Lähettävä televisioputki

Television lähetysputki  on sähkötyhjiölaite, joka muuntaa liikkuvan kuvan sähköisiksi signaaleiksi. Kuuluu katodisädelaitteiden luokkaan . Pääkomponentti television lähetyskameroiden ja videokameroiden , joita käytettiin ennen puolijohdevaloherkkien matriisien tuloa .

Luokitus

Lähettävät televisioputket (PTT) valoherkän kohteen valosähköisen vaikutuksen tyypin mukaan jaetaan laitteisiin:

• käyttämällä ulkoista valosähköistä efektiä,

• ilman varauksen kertymistä tai välitöntä toimintaa ( dissektori , Braude - putki ),
• varauksen kertymisellä ( ikonoskooppi , superikonoskooppi , ortikoni , superortikoni ),

• käyttämällä sisäistä valosähköistä efektiä ( vidicon ).

Kuinka se toimii

Aluksi perustui ulkoiseen valosähköiseen efektiin , myöhemmin sisäiseen. Tunnetuimmat edustajat esiintymisjärjestyksessä ovat ikonoskooppi, superorticon, vidicon.

Lähettävien televisioputkien muuttumattomat komponentit olivat valoherkkä kohde, johon kuva heijastui ja johon varauksia kertyi, sekä elektronisuihkutykki, joka skannaa kohdetta. Varausten kertymistä tapahtui koko kehyksen ajan ja lukema oli lähes välitöntä elektronisäteen kulkiessa. Lähetystelevisiossa kertymisajan suhde lukuaikaan on noin puoli miljoonaa. Kohde skannattiin kääntämällä elektronisuihku magneettikentällä, kuten kineskoopissa. Herkkyyden ja signaali-kohinasuhteen lisäämiseksi suunnitteluun lisättiin lisäelementtejä, esimerkiksi siirtoosa, joka oli optis-elektroninen muunnin. Tässä tapauksessa valo ei osunut kohteeseen, vaan kiihdytetyt elektronit, jotka putosivat ulos valokatodista. Lähettävien katodisädelaitteiden toiminta perustuu valosähköiseen efektiin ja koostuu ensinnäkin läpäisevää valokuvaa vastaavan elektronisen kuvan muodostamisesta (yleensä potentiaalisen kohokuvion muodossa) ja toiseksi tämän kuvan elementtien määrätty vaihto. Lähettävä elektronisuihkulaite kuuluu fotoelektronisten laitteiden luokkaan. Ulkoisen valosähköisen efektin tapauksessa valokatodi toimii muuntavana valoherkänä elementtinä, joka valokerrokseen osuvan valon vaikutuksesta emittoi elektroneja (katso Fotoelektroninen emissio ); sisäisen valosähköisen efektin tapauksessa valoherkkä kohde, joka muuttaa sähkönjohtavuuttaan valaistuna (katso Valonjohtavuus ). Kuvaelementtien vaihto tapahtuu yleensä elektronisäteellä, joka kiertää peräkkäin kohdepinnan kaikkia osia; tässä tapauksessa kuva jaetaan useisiin satoihin riveihin muodostaen televisiorasterin (jokaista riviä voidaan pitää kuvan erillisten perusosien sarjana).

Videosignaalin muodostamismenetelmän mukaan erotetaan suoran (välittömän) vaikutuksen ja varauksen kertymisen omaavat katodisädelaitteet. Ensimmäisen tyyppisissä laitteissa lähetetyn kuvan tiettyä perusosaa vastaavan sähköisen signaalin suuruus on verrannollinen valoherkän elementin osan paikallisen valaistuksen hetkelliseen arvoon (lähetyshetkellä); toisen tyypin laitteissa - valoherkän elementin alueen valaistuksen kokonaisarvo koko kuvan lähetyksen aikana (annettu kehys). Tänä aikana, valosähköisen vaikutuksen vuoksi, kohteelle syntyy varausten ja potentiaalien jakautuminen (potentiaalinen helpotus), joka vastaa kohteen valaistuksen jakautumista.

Tietojen lukemisen suorittaa elektronisäde , joka "juoksee" kohdetta pitkin rivi riviltä. Itse palkki on suljettu putken lähtöpiiriin. Tämän seurauksena lähdössä oleva sähköinen signaali vastaa täysin sen kohteen kirkkauden jakautumista, johon lähettävän kameran optinen järjestelmä on suunnattu .

Historia

Tärkeimmät virstanpylväät voimansiirtoputkien kehityksessä olivat seuraavat tyypit kronologisessa järjestyksessä:

Neuvostoliitossa ensimmäiset lähettävien elektroniputkien keksijät olivat:

• Chernyshev A. A. , joka ehdotti vidikonin prototyyppiä jo vuonna 1925 [1] ,
• A. P. Konstantinov, joka ehdotti vuoden 1930 lopulla projektia TV-lähetysputkesta, jossa varauksia kerätään ja vaihdetaan elektronisäteen avulla, joka perustuu ulkoiseen valosähköiseen ilmiöön [2] ,
• Kataev S. I , joka ehdotti Zworykin -ikonoskoopin kaltaista putkea vuonna 1931 [3] ,
• Grabovsky B.P., joka kokosi ensimmäisenä historiassa mallin täysin sähköisestä televisiojärjestelmästä: elektronisella järjestelmällä sekä kuvan vastaanottamiseen että lähettämiseen [4] ,
• Shmakov P.V., joka paransi ikonoskooppia,
• Timofejev P.V., joka loi vuonna 1933 yhdessä Shmakovin kanssa superikonoskoopin [5] ,
• Braude G.V. , joka loi vuonna 1934 laitteen nimeltä statotron ("Braude putki") [6] ja putken - superortikonin edeltäjän [7] .

