РОЗДІЛ 2
СКЛАД ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ДЕЯКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОМПЛЕКСУ ВИСОКОЧУТЛИВОЇ ТЕЛЕВІЗІЙНОЇ
АПАРАТУРИ
2.1. Спостережна апаратура.
Для впровадження телевізійних спостережень метеорів в Астрономічній
обсерваторії Київського національного університету в 1986–1987 рр. на базі
промислових телевізійних установок “Інтроскоп” було створено два високочутливі
телевізійні комплекси [43]. До складу вдосконаленої телевізійної установки
входять наступні пристрої (рис. 2.1.):
Рис. 2.1. Блок–схема телевізійної установки.
– телевізійна передавальна камера КТП-62;
– блок каналу УВ-97;
– пульт керування ПУ-77;
– відеоконтрольний пристрій (ВКП);
– блок формування сигналів точного часу (таймер);
– відеомагнітофон SVHS;
– допоміжні джерела живлення;
– поворотний пристрій;
– персональний комп’ютер, обладнаний захоплювачем кадрів.
Прикладна телевізійна установка (ПТУ) “Інтроскоп” побудована за принципом
замкнутих телевізійних систем, у яких передача сигналів зображення здійснюється
по кабельних лініях зв’язку. Телевізійний канал установки утворюють:
– передавальна камера КТП-62, яка перетворює оптичне зображення в певну
послідовність електричних імпульсів;
– блок каналу УВ-97, який необхідний:
а) для підсилення та формування телевізійного сигналу;
б) для забезпечення установки всіма необхідними синхронізуючими імпульсами;
в) для живлення відхиляючої системи пилкоподібним струмом кадрової частоти, а
також для живлення передавальної камери різними струмами та напругами;
– пульт керування ПУ-76 призначений для дистанційного управління роботою
установки;
– відеоконтрольний пристрій (ВКП) використовується для візуального
спостереження за телевізійним зображенням.
Необхідно зауважити, що з метою суттєвого підвищення чутливості телевізійної
установки, її штатну передавальну трубку ізокон (ЛІ-801) було замінено на
спеціалізовану трубку ЛІ-804 (“Комета”), обладнану в одному корпусі з
додатковим підсилювачем яскравості, а саме – однокаскадним електронно-оптичним
перетворювачем.
Не вдаючись до подробиць, коротко опишемо будову та принцип дії передавальних
телевізійних трубок типу ізокон. [4]. Оптичне зображення проектується на
фотокатод телевізійної трубки, де відповідно перетворюється у розподіл густин
фотострумів, який за допомогою системи електродів прискорення та котушки
фокусування переноситься на мішень – тонку (0.2–3.0 мкм) напівпровідникову
плівку, перед якою на відстані кілька десятків або сотень мікрометрів
встановлена дрібноструктурна сітка. Фотоелектрони, які набирають в згаданому
полі прискорення енергію в декілька сотень еВ, вибивають з плівки вторинні
електрони. Оскільки за вказаних умов коефіцієнт вторинної емісії суттєво
перевищує одиницю, на плівці виникає і протягом кадру накопичується розподіл
позитивних зарядів (потенціальний рельєф). Більша частина вторинних електронів
має дуже малі початкові швидкості і тому, потрапляючи в поле між плівкою та
сіткою, не в змозі подолати його і повертається (в залежності від швидкості та
кута вильоту) на різні ділянки плівки. Цей процес має назву перерозподілу
вторинних електронів на плівці мішені. Саме наявністю цього ефекту пояснюється
висока роздільна здатність приладів цього класу, а також те, що джерелом шумів
у них є лише діюча частина струму зворотного променя. Ніякі інші шуми (за
виключенням шумів вторинно-електронного помножувача) не досягають виходу
приладу.
Потенціальний рельєф, що накопичився на плівці, зчитується променем комутації,
сформованим електронним прожектором. Частина електронів променя, тим більша,
чим більший заряд знаходиться на даному елементі плівки, нейтралізує цей заряд,
інша частина відбивається, утворюючи зворотний промінь. Зворотній промінь
складається із електронів двох категорій: розсіяних, які відбиваються від
заряджених ділянок мішені, та дзеркально відбитих – від тих ділянок які не були
заряджені. Кількість електронів, які нейтралізують накопичений на даному
елементі мішені заряд, а також кількість розсіяних від цього елемента,
пропорційна накопиченому заряду та освітленості відповідного елемента
фотокатода. Кількість дзеркально відбитих електронів доповнює їх до повної
кількості електронів променя комутації. Зрозуміло, що як повний струм
оберненого променя, так і обидві його складові промодульовані розподілом
освітленості на фотокатоді, отже несуть у собі інформацію стосовно зображення.
Якщо система розділення пропускає всі електрони зворотного променя, то це
суперортикон; якщо ж система розділення пропускає лише розсіяні електрони – це
ізокон. Частина струму зворотного променя, яка пройшла через систему
розділення, підсилюється вторинно-електронним підсилювачем і потім знімається з
колектора.
В ізоконі за відсутності освітленості фотокатода ( в чорному) розсіяних
електронів немає, а дзеркально відбиті електрони повинні відсікатись системою
розділення. Завдяки цьому ізокон вигідно відрізняється від решти аналогічних
приладів, а саме:
1.Найгірше відношення сигналу до шуму в ізоконі – в білому – суттєво більше ніж
в суперортиконі. Крім того, – це особливо важливо в астрономії,– в чорному шуми
ізокона мінімальні.
2. Темні градації передаються ізоконом краще, ніж суперортиконом.
3. Контрастна чутливість ізокона значно вища ніж, наприклад, у суперортикона.
4. Абсолютно унікальною особливістю ізокона є його дуже широкий динамічний
діапазон. Це пояснюється тим, що через систему розділення проникають лише
розсіяні електрони, кількість яких завжди пропорційна освітленості відповідної
ділянки зображення.
До недоліків ізокона потрібно віднести його значну інерційність при малій
освітленості. Але інерційність
- Київ+380960830922