Intensificator de imagine
Intensificatoarele de imagine , cunoscute și sub numele de intensificatoare de lumină reziduală , sunt tuburi de electroni care, în forma lor cea mai simplă, constau dintr-un fotocatod (ca catod ) și un ecran fluorescent (ca anod ).
Fotocatodul și ecranul cu fosfor sunt un strat subțire pe o sticlă transparentă în formă de disc respectiv - substrat aplicat. Spațiul dintre aceste două suprafețe plane este evacuat și, în funcție de proiectare sau generație (vezi mai jos), conține electrozi suplimentari și, eventual, o placă microcanală .
O înaltă tensiune creează un câmp electric între catod și ecran și accelerează electronii emiși.
Amplificatorul de imagine amplifică cantități mici de lumină, astfel încât acestea să poată fi înregistrate cu ochiul sau cu aparatele de înregistrat electronice (de ex. Senzori CCD ).
Dacă fotocatodul este sensibil într-un interval spectral în afara domeniului de sensibilitate al ochiului uman, intensificatorul de imagine poate face vizibilă radiația infraroșie sau ultravioletă . În acest caz, intensificatorul de imagine se numește convertor de imagine .
Convertoarele de imagine și intensificatoarele de lumină reziduale fac parte din dispozitivele de viziune nocturnă .
constructie
Cu un obiectiv este similar cu un aparat de fotografiat o imagine proiectată pe fotocatod . Din fiecare punct iluminat al fotocatodului se întâmplă astfel din cauza fotoelectronilor externi cu efect foto de la și de o tensiune electrică ridicată (de obicei 10 până la 17 k volți accelerată) pe distanța către ecranul cu fosfor. Acolo generează un punct luminos prin catodoluminiscență în punctul de impact , a cărui luminozitate este proporțională cu iluminarea de la intrare. O imagine monocromă îmbunătățită a scenei înregistrate poate fi vizualizată pe partea de ieșire.
Închideți intensificatorul de imagine focalizat
În acest design simplu, nu există electrozi suplimentari. Structura este similară cu un condensator cu placă : fotocatodul și ecranul luminiscent sunt fiecare în interiorul unei plăci de sticlă: geamul cu fotocatodul este pe partea de intrare, cel cu ecranul luminescent este pe partea de ieșire. Spațiul dintre cele două plăci paralele (distanță de obicei 1 mm) este evacuat.
Invertor
Un invertor conține, de asemenea, unul sau mai mulți electrozi de focalizare pentru a putea crește distanța dintre fotocatod și ecranul fluorescent. În plus față de manipularea mai ușoară a tensiunii ridicate , aceasta poate fi utilizată pentru a reduce imaginea de intrare pentru a o adapta la dimensiunea componentelor optice ulterioare. Numele „invertor” este derivat din faptul că imaginea de ieșire este cu capul în jos - este o imagine electron-optică a fotocatodului, similară cu imaginea optică dintr-o cameră.
Placă microcanală (MCP)
Între fotocatod și ecranul fluorescent există o placă microcanală , care poate fi imaginată ca o matrice bidimensională a multor multiplicatori secundari de electroni . Intensificatoarele de imagine cu plăci microcanale au un câștig mult mai mare (de până la 60.000 de ori) decât invertoarele și nu inversează imaginea.
Etapele de dezvoltare ale intensificatoarelor de imagine
Tipurile de intensificatoare de lumină reziduale sau convertoare de imagine pot fi împărțite în următoarele generații:
Generația „zero”
Convertor simplu de lumină (intensificator de imagine aproape de focalizare) care transformă radiația infraroșie în vizibil. Dezvoltare în jurul anului 1940.
Prima generatie
Invertor; Amplificarea luminii de 1.000 până la 8.000 de ori în funcție de tensiunea de proiectare și de accelerație; Durata de viață aproximativ 2.000 de ore; Introducere în jurul anului 1950.
A doua generație, precum și „două plus” și „două super plus”
Între fotocatod și ecranul fluorescent există o placă microcanală care funcționează ca un multiplicator bidimensional de electroni secundari . Amplificarea luminii de 15.000 până la 60.000 de ori. Durata de viață 2.000 până la 15.000 de ore. Introducere în jurul anului 1960.
A treia generatie
Dezvoltarea ulterioară a celei de-a doua generații: fotocatodă bazată pe GaAs , barieră ionică pe placa microcanală pentru a crește durata de viață. Amplificarea luminii> de 40.000 de ori. Durată de viață> 10.000 de ore. Dezvoltare de la începutul anilor 1970 în SUA. Desfășurat pentru prima dată în 1978. Introdus în armata SUA în 1982.