Передающие трубки с фото диодным слоем

Плюмбикон (отечественная разработка — глетикон). Отличается от видикона тем, что в нем применена фотодиодная мишень с p-i-n структурой, обладающая малой инерционностью и линейной световой характеристикой. Мишень трубки трехслойная: поверх прозрачной сигнальной пластины 2 (рис. 11.11), напыленной на внутреннюю переднюю поверхность стеклянного баллона 1 трубки, нанесен прозрачный слой полупроводника 3 с проводимостью типа п , затем толстый (10— 15 мкм) слой 4 i -типа, а поверх него слой 5 типа p , чрезвычайно тонкий, чтобы исключить растекание зарядов по поверхности. Слой i выполнен из окиси свинца (Pbo ) и имеет очень высокое темновое сопротивление. При коммутации электронным лучом слой p приводится к потенциалу катода, p -n переход смещается в запирающем направлении, что дополнительно увеличивает темновое сопротивление мишени. При освещении мишени основная часть падающего излучения поглощается в слое I вызывая там генерацию носителей заряда. Благодаря большой напряженности электрического поля в зоне i пары носителей легко разделяются, не рекомбинируя, и быстро проходят всю зону. Это позволяет сделать слой i в 3—5 раз толще, чем мишень в обычном видиконе, без боязни увеличить растекание зарядов на мишени и тем самым уменьшить С_э (рис. 11.8), а следовательно, и коммутационную инерционность.

Плюмбикон имеет ряд достоинств: большую чувствительность (может работать при освещенности на фотокатоде 1—2 лк); высокую разрешающую способность; малый (5 % — против 25—30 % у обычных видиконов) остаточный сигнал после считывания потенциального рельефа; малый темновой ток (в сто раз меньше тока сигнала) и вследствие этого высокую (не ниже 0,93) равномерность сигнала по всему полю изображения; высокую стабильность световой характеристики. Эти свойства плюмбикона позволяют использовать его не только в монохромных, но и в высококачественных цветных камерах. Апертурные характеристики 18 мм трубки см. рис. 11.10.

Кремникон. В этой трубке мишень представляет собой упорядоченную фотодиодную матрицу из нескольких сотен тысяч кремниевых фотодиодов, выполненную на пластине из монокристаллического кремния. По сравнению с плюмбиконом обладает более высокой чувствительностью (при освещенности на мишени 10^-4 лк выходной ток составляет 10^-4 мкА), большим световым динамическим диапазоном, повышенной температурной стойкостью мишени.

Передающие трубки с электронным переносом изображения

Секон. Это трубка с очень высокой чувствительностью. Изображение проецируется на фотоэмиссионный катод 1 (рис. 11.12), нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного баллона.

Электронное изображение с фотокатода при помощи системы электродов, создающих ускоряющее поле, и длинной фокусирующей катушки переносится на мишень, содержащую прозрачную для электронов подложку 2 из окиси алюминия, на которую нанесена прозрачная для электронов сигнальная пластина 3, а поверх нее — пористый слой диэлектрика 4, в котором фотоэлектроны полностью теряют свою энергию. Сетка 5 служит для отбора вторичных электронов. Остальные элементы секона такие же, как в обычном видиконе.

Благодаря положительному потенциалу сигнальной пластины, вторичной электронной проводимости и вторичной эмиссии на прострел в слое 4 на нем образуется положительный потенциальный рельеф, который при считывании пучком медленных электронов создает на нагрузочном резисторе, включенном в цепь сигнальной пластины, видеосигнал. Основное достоинство секона — ничтожная фотоэлектрическая и коммутационная инерционности (в несколько раз меньше, чем даже у суперортикона), что позволяет передавать быстродвижущиеся объекты с высокой точностью, высокая разрешающая способность (до 1000—1200 строк у трубок с большим размером мишени), высокий динамический диапазон (даже при бесподстроечном режиме 100: 1), высокая чувствительность (минимальная освещенность на фотокатоде ≈5•10^-3 лк),

возможность работы в режиме длительного накопления и хранения (в течение суток) световых изображений на мишени трубки. При этом чувствительность еще больше возрастает (минимально необходимая освещенность на фотокатоде падает до 10^-5 – 10^-6 лк). Недостаток трубки — в образовании на изображении черных и белых пятен, полос, обусловленных неоднородностью структуры мишени.

Суперкремникон. Это кремникон с секцией переноса электронного изображения с фотокатода на мишень. Благодаря переносу изображения чувствительность суперкремникона в сто с лишним раз превышает чувствительность кремникона.

В таблице на втором форзаце приведены параметры некоторых передающих телевизионных трубок, а на рис. 11.13 их нормированные (по одинаковому уровню шума) световые характеристики.

Градуировка оси ординат соответствует примерно наноамперам (кроме твердотельных приборов).