Диссектор (от лат. dissector — тот, кто рассекает; англ. dissector) — передающий электронно-лучевой прибор без накопления заряда для преобразования оптического изображения в последовательность электрических сигналов; работает на основе внешнего фотоэффекта[1]. Первые рабочие образцы диссектора созданы в США Ф. Фарнсуортом в 1931, в 1934 им же разработан диссектор, объединённый в одном корпусе с вторично-электронным умножителем (ВЭУ). С конца 50-х диссекторы широко разрабатываются в СССР и др. странах; они находят применение в быстродействующих автоматических следящих и информационно-измерительных системах.
Принцип действия
правитьВ отличие от более поздних передающих трубок, диссектор не имеет электронной пушки. Вместо этого оптическое изображение проектируется на плоский полупрозрачный катод, эмитирующий поток фотоэлектронов (электроны, выбитые из фотокатода, плотность потока которых соответствует распределению освещённости на его поверхности)[2], которые под действием поля ускоряющего электрода устремляются к диафрагме, в которой имеется так называемое вырезывающее отверстие. Пучок электронов по пути к диафрагме отклоняется магнитным полем отклоняющих катушек, благодаря чему происходит считывание заряда из нужной точки на поверхности фотокатода. Фокусировка электронного изображения обычно осуществляется квазиоднородным магнитным полем, а отклонение — магнитным полем отклоняющих катушек, изменяющимся в двух взаимно перпендикулярных направлениях относительно оси входного отверстия ВЭУ с частотой строчной и кадровой развёрток. Применяются также электростатическая фокусировка и отклонение. С другой стороны диафрагмы находится вторично-электронный умножитель и коллектор, с которого снимается видеосигнал.
Отсутствие узла накопления заряда, использование вырезывающих отверстий различной формы и размеров (до долей мкм) определяют свойства и характеристики диссектора: возможность преобразования информации, относящейся к быстропротекающим процессам в реальном масштабе времени; работоспособность в любом режиме разложения (обеспечение произвольной выборки любого участка изображения по команде, что недоступно трубкам с накоплением заряда); прямо пропорциональная зависимость потока излучения в широком динамическом диапазоне; наиболее высокая среди передающих телевизионных приборов разрешающая способность; надёжность и простота эксплуатации. Диссектор — единственный телевизионный передающий прибор, работающий в режиме счёта фотонов. В этом режиме диссектор имеет высокую чувствительность (в секундном диапазоне возможна регистрация сигналов до 10−7 лк). Кроме того, в нём отсутствует подогреваемый катод, а значит не требуется времени на прогрев после включения.
Главный недостаток диссектора — низкая чувствительность при работе в полосе телевизионного вещания, по причине того, что электроны, не направленные в отклоняющей системой на вырезывающее отверстие рассеиваются на диафрагме и не участвуют в формировании изображения.
Применение
правитьИз-за низкой чувствительности диссекторы были быстро вытеснены из телевидения другими типами передающих трубок[2], однако ограниченно применялись в дальнейшем в специальной и научной аппаратуре - звездных и солнечных датчиках[3][4], микрофотометрах[5], спектрометрах[6][7]. Отсутствие накопления заряда делает этот тип трубок устойчивыми к "засвету" от чрезмерно яркого света, и позволяет применять для наблюдения за горением, металлургическими процессами внутри печей, дуговой сваркой[8].
Примечания
править- ↑ Техника кино и телевидения, 1970, с. 47.
- ↑ 1 2 Физический энциклопедический словарь. Т. 1. / под ред. Б. А. Введенского, Б. М. Вула. — М.: Советская энциклопедия, 1960. — С. 598.
- ↑ F. X. Doittau, J. L. Jamet, M. Vite. Instrument Pointing System /IPS/ - Star trackers. — 1981-01-01. — Т. 265. — С. 15–24.
- ↑ R. Serradeil, F. X. Doittau, J. Jamet, M. Vite. New developments of star/sun trackers // Tokyo International Astronautical Federation Congress. — 1980-09-01.
- ↑ S. Wungkobkiat, T. Morita, T. Uesaka, S. Minami. Automatic fluorescence microphotometer using an image dissector tube (англ.) // Applied Optics. — 1979-09-01. — Vol. 18, iss. 17. — P. 2950. — ISSN 0003-6935. — doi:10.1364/AO.18.002950.
- ↑ 河口 広司, 堀田 吉則, 水池 敦. イメージ・ディセクターを検出器とする誘導結合プラズマ発光分析 // 分析化学. — 1987. — Т. 36, вып. 7. — С. 453–455. — doi:10.2116/bunsekikagaku.36.7_453. Архивировано 22 декабря 2023 года.
- ↑ Ronald Masters, Chunming Hsiech, Harry L. Pardue. Echelle-spectrometer/image-dissector system for elemental quantitation by continuous-source atomic absorption spectrometry // Analytica Chimica Acta. — 1987-01-01. — Т. 199. — С. 253–257. — ISSN 0003-2670. — doi:10.1016/S0003-2670(00)82826-3.
- ↑ Utilicon Image Dissector. lampes-et-tubes.info. Дата обращения: 22 декабря 2023. Архивировано 22 декабря 2023 года.
Литература
править- А. П. Нефедьев, В. А. Урвалов. Передающие и приёмные телевизионные трубки // «Техника кино и телевидения» : журнал. — 1970. — № 6. — С. 43—49. — ISSN 0040-2249.
- Бейлин А. Ф. и др. // Электронная промышленность. 1974. — N4. — С.46 — 51.
- Ветохин С. С., Перцов А. Н., Резников И. В. Диссекторы и их применение //ПТЭ. 1981. — N1. — С.12.21 — 314
- Ветохин С. С., Резников И. В.// Оптико-механическая промышленность. — 1980. — № 8. — С. 46 — 50.
- Китенко Т. Н., Слободян С. М. Диссекторы (обзор) // Итоги науки и техники. Сер. электроника. — М.: НТИ, 1983. Т.15. — С.118 — 153.
- E.I. Zinin. Stroboscopic method of electro-optical picosecond-resolution chronography and its application in synchrotron radiation experiments. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 1983, V. 208, p. 439—441.
- Диссектор / В. И. Баранов. // Дебитор — Евкалипт. — М. : Советская энциклопедия, 1972. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 8).