Суперортикон

Суперортикон (від супер- та ортикон), в англомовній термінології image orthicon — передавальна телевізійна трубка з накопиченням заряду, що використовує перенесення зображення з фотокатода на двосторонню мішень, зчитування зображення з мішені повільними електронами і містить блок посилення сигналу вторинним електронним помножувачем.

Найдосконаліша з передавальних вакуумних телевізійних трубок, заснованих на зовнішньому фотоефекті і витиснула іконоскоп з передавальних ТВ-камер. Є розвитком конструкції ортикона.

Будова

Схема суперортикона

Суперортикон, в його класичному вигляді, складався з трьох, конструктивно об'єднаних в одній вакуумній колбі, частин:

Секція перенесення

Фактично являла собою електронно-оптичний перетворювач, що дозволяв збільшити чутливість. На напівпрозорий тонкий фотокатод проектувалося зображення, внаслідок цього фотоелектрони вибивалися з фотокатода і, під дією магнітного фокусуючого і електричного прискорюючого полів летіли до двосторонньої мішені, звідки вибивали вторинні електрони, створюючи на мішені потенційний рельєф. Перед мішенню була дрібноструктурна сітка, на якій осідали вибиті вторинні електрони.

Секція накопичення

Межею між секціями була двостороння мішень зі слабкою провідністю. З протилежного від фотокатода боку знаходилася електронна гармата, яка сканувала мішень під впливом схрещених полів котушок розгортки. Але напруженість електричного поля була підібрана так, що спочатку електрони прискорювалися і фокусувалися, а потім гальмувалися, і не долітаючи до мішені часток міліметра, повертали назад, де і потрапляли в секцію множення. При неосвітленому фотокатоді всі електрони до мішені не долітали, а, якщо на мішені був потенційний рельєф, частина електронів променя долітала до мішені і осідала на ній, зменшуючи струм променя, який потрапляв в секцію множення.

Секція множення

Являла собою повторно-електронний помножувач, що складався з декількох пластин (дінодів), на які подавався зростаючий від пластини до пластини позитивний потенціал. За рахунок вибитих із дінодів вторинних електронів сигнал міг посилюватися в тисячі разів. Перевага перед звичайним ламповим підсилювачем полягало в меншому рівні шумів.

Історія створення

Вперше принцип побудови суперортикона був описаний американськими вченими А. Троянді, П. Веймером і Х. Лоу в 1946 р. Конструкція фотокатода з сіткою і перенесенням зображення була запропонована в 1939 р. радянським вченим Г. В. Брауде.

Характеристики

Типові студійні суперортикони дають відношення «сигнал / шум» 100 і вище при освітленості фотокатода 0,1-1,0 лк.

Найчутливіші з суперортиконів дозволяли вести зйомку при світлі повного Місяця (при використанні достатньо світлосильних об'єктивів) і навіть майже в повній темряві (при освітленості фотокатода 10 ⁻⁷ — 10⁻⁸ лк).

Недоліки

Суперортикон не мав очевидних недоліків іконоскопа, але мав свої власні — наприклад, «кометні хвости» за яскравими об'єктами в кадрі. Недоліками суперортикона були великі габарити, складність експлуатації та налаштування, велика споживана електрична потужність і т. д. Тим не менш, суперортикон широко застосовувалися в професійних телевізійних камерах, навіть після появи зручних відиконів, так як мали на порядок або навіть два більшу чутливість.