Типы сканирующих устройств - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Обычно различают ОЭП с фотоэлектронным сканированием, сканирование электронным лучом, сканирование световым лучом, оптико-механическое сканирование.
Сканирование электронным лучом (СЭЛ)
СЭЛ осуществляется в телевизионных передающих трубках (иконоскоп, супериконоскоп, ортикон, диссектор, видикон и др.).
Большинство современных передающих трубок являются фотоэлектрическими приемниками излучения с внешним фотоэффектом, обладающим достаточной чувствительностью в области длин волн до ~1,2 мкм.
В ряде случаев в качестве фотокатода в трубках используются фоторезистор, т. е.явление внутреннего фотоэффекта, что сдвигает область чувствительности до 2-2,5 мкм.
Рис. 8. Построчная или прогрессивная траектория сканировании
Наибольшее распространение в автоматических ОЭП получили диссектор и видикон, соответственно системы мгновенного действия с накоплением.
В системах мгновенного действия энергия излучения каждой точки обозреваемого поля преобразуется в сигнал только в течение времени прохождения через нее сканирующего луча. Это время существенно меньше времени обзора всего поля, т. е. здесь не используется возможность накопления энергии.
В системах c накоплением осуществляется суммирование энергии излучаемой данной точкой поля в течении всего времени обзора, что позволяет повысить их чувствительность по сравнению с системами мгновенного действия.
Пояснить работы системы с накоплением удобно на примере устройства иконоскопа.
Фотокатод телевизионной трубки (мишень) можно представить в виде большого количества отдельных, изолированных друг от друга фотоэлементов, соединенных последовательно с источником э. д.с. [(см. рис. 54), R - сопротивление нагрузки, С - распределенная емкость фотокатода].
Под действием излучения одной из точек i поля обзора происходит заряд конденсатора СI фототоком I3 в течение времени работы ключа К - времени экспозиции.
Системы с накоплением относительно сложны в эксплуатации, требуют стабилизации источников питания и боятся сильных засветок. В связи с этим, несмотря на меньшую чувствительность, в ОЭП широко используются диссекторы.
Диссектор
Его принцип действия заключаетсяв следующем. Полупрозрачный фотокатод (рис.55), на котором проектируется изображение светящегося объекта, испускает внутрь трубки фотоэлектроны в количестве, пропорциональном его освещенности. Образовавшееся электронное изображение переносится с фотокатода к электронному умножителю с помощью электрического и магнитного поля.
Для получения сигналов от всех элементов изображения производится развертка с помощью магнитной системы (5)/ 4- ускоряющее поле/.
Диссекторы выпускаются с различными типами фотокатодов, обеспечивающих чувствительность от УФ до ближней ИК области длин волн.
Видикон (рис.56)
На полупрозрачную сигнальную пластину (металлическую) 1 нанесен слой полупроводника 2. Фотоизображение считывается электронным лучом. Нормальное падение последнего обеспечивается сеткой вблизи сигнальной пластины. Электронный луч, перемещаясь по мишени, оставляет на ней электроны, приводя потенциал участка полупроводника к потенциалу катода. Чем меньше освещенность участка мишени, тем больше сопротивление полупроводника, тем меньше, следовательно, необходимо электронов для компенсации изменения заряда, т. е. считывания рельефа изображения.
Сканирование световым лучом
По принципу действия к системам с электронным сканированием близки устройства со сканированием световым лучом. Пример такого устройства - термоэлектронный преобразователь изображения - термикон (рис.57)
Приемная поверхность термикона состоит, в том числе, из очень тонкой ИК чувствительной пленки. С обратной стороны последней наносится специальный фотоэлектрический слой, эффективность которого зависит от температуры. На фотослой проецируется изображение яркого светящегося пятна, движущегося по экрану электронно-лучевой трубки по заданному закону. В зависимости от положения светящегося пятна на фотослое и распределения температуры на поверхности П количество эмитируемых электронов и фототок в цепи кольцевого коллектора изменяется на 2-3% на каждый градус изменения температуры. Изменение фототока усиливается и управляетэлектроннолучевая трубка И2.
