZnS X CdS : Ag), имеющего



1 2 3 4 5 6 7 8 [ 9 ] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35

© 2024 Constanta-Kazan.ru
Тел: 8(843)265-47-53, 8(843)265-47-52, Факс: 8(843)211-02-95