УСИЛИТЕЛЬ СВЕТОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК H03F17/00 

1

Изобретение отиосится к области телевидения, в частности к устройствам для усиления и преобразования изображений.

Известное устройство для усиления светового изображения, состоящее из двух электродов, по крайней мере, один из которых прозрачен для светового излучения, подключенных к источнику импульсного напряжения прямоугольной формы, между которыми расположен слой люминофора в диэлектрической связке, имеет недостаточный коэффициент усиления.

Цель изобретения - повышение коэффициента усиления мгновенной яркости изображения и пороговой чувствительности.

Это достигается за счет того, что упомянутый слой ньшолнен из кристаллов высокоомного люминофора и высокоомной диэлектрической связки, удельное сопротивление которой на порядок выше удельного сопротивления кристаллов люминофора,, при этом длигельность прямоугольного импульса питаюш,его напряжения на порядок выше, а длительность спада импульса - на порядок пиже времени высвечивания люминофора.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из двух электродов /, 2, один из которых, например /, выполнеи прозрачным (через который па устройство проектируется световой поток). Между электродами находится слой 3 люминофора в диэлектрической связке. Люминофор состоит из кристаллов ZnS, AgNi, а в качестве связки использована эпоксидная смола ЭП-96. На электроды от генератора (на чертеже не показан) подано напряжение прямоугольной формы. Устройство работает следующим образом.

Если амцлитуда импульса такова, что поле не вызывает ионизации, то за время действия импульса при поверхностных слоях кристаллов люминофора накапливаются заряды, освобожденные излучением. При выключении импульса эти заряды рекомбинируют и наблюдается вспышка свечения. Таким образом, излучение малой интенсивности, де1 1ствуюш,ее на люминофор в течение времени Т, преобразуется во вснышку с временем т высвечивания.

Если наблюдать фотолюминесценцию при отсутствии поля в течение времени Т, то ее интегральная энергия будет такой же, как и

энергия вспышки. Усиление интеисивпости вспышки получается за счет того, что при паличии поля в течение долгого промежутка времени происходит накопление энергии, а затем ее высвечивание за малый промежуток времени. Предлагаемое устройство преобразует излучение слабой интенсивности / во вспышку с интенсивностью /- , равную /.-Т/, причем максимальная интенсивность вспышки/ hY т - время; Y - квантовый выход; k - постоянная Планка; Y-. - частота света, излучаемого при вснышке; NS - плотность носителей заряда 1 см ), полностью экранирующих поле индукции диэлектрика В зависимости от иптепсивности излучения, падаюш,его па данный кристаллик люминофора, яркости вспышек, излучаемые этими кристалликами, будут различны. Следовательно, вследствие независимости излучеиия каждого кристаллика, получим преобразование изображенин исследуемого излучения в видимое, которое возникает при вспышке. Чувствительность устройства и его контрастность ограничивается током утечки изолирующей связки и темновыми токами кристаллиКогда напряжение, приложенное к устройству, действует достаточно долго, то в последнем, при отсутствии излучения, устанавливается стационарный режим. Ток утечки диэлектрика станет равным темновому току кристаллика, и в системе установится постоянный ток. Если минимальный ток утечки Ig превышает максимальный темновой ток IT, то в стационарном состоянии, в отсутствии падающего излучения, заряд накопится в диэлектрике, а не в кристаллике. Такое положение имеет место, если удельное сопротивление изолирующей (диэлектрической) связи pg много меньше удельного сопротивления кристаллика рп- Для устранения вредного влияния такого накопления заряда, которое уменьшает яркость вспышки, выбирают материалы связки и кристаллика такими, чтобы . Выбирая материалы таким образом, следует иметь в виду, что уменьшение рп может привести к увеличению темпового тока. Следовательно, в отсутствии излучения при импульсе достаточной длительности произойдет вспышка, что значИтельно уменьшит контраст изображения. Поэтому следует не уменьшать сопротивление кристаллика, а увеличивать сопротивление связки. Оптимальный вариант достигается в случае, когда при выполнении условия ток утечки значительно превышает ток восстановления. Основным параметром устройства является время установления стационарного режима 0. Последнее определяется наибольшей из величин Ig и /т. Пороговая чувствительность преобразователя /п также определяется наибольшей из величин тока утечки Ig и темпового тока /г. Продолжительность импульса напряжения Г выбирается таким образом, чтобы при воспроизведении изображения исследуемого излучения происходило наибольшее усиление яркости важнейших частей изображения (наибольшее накопление свободных зарядов) при сохранении требуемой величины его контраста. С увеличением коэффициента усиления К уменьшается величина контраста Р. Эти величины необходимо подобрать, чтобы получить большое усиление яркости изображения, сохранив при этом достаточный его контраст, Максимальное усиление происходит в том случае, когда интенсивность наиболее важных точек изображения близка к пороговой (продолжительность импульса Т максимальна) и может достигать при обычно используемых материалах значительной величины (10). Предмет изобретения Усилнтель светового изображения, состояЩий из двух электродов, по крайней мере, одни из которых прозрачен для светового излучения, подключенных к источнику импульсного напряжения прямоугольной формы, а между электродами располол ;ен слой люминофора в диэлектрической связке, отличающийся тем, что с целью увеличения коэффициента усиления мгновенной яркости изображения и пороговой чувствительности, упомянутый слой выполнен из криста лл ов высокоомного люминофора, например ZnS, AgNi, и высокоомной диэлектрической связки, например эпоксидной смолы ЭП-96, удельное сопротивление которой на порядок выше удельного сопротивления кристаллов люминофора, при этом длительность прямоугольного импульса питающего напряжения на порядок выше, а длительность спада импульса - на порядок ниже времени высвечивания люминофора.

о

о

°

й

о о

о о

о

о о

J

оо

° о

о о о

о с.

о

- %

о о о о