Область применения (расширяющаяся) - в МДП структурах. Максимальное разрешение близко 50 линий на кадр при 1.
Похожие статьи
-
Оптико-механическое сканирование. - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
В оптико - механических сканирующих устройствах процесс сканирования осуществляется за счет изменения направления оптической оси ОЭс. При этом общее поле...
-
Детекторы оптического излучения - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Необходимость измерять или обнаруживать оптическое излучение возникла, фактически, со времени открытия ИК излучения - это исследования Гершеля 1800 г.,...
-
Фоны, их общая характеристика - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Основные свойства фонов рассмотрим для классов ОЭС, работающих на естественных оптических трассах в приземном слое воздуха, с авиационных и космических...
-
При определении параметров детекторов оптического излучения - фотоприемников (ФП) отмечают прежде всего характеристики чувствительности и общие...
-
Простейший вид излучения - монохроматическое, т. е. излучение характеризуемое очень узким интервалом длин волн. 1- (1 при 0. Монохроматическое излучение...
-
Наличие атмосферы между наблюдаемым объектом и ОЭС обычно является причиной основных помех. Энергия излучения от объекта ослабляется при прохождении...
-
Задачи, решаемые с помощью ОЭС - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
С помощью ОЭС контактными и дистанционными методами получают информации О размерах, Форме, Положении, Энергетическом состоянии тел-объектов наблюдения,...
-
Выше отмечалось, что ОФ разделяется на полосовые и отрезающие. Полосовые фильтры характеризуют 0(Max), ТMax, полушириной на уровне 0,5 ТMax, ТMin в...
-
Пропускание, отражение - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Показатель ослабления k в области нормальной дисперсии определяет пропускание материала (поглощение в нем излучения). Исходя из законов Френеля можно...
-
В последне время происходит бурное развитие флуоресцентных методов анализа и создаются новые приборы, работающие на принципе измерения флуоресценции...
-
Зависимость фазы модуляции потока излучения от угловых координат точечного источника можно обеспечить, например, с помощью РА со скрещенными осями,...
-
Представленные сведения об объектах (фоне) и ослаблении излучения в атмосфере позволяют представить пример их применения в общей оценке контрастов...
-
Чтобы повысить обнаружительную способность ИК ФП нужно "заглушить" собственное излучение чувствительного элемента и примыкающих к нему элементов...
-
Трехфазный ПЗС - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
В этом типе ПЗС управляющие напряжения, поступающие от трех генераторов, сдвинуты на треть периода. ПЗС состоит из полупроводника (например, кремния,...
-
Типы детекторов излучения, Фотонные приемники - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Известны многие физические явления, которые могут использоваться для обнаружения падающего на приемник излучения. Эти явления делятся на два класса: А -...
-
Аэрозольное рассеяние носит название рассеяния Ми. В УФ и видимой области спектра должно быть учтено также молекулярное рассеяние на флуктуациях...
-
Аэрозольное ослабление оптического излучения - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Как можно было видеть из вышеизложенного, спектральное молекулярное поглощение отличают два характерных обстоятельства: Невыполнимость для функции закона...
-
ВВЕДЕНИЕ, Задачи, решаемые с помощью ОЭС - Оптико-электронные системы и устройства
Оптико-электронными принято называть системы и устройства, в состав которых входят как оптические так и электронные узлы, причем и те и другие служат для...
-
Задача улучшения отношения сигнал/шум, выделения полезной информации на фоне помех не может быть решена без применения методов оптической фильтрации. Т....
-
Промышленные образцы приемников - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Сернистый свинец (PbS). Первый массовый приемник. Представляет собой фотосопротивление, изготовленное из монокристалла PbS (1б,...3 мкм) (Сопротивление -...
