Телевизионный передатчик Советский патент 1945 года по МПК H01J31/32 H04N5/257 

Существующие системы телепередатчиков, использующих коммутацию медленными электронами, можно разделить на две группы.

Представителем первой является система Розе (США), использующая в качестве излучателя медленных электронов электронную пушку. Представителем второй - система Красовского (Ленинград), в которой роль пушки исполняет полупрозрачный фотокатод, по которому бегает коммутирующее световое пятно.

Принцип работы всех существующих систем с коммутацией медленными электронами один и тот же и заключается в следующем.

В первоначальный момент светочувствительная мозаика и эмитирующий электрод (электронная пушка или фотокатод) находятся под одним и тем же потенциалом. Далее, под действием света, за время передачи кадра изображения на мозаике образуется некоторый положительный, но различный для различных точек мозаики, потенциал; иными словами, на мозаике под действием света образуется потенциальный рельеф, конфигурация которого определяется геометрией передаваемого изображения.

В этот момент разность потенциалов между каждой точкой мозаики и эмитирующим электродом не равна нулю, а равна высоте потенциального рельефа для данной точки, заряженной до определенного потенциала.

Поэтому в момент коммутации, когда коммутирующий пучок медленных электронов остановился на каком-либо участке мозаики, скорость коммутирующих электронов в первый момент равна первоначальной высоте потенциального рельефа (в вольтах), но по мере снятия рельефа с данной точки скорость коммутирующих электронов падает до нуля, после чего электроны уже не могут попасть на рассматриваемый участок. Этот участок „насыщается электронами (заряжается отрицательно относительно эмитирующего электрода) я отбрасывает назад подлетающие к нему электроны.

Вследствие различия потенциалов различных точек мозаики, для „насыщения их электронами требуется различное количество последних, но поскольку за время коммутации каждой точки к ней подводится ровно столько же электронов, как и к предыдущей, но.

стольку количество отброшенмйх электронов каждой точкой различное.

При таких условиях коммутации, которые необходимы в случае мозаичных :фотокатодрв с внешним фотоэффектом, средняя энергия удара электронов в какуюлибо точку мозаики равна полов.ине высоты потенциального рельефа в данной точке.

Но при таких условиях, когда скорости коммутирующих электронов меньше максимальной высоты потенциального рельефа, сам потенциальный рел).еф вносит сильнейшие искажения в коммутацию. Коммутируюш,ие электроны летят не в те места мозаики, куда их в данный момент желательно направить, а в точку мозаики, имеющую более высокий положительный потенциал.

Ускоряющие электроды, которые ставились на пути электронов, не привели к желаемым результатам, так как энергия удара электронов в мозаику оставалась при этом прежней со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Если же заставить электроны бомбардировать мозаику все время с большими скоростями, то передатчик принципиально и фактически не будет работать.

Сам принцип коммутации медленными электронами при наличии мозаики с внешним фотокатодом делает среднюю энергию коммутирующих электронов, равную половине высоты рельефа, необходимым фактором для всех систем.

Единственным выходом остается поместить всю систему в очень сильное магнитное поле и этим не дать электронам отклоняться от своего пути под действием потенциального, рельефа. Но для того чтобы эти отклонения бы.аи мальь необходимы очень сильные магнитные ПОЛЯ, мощные электромагниты, сильные :токи,-вследствие чего вся система становитсй .очень .громоздкой; ;- И все :;,,:.прецмущества метода г:коммутации медленными электродами этим с водятся „на-нет.

Настоящим изобретением предлагается иной способ ликвидации воздействия потенциального рельефа на направление движения медленных электронов.

Представим себе, что обычная серебряно-оксидная цезиевая мозаика, на которую свет подается, как обычно в системах с коммутацией медленными электронами, через прозрачную сигнальную пластинку (с обратной стороны).

На небольшом расстоянии от мозаики помещен, как и в системе Красовского, полупрозрачный фотокатод, с которого снимается пучок медленных электронов.

Чтобы электроны шли с данной точки фотокатода на тот элемент мозаики, который лежит против этой точки фотокатода, а не на тот, который имеет наибольший положительный потенциал между поверхностью мозаики и фотркатода, ставится множество .коротеньких металлических трубочек, число которых равно числу элементов изображения в данной ;системе...... .

Тогда каждый элемент мозаики сообщается со своим участком на полупрозрачном фотокатоде посредством отдельного канала, совершенно независимого от каналов соседних элементов.

Стенки цилиндриков не дают возможности электронам, летящим с данной точки полупрозрачного фотокатода на противолежащую точку мозаики, попасть на соседние точки мозаики, какой-бы они ни имели положительный потенциал.

Чтобы электроны не оседали на стенки цилиндров, на цилиндры подается некоторый отрицательный потенциал.

Изложенный принцип работы предлагаемого передатчика .поясняется чертежом, на фиг, 1 которого изображен схемЦинески передатчик, на фиг. 2-увё.11иченное сечение части мозаики н фотокатода и на фиг. 3-эквцвал н.Т ное изображение этой: части. .,

На чертеже обозначё1ц6:,.розрачная сигнальная пластинка, 2--

слюда, 3-частицы мозаики, 4- слои изолятора, 5-тело серебряной сетки, 6-полупрозрачный сурьмяно-цезиевый фотокатод, 7- стеклянная пластинка фотокатода, 8-стеклянный баллон (в виде плоского цилиндрического диска), 9- элементарные цилиндры, 10-свет от объекта, 11-бегающий световой пучок, 12 и 13-объективы, 14-сопротивление, 15-провода, идущие к усилителю.

На обычную мозаику 3 с прозрачной сигнальной пластинкой 1 кладется серебряная сетка 5, покрытая на всей своей поверхности тончайшей пленкой изолирующего вещества 4. (Сетка приготовляется электролитическим путем и имеет на линейный дюйм 200 отверстий при коэфициенте заполнения 30%). Эта сетка образует фокусирующую систему.

На сетку кладется стеклянная пластинка 7, на внутренней поверхности которой нанесен сурьмяноцезиевый полупрозрачный фотокатод 6.

Работает передатчик следующим образом.

Через прозрачную сигнальную пластинку подается на мозаику через объектив 12 какое-либо изображение. Под действием света с ячеек мозаики 3 срываются фотоэлектроны, обладающие некоторой энергией порядка 1 вольт. Они двигаются по направлению к полупрозрачному фотокатоду, который имеет потенциал, равный потенциалу сигнальной пластинки 1.

Фотоэлектроны оседают также и на поверхность сетки и понижают ее потенциал на 1 вольт по отношению к мозаике. Далее они уже не могут попасть на сетку и направляются прямо через отверстия к соответственным местам полупрозрачного фотокатода.

Таким образом на мозаике образуется некоторый потенциальный рельеф, который и снимается пучком фотоэлектронов, вырванных из полупрозрачного фотокатода бегающим по нему световым пятном.

Коммутирующие электроны также не могут осесть на поверхность сетки, так как она имеет по отнощению к фотокатоду отрицательный потенциал в 1 вольт, который не могут преодолеть медленные электроны.

Понятно, что при таком положении вещей каждое отверстие сетки представляет собою, как это хорощо видно из фиг. 2 и 3, не что иное, как элементарный цилиндрик, на который подан некоторый отрицательный потенциал.

Предлагаемый передатчик имеет очень компактную конструкцию и при этом обладает щирокой разрешающей способностью; при наличии всех преимуществ коммутации медленными электронами, он не требует никаких магнитных полей.

Предмет изобретения

Телевизионный передатчик с мозаичным фотокатодом и прозрачной сигнальной пластинкой, а также сплощным дополнительнымфотокатодом, по которому бегает вспомогательный световой луч, создающий разрядный для мозаики поток э.1ектронов, отличающийся тем, что электроды-фотокатод (сплощной) и мозаика-расположены на близком расстоянии и между ними плотно зажата изолированная сетка с отверстиями.

Фиг. 2