Устройство для передачи дальновидения Советский патент 1935 года по МПК H01J31/26 

Известны передающие устройства катодного дальновидения со сплошным фотокатодом, на который проектируется оптическое изображение, с целью получения фотоэмиссии и наложения зарядов электронного изображения на диэлек рической пластинке, снабженной электродом на противоноложной стороне. В предлагаемом устройстве для передачи дальновидения с сплошным фотокатодом, на который проектируется оптическое изображение, фотоэмиссия, в форме электронного изображения, фокусируется на диэлектрической пластинке, напр., на стенке баллона и, вследствие вторичной эмиссии, переходит в группы положительных зарядов на ней. При освещении фотокатода бегающим с,ветовым лучом осуществляется появление фотоэлектронной эмиссии, которая уничтожает заряды на диэлектрике и вызывает сигналы в цепи внешней сигнальной пластинки.

На чертеже фиг. 1 изображает общую схему устройства; фиг. 2 и 3-видоизменения ее.

В предлагаемом изобретении синтезированы три существенных элемента:

1)принцип оптической коммутации, примененный проф. А. Чернышевым в 1925 г. в его сов. патенте № 398;

2)прннцип рационального использования всего светового потока, попадаюП1,его в ооъектив передатчика от всех элементов изображения одногфеменно. Этот принцип применяется Зворыкиным в его иконоскопе и положен в основу системы передатчика, предложенного автором изобретения в 1931 г. Общеизвестно, что принцип этот позволяет увеличить чувствительность передатчиков в тысячи раз по сравнению с применявшимися ранее нерациональными методами использования света в передатчике;

3) способ управления цотенциалом поверхности диэлектрика, основанный на явлениях, теория которых развита автором в докладе „О вторичных электронах, представленном конференции по телевидению в 1933 г.

Сущность этого явления заключается в том, что при очень малых плотностях электронного потока, бомбардирующего поверхность диэлектрика, последняя за счет отдачи большого количества вторичных электронов ближе лежащему положительно заряженному электроду заряжается до положительного потенциала 1/2, на несколько вольт более высокого, чем потенциал KI близлежащего электрода. Происходит это вследствие начальных скоростей вторичных электронов.

При увеличении плотности электронного потока это небольшое цревыщение потенциала V- над l/j начинает постепенно уменьшаться, а при дальнейшем увеличении плотности потока даже меняет знак на обратный. Потенциал V уже при плотностях электронного потока порядка нескольких микроампер на квадратный миллиметр в электроннолучевых трубках обеспечивает преобладание . над У на несколько вольт. Все три перечисленных выше ухловия позволяют сконструировать весьма простой телевизионный фотоэлемент (фиг. 1), состояш,ий всего лишь из трех электродов. Предлагаемое устройство состоит из пластины /, катода 2 фотоэлемента, мелкозвенной металлической сетки 3, тонкой пленки или пластинки 4 из диэлектрика и проводяш,его слоя 5, служашего электродом (сетка, пленка металла или какого-либо-другого вещества). Принцип работы устройства состоит в следуюш,ем. Помошыо брауновской трубки В (фиг. 1) или с помощьро одного из обндеизвестных металлических телевизионных устройств получают бегаюш,ий световой нучок /п. Этот нучок, скользя но внешней или внутренней новерхности катода 2 фотоэлемента,, приводит к возникновению электронного потока п. Траектории электронов зтсго потока должны бьггь параллельны д)уг другу и 1:еонендикулярны к 1юве1:;: ности катода в виду того, что боковые составляющне собственных скоростей фотоэлектронов при надлежащем выборе напряжения батареи /: будут малы но сравнению с ;еличиной сксрзстп, приобретаемой электроне.; ; электг;йче ском ноле междз катодом и сеткок. В общем случае расстояние d между точкой надения на сетку электрона, имеюьчего максимальную из всех возможных боковую составленную скорость, и точкой надения элоктрсна, ie имеюн1его никакой начальной скорости, найдется из соотношепня 1, которое легко выводится из формулы Эйнштейна и рассмотрения движения электрона в нромежутке между электродами: d 2l 2.432.10 . FT, Здесь /-расстояние между электродами, 1/1,2-разность нотенциалов между ними в вольтах, V-частота падаюш,его света. При l/i, равной 300 вольтам, для d нолучаются значения порядка 0,1 от величины расстояиия / между электродами. В случае нрименения устройств с малым vi.2 и большим / целесообразно, в целях борьбы с рассеиванием потока, номестить весь фотоэлемент внутрь магнитной катушки (фиг. 1). Часть электронного иотока п, нроходя сетку 3, нопадает на 7;оверхность диэ.лектрика 4 и выз1э1вает излучение с этой новерхносги вторичных электронов, за счет чего в месте падения электронов на поверхности диэлектрика устанавливается потенциал V-,, близкий к нотенциалу сетки Vl и отличаюшийся от него на разность V:,-I/i, знак и абсолютная величина которой зависит нрежде всего от нлотностн электронного потока. Вследствие того, что точка,излучающая фотоэлектроны, ностояино перемещается но катоду в соответствии с неремещениями светового луча, вся поверхность диэлектрика нрнмет таким образом потенциал рЕсли теперь с помощью другого объектива спроектировать на тот же фотокатод оптическое изображение,яркость которого будет во много раз .меньше яркости бегаюн1,его светового пучка т, то в освещенных светом оптического изображения точках катода 2 возникнет поток электронов, также устремляюн1,ихся действием электрического ;;оля на поверхность дчэлектрнкк 4. Плотность этого элег;тро;ч:ого потока в ;ззлич: ых .местах будет различной подобно том}, как это 1;.меет место в системах Ди1,:манна, Робертса или Фарнсворта в их так называемом электронном изобпаженни. Зтст элект)онный ноток, попадая на по;;ерхность диэлектрика, также вызыBSCT появление вторичных электронов, в результате чего во всех точках этой поверхности начнет устанавливаться иотенцнал l/j, отличный от силу большого различия между плотностями электронных потоков, вызывающих появление этих Г10тенциалов. Пространственный заряд, обусловленный потоком, несущим в себе электронное изображение, и самаплотность этого потока настолько малы, что зарядка каждого элемента поверхности диэлек трика происходит с постоянной скоростью по закону ,П - -i - h -( где /1 - плотность первичного потока; iz-плотность потока вторичных электронов в амперах на 1 с-емкость единицы поверхности диэлектрика 4; -отношение числа вторичных электронов к числу первичных, характерное для данного сорта диэлектрика при данном напряжении. Интегрируя уравнение (3), получим (-1) -ы/, . .. (4) Подставляя в выражение (4) величину промежутка времени, протекающего между двумя прикосновениями пучка к данному элементу, т. е. время, соответствующее передаче одного кадра изображения, мы получим слева в выражении (4) значение для потенциала данного элемента в конце периода его зарядки. Тогда из выражения (4) становится видно, что избыток заряда, накопляемый каждым элементом поверхности за время передачи кадра, прямо пропорционален плотности зарядного тока, т. е. в конечном счете прогюрцкона71ен яркости освещения светом оптического изображения противолежащего элемента фотокатода 2. При прикосновении потока п к данному элементу поверхности последний разряжается снова до потенциала УЗ. Процесс разряжения сопровождается током, средняя величина которого в N раз больше, чем фототок зарядки, приходящийся на данный элемент поверхности (Л-число элементов, на коюрое разбито изображение), подобно тому, как это происходит в одной из прежних систем автора или как в системе, построенной Зворыкиным. Этот ток, вследствие наличия емкости у каждого элемента поверхности диэлектрика по отношению к электроду 5, вызывает в сопротивлении R импульс напряжения, пропорциональный средней за время передачи кадра освещенности точки фотокатода 2, которая в данный момент служит источником электронного потока п. Электроды 5, 5 и пластинки 4 из конструктивных соображений целесообразно делать как мон{но более светопроницаемыми, Фотокатод 2, из тех же соображений, также целесообразно выполнять весьма тонким, чтобы у него можно было использовать для освещения одним из световых потоков обратную сторону, хотя фотоэлемент будет работать и при подаче изображения с той же стороны, с которой подается коммутирующий луч. При наличии такого фотоэлемента каждый приемник телевидения с достаточно ярким лучом или с брауновской трубкой, обладающей экраном с малым просвечиванием, легко превратить в чувствительный телевизионный передатчик, а всякий передатчик с бегающим лучом-в передатчик дневного видения. В целях избавления от необходимости ставить на пути оптических лучей сетку 3 все устройство можно выполнить в виде трубки согласно фиг. 2. Здесь фотоэлектроны, вылетающие с катода 2 (фиг. 2), получают свое ускорение в направлении к пластине 4 за счет поля, создаваемого заряженны.м до высокого потенциала анодом 7 цилиндрической формы, который выполняет в отношении поверхности 4 те же функции, что сетка 3 в первом варианте. Электрод 6 {фиг. 2), представляющий собою фигурное тело вращения и имеющий небольшой отрицательный потенциал, выполняет вспо.могательную роль и служит для устранения излишнего рассеяния электронного потока подобно тому, как венольтов цилиндр в брауновской трубке. Вместо пластинок / и в обоих вариантах можно использовать стенки самого баллона фотоэлемента (фиг. 3); в этом случае вся конструкция упрощается до крайности, а в качестве электрода .5 получается возможность использовать слой совершенно прозрачного (твердого или жидкого) электролита.

Предмет изобретения.

1. Устройство для передачи дальновидения, состоящее из сплошного фотокатода, на который проектируется оптическое изображение, анода в виде сетки, снабженной диэлектрической пластинкой, на которой фокусируется электронное изображение, и электродом для снятия зарядов с этой пластинки, отличающееся тем, что для снятия зарядов с электронного изображения на диэлектрической пластинке фотокатод 2 просвечивается дополнительным бегающи световым лучом, осуществляющим разложение изображения на фотокатоде.

2. При устройстве по п. 1 применение анода 7 цилиндрической формы, служащего одновременно для фокусирования электронного изображения.

I/I I

,.ГНигЗ

Фиг. 1

--:V 44---/-

JjXy