-
При выборе оптического материала следует учитывать их механические, теплофизические, электрические и химические свойства. В первом случае - это прежде...
-
Экспериментальные исследования искажений сигнала производились двухмодовым и одномодовым методами. В качестве регистрирующей аппаратуры использовался...
-
Траектории сканирования при регулярном поиске - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
В оптико-электронных приборах используются различные траектории сканирования. Вид конкретной траектории определяет прежде всего форму контролируемой...
-
Оптические материалы, Показатель преломления - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
В данном разделе дадим краткую информацию о материалах, которые используются разработчиками ОЭС. Оптические материалы необходимы для изготовления...
-
Принципы построения ВОСПИ Оптические волокна производятся разными способами, они обеспечивают передачу оптического излучения на разных длинах волн, имеют...
-
Фотоприемники с переносом заряда (ПЗС) - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства
Принцип действия одного из важнейших типов приборов этого класса, приборов с зарядовой связью (ПЗС) основан на использовании структуры металл -...
-
Тормозная система, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Система ножного гидравлического тормоза состоит из главного тормозного цилиндра, усилителя тормозов SEWOD и дисковых тормозов на передних и задних...
-
Шаговый искатель, декадно-шаговый искатель Каждый импульс, поступающий в обмотку вращающего электромагнита, поворачивает храповой полуцилиндр, а вместе с...
-
Система питания, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
В систему питания входит топливный бак, топливопроводы, подкачивающий насос высокого давления, форсунки, топливный фильтр. Топливный бак расположен перед...
-
Особенности системы охлаждения, ТО - Устройство и техническое обслуживание Мерседес 123
Циркуляция охлаждающей жидкости 1 - водяной насос. 2 - радиатор. 3 - термостат. 6 - датчик температуры. 12 - кран регулировки обогрева. 13 - радиатор...
-
Клавиатура - основное устройство для ввода информации. - Понятие экспертных систем (ЭС)
Существуют также устройства, облегчающие работу оператора, такие, как мышь, световое перо и пр. Также для ввода информации широко используются сканеры....
-
Когда в 1897 г. Рудольф Дизель создал первый работоспособный двигатель, он не мог предвидеть, какие изменения претерпит его идея. Особенно большие...
-
Общее требование к оптическому стеклу (ОС) - химическая и структурная однородность. В новейших производственных процессах изготовления ОС...
-
Структура построения ВОСПИ в этом случае соответствует варианту: лазерный излучатель одномодовой ВОК. При этой структуре возникновения искажений...
-
Выбор индикаторного устройства - Система автоматического регулирования гидроакустикой батискафа
В качестве устройства высокоточного позиционирования выберем электронно-лучевую трубку, которая входит в состав осциллографа типа АСК-7042 бюджетный...
-
ВВЕДЕНИЕ, Системы визуального отображения информации (видеосистемы) - Внешние устройства ЭВМ
Персональный компьютер (ПК)- это не один электронный аппарат, а Небольшой комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых выполняет определенные...
-
Введение, Общее устройство системы охлаждения двигателя автомобиля - Система охлаждения двигателя
ЗМЗ-402 - семейство бензиновых 4-цилиндровых автомобильных двигателей, производства ОАО "Заволжский моторный завод. Данное семейство двигателей...
-
Водяной насос нагнетает жидкость в систему охлаждения, и основной ее поток проходит по жидкостной рубашке блока цилиндров от его передней части к задней....
-
Устройство чувствительной системы гравиметра - Устройство гравиметров и работа с ними
Упругая кварцевая система (рис. 1.2) изготовляется из химически чистого плавленого кварца и состоит из трех основных частей: чувствительного элемента -...
-
Тормозная система Рабочая тормозная система Гидравлическая двухконтурная, оснащена антиблокировочной системой (ABS) Тормозные механизмы передних колес...
Типы сканирующих устройств - Оптико-электронные (квантовые) системы и устройства