Тема 11. Електронно-оптичний перетворювач

Електронно-оптичний перетворювач (ЕОП) призначений для перетворення невидимого (інфрачервоного) зображення у видиме.

ЕОП являє собою вакуумний прилад у вигляді склянки з подвійними стінками (подібної до термоса), між якими розташований напівпрозорий фотокатод (ФК), що має достатньо високу чутливість в інфрачервоній області спектра; флуоресціюючий екран (Е), подібний до екрана електронно-променевої трубки; контактні кільця (КК) з дротяними виводами. До виводів підключається джерело постійної напруги U₀, яке створює між фотокатодом і екраном однорідне електричне поле (рис.1.70)

Рис.1.70

Зображення об‘єкта проектується на фотокатод. З його поверхні виникає фотоелектронна емісія, розподіл густини якої відповідає розподілу освітленості по поверхні фотокатода. Створене таким чином електронне зображення за допомогою однорідного електричного поля без зміни масштабу переноситься на екран. При взаємодії прискорених електронів з поверхнею екрана виникає світлове зображення об‘єкта. Для покращення чіткого і яскравого зображення необхідно зменшувати відстань між фотокатодом і екраном і збільшувати напругу U₀.

Плоскі ЕОП дозволяють одержати коефіцієнт підсилення яскравості до 20 і роздільну здатність до 25 пар ліній на міліметр.

Існують й інші конструкції ЕОП, наприклад, каскадні.

Розділ 2. Плазмова електроніка

Тема 2.1. Фізика газорозрядних приладів

Газорозрядними називають електровакуумні прилади, в яких електричні характеристики визначаються, в основному, іонізацією газу або пару, який спеціально введений в балон приладу. Тиск в цих приладах менший атмосферного (10...30 мм рт.ст.). Процес проходження електричного струму через газ прийнято називати електричним розрядом.

В електричному розряді неперервно відбуваються процеси збудження та іонізації атомів і молекул електронами, в результаті створюються збуджені частинки, а також позитивні і негативні іони.

Неперервно відбуваються і процеси рекомбінації заряджених частинок з протилежними знаками.

Елементарні процеси при розряді в газі: зіткнення і взаємодія нейтральних частинок, зіткнення збуджених молекул і атомів, позитивних і негативних іонів, вільних електронів між собою, а також з фотонами, які випромінюються при переході збуджених атомів у нормальний стан та інш.

Елементарні процеси можна розділити на процеси в об'ємі газу і на границі газ-електрод. З поверхні електродів відбуваються різні види електронної емісії.

В об'ємі відбуваються пружні (рис. 2.1. (а)) і непружні зіткнення різних частинок (рис. 2.1. (б), (в)).

Рис. 2.1.

Кожен газ характеризується своїм потенціалом збудження . В збудженому (метастабільному) стані атом залишається недовго (10^-9…10^-8с), після чого електрони атома спонтанно переходять у нормальні стани. Надлишкова енергія випромінюється квантами. Для кожного газу характерний свій спектр випромінювання і колір свічення. Ne -червоний, -жовтуватий, пари - зеленувато-голубий, - голубий.

Газ характеризується потенціалом іонізації . Якщо електрон має енергію , з'являється ймовірність іонізації і, відповідно, розвиток розряду.

Після закінчення розряду відбувається деіонізація (рекомбінація в об'ємі, дифузія на стінки і там відбувається рекомбінація). Деіонізація відбувається за експоненціальним законом:

,

де - стала часу деіонізації, і - концентрації заряджених частинок в моменти і відповідно.