Dysektor obrazu

Dysektor obrazu Farnswortha

Dysektor obrazu , zwany także rurą dysektora , to rura kamery wideo , w której emisje fotokatody tworzą „ obraz elektronowy ”, który jest następnie przesuwany w górę, w dół i przez anodę w celu wytworzenia sygnału elektrycznego reprezentującego obraz wizualny. Wykorzystuje pola magnetyczne , aby zachować ostrość obrazu elektronu, a późniejsze modele wykorzystywały mnożnik elektronów aby odebrać elektrony. Termin ten był również używany w odniesieniu do innych rodzajów wczesnych lamp do kamer wideo. Dysektory były używane tylko przez krótki czas w systemach telewizyjnych, zanim zostały zastąpione przez znacznie bardziej czuły ikonoskop w latach trzydziestych XX wieku. Nadal były używane do obrazowania w satelitach wczesnej pogody i lądowniku księżycowym oraz do śledzenia położenia gwiazd w wahadłowcu kosmicznym i Międzynarodowej Stacji Kosmicznej .

Operacja

Dysektor obrazu skupia obraz wizualny na warstwie materiału światłoczułego , takiego jak tlenek cezu , który emituje ujemnie naładowane „fotoelektrony” proporcjonalne do natężenia światła padającego na materiał. Elektrostatyczne płytki odchylające lub pola magnetyczne następnie okresowo manipulują powstałym obrazem elektronów w poziomie i pionie przed powielaczem elektronów lub małą aperturą prowadzącą do dodatnio naładowanego detektora lub po prostu anodą w przypadku najwcześniejszych rur dysektorowych. Mnożnik elektronów lub apertura przepuszcza tylko te elektrony, które pochodzą z bardzo małego obszaru obrazu elektronowego, reprezentującego podobnie mały obszar obrazu wizualnego. Cały obraz jest skanowany kilka razy na sekundę, aby wytworzyć sygnał elektryczny reprezentujący ruchomy obraz wizualny.

Ponieważ dysektor nie przechowuje ładunku, jest przydatny do oglądania wnętrza pieców i monitorowania systemów spawalniczych, ponieważ nie cierpi z powodu „rozbłysku”, którego doświadczają normalne kineskopy podczas patrzenia na intensywne światło.

Historia

W kwietniu 1925 roku niemiecki profesor Max Dieckmann i jego uczeń Rudolf Hell złożyli wniosek o patent na urządzenie o nazwie Lichtelektrische Bildzerlegerröhre für Fernseher (fotoelektryczna rura dysektora obrazu dla telewizji). Patent został wydany w październiku 1927, a ich eksperymenty zostały ogłoszone w czasopismach Discovery i Popular Radio , ale nie udało im się sprowadzić ich do praktyki . W 1951 Hell twierdził, że zrobił lampę, ale nie mógł jej uruchomić, ponieważ w tamtym czasie nie było wystarczającej wiedzy na temat optyki elektronowej , manipulacji wiązka elektronów przez pola elektryczne lub magnetyczne .

Amerykański pionier telewizji Philo T. Farnsworth wynalazł pierwszy funkcjonalny dysektor obrazu w 1927 r., Składając wniosek patentowy 7 stycznia 1927 r. 7 września tego roku dysektor obrazu z powodzeniem przesłał swój pierwszy obraz, prostą linię prostą, w laboratorium Farnswortha przy 202 Green Street w San Francisco . Do 3 września 1928 roku Farnsworth rozwinął system na tyle, aby przeprowadzić demonstrację dla prasy, pierwszą tak udaną demonstrację w pełni elektronicznego systemu telewizyjnego. ^{[ potrzebne źródło ]}

W 1929 roku Farnsworth wyeliminował z systemu generator silnikowy, więc nie miał on wtedy części mechanicznych. Dalsze zmiany w tym roku obejmowały poprawę klarowności obrazu i zwiększenie liczby linii rozdzielczości, tak że przekroczyła ona mechaniczne systemy telewizyjne. Również w 1929 roku Farnsworth przesłał za pomocą swojego systemu pierwsze obrazy ludzi na żywo, w tym trzyipółcalowy obraz swojej żony Elmy („Pem”) z zamkniętymi oczami (prawdopodobnie z powodu wymaganego jasnego oświetlenia).

Ponieważ elektrony emitowane w dysektorze obrazu są zbierane przez powielacz elektronów lub anodę tylko podczas bardzo krótkiego czasu naświetlenia obszaru „obrazu elektronowego”, większość elektronów jest tracona. Tak więc najwcześniejsze dysektory obrazu były bardzo nieefektywne, a do ich efektywnego wykorzystania potrzebne było bardzo jasne oświetlenie. ^{[ potrzebne źródło ]} Farnsworth rozwiązał ten problem, wynalazł „mnożnik elektronów” (nie mylić ze współczesnymi mnożnikami elektronów ), urządzenie, które zwiększało liczbę elektronów w obwodzie, generując „wtórne emisje” elektronów z pary przeciwległych powierzchni, wzmacniając w ten sposób sygnał elektryczny.

Farnsworth złożył wniosek o patent na swój „mnożnik elektronów” 3 marca 1930 r. I zademonstrował jego zastosowanie w 1931 r. Farnsworth kontynuował ulepszanie urządzenia, które zaczęto nazywać „multipaktorem”, tak że podobno mogło wzmacniać sygnał 60. potęgi lub lepszej i okazał się bardzo obiecujący w innych dziedzinach elektroniki. Istotnym problemem związanym z multipactorem było jednak to, że zużywał się on w niezadowalająco szybkim tempie.

25 sierpnia 1934 roku Farnsworth po raz pierwszy na świecie zademonstrował w Instytucie Franklina w Filadelfii w Pensylwanii kompletny, w pełni elektroniczny system telewizyjny, w skład którego wchodziła jego dysektor obrazu .

W kwietniu 1933 roku Farnsworth złożył wniosek patentowy zatytułowany Image Dissector , ale który w rzeczywistości zawierał szczegółowy opis lampy kineskopowej (CRT) z magazynowaniem ładunku i małą prędkością elektronów. Jego zasady zostały opracowane i wdrożone przez firmę RCA (która płaciła za nie tantiemy) w ortikonie obrazu , podstawowej tubie kamery telewizyjnej, dopóki nie zaczęto jej zastępować półprzewodnikowymi czujnikami obrazu w latach 80-tych.

Pod koniec lat trzydziestych XX wieku dysektory zostały zastąpione bardziej wydajnymi ikonoskopami .

Linki zewnętrzne

Zobacz też