Vuonna 1969 Neuvostoliitossa valmistettiin 50 tyyppiä lähetystelevisioputkia [8] . PTT:itä käytettiin videosignaalin antureina 1990-luvulle asti. 1970-luvulla ne korvattiin varauskytketyillä puolijohdevalosignaalimuuntimilla ( CCD ). 2000-luvulla niitä käytettiin vain erittäin erikoistuneissa laitteissa, esimerkiksi erittäin nopeassa ammunnassa , ja massakäytössä ne korvattiin kokonaan puolijohdekuvakentureilla .

Nimen alkuperä

Sana "pipe" nimessä on kuultopaperi englannista.  putki , joka merkitsi pitkään kaikkia tyhjiöelektroniikkalaitteita . Itse asiassa vain vidikonit olivat "putken" muotoisia , loput laitteet asetettiin lasisylintereihin, jotka olivat melko monimutkaisia ​​ja joskus epäsymmetrisiä.

Lähettävien televisioputkien mitat olivat erittäin suuria, jopa puoli metriä pitkiä, valoherkän kohteen mitattuna noin 1 desimetri. Edistys vaikutti koon pienentymiseen, studiokameroissa suosituimpia olivat halkaisijaltaan 1 tuuman putket , ja puolen tuuman vidikoneja kehitettiin myös kotitalous- ja raportointilaitteisiin. Pääsääntöisesti magneettikenttää käytettiin tarkentamiseen, samoin kuin säteen poikkeutukseen, joten kameran mitat kasvoivat lisäksi tarkennus-poikkeutusjärjestelmän ansiosta.

Mielenkiintoisia faktoja

• Huolimatta siitä, että tyhjiöputkia ei ole käytetty televisiossa lähes kahteen vuosikymmeneen, nykyaikaisissa kameroissa matriisien mitat lasketaan valoherkän kohteen kokoisten putkien halkaisijana. Eli 1 tuuman matriisi on huomattavasti pienempi kuin 1 tuuma diagonaalisesti , koska tämä oli vastaavan vidikonin lasisäiliön ulkohalkaisija. Tällaisen matriisin koko on noin 10 × 13 mm ja diagonaali vastaavasti noin 17 mm, eli noin 2/3 tuumaa. Tämä tehtiin "vanhojen" ja "uusien" kameroiden optiikan yhteensopivuuden vuoksi.
• Jos televisioputkien (kineskooppien) vastaanottoon on tärkeää korkea anodijännite (jopa 50 kV) ja suuri elektronisäteen virta (jopa 1 mA) korkean kirkkauden ja kuvan kontrastin saavuttamiseksi, niin lähetyksessä putket, päinvastoin, nämä arvot korkean herkkyyden saavuttamiseksi yrittävät pienentää arvoihin, joissa elektronisäteen fokusointi ja taipuminen ovat edelleen mahdollisia (100-300 V ja 10-50 μA).

Katso myös

• satokerroin

Muistiinpanot

1. ↑ Patentti nro 5598 (neuvostoliitto). Lähetin sähköteleskooppilaitteessa / A. A. Chernyshev. Ilmoitettu 12.11.25. Julkaistu 30.06.28.
2. ↑ Tekijänoikeustodistus nro 39830 (neuvostoliitto). Lähetyslaite pitkän kantaman näkemiseen / A. P. Konstantinov. Haettu 28.12.30. Julkaistu 30.11.34. Sitä ei toteutettu teknisten ongelmien vuoksi.
3. ↑ Tekijän todistus nro 29865 (CCCP). Laite liikkuvan kuvan siirtoon / S. I. Kataev. Ilmoitettu 24.9.31. Julkaistu 30.2.33.
4. ↑ Hakemustodistus, päivätty 11.9.1925 nro 4899, ja 30.8.1928 patentti nro 5592 myönnettiin.
5. ↑ Tekijänoikeustodistus nro 45648 (neuvostoliitto). Laite kaukonäköisyyden välittämiseen / P. V. Shmakov, P. V. Timofejev. Ilmoitettu 28.11.33. Annettu 31.01.36.
6. ↑ Tekijänoikeustodistus nro 44955 (neuvostoliitto). Kuvaviivan skannausmenetelmä / GV Braude. Ilmoitettu 09.09.34. Julkaistu 30.11.35.
7. ↑ Tekijänoikeustodistus nro 55712 (CCCP). Katodilähettävä televisioputki / GV Braude. Ilmoitettu 2.3.38. Julkaistu 30.09.39.
8. ↑ Elokuvan ja television tekniikka, 1970 , s. 45.

Kirjallisuus

• Zhigarev A. A., Shamaeva G. G. Elektronisäde ja fotoelektroniset laitteet. - M . : Higher School, 1982. - 464 s. — ISBN 10000033-3030.
• A. P. Nefediev, V. A. Urvalov. Televisioputkien lähettäminen ja vastaanottaminen // " Elokuvan ja television tekniikka ": aikakauslehti. - 1970. - Nro 6 . - S. 43-49 . — ISSN 0040-2249 .
• Ortikon / A. A. Zhigarev // Nikko - Otoliitit. - M .  : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1974. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [30 osassa]  / päätoimittaja A. M. Prokhorov  ; 1969-1978, osa 18).