Способ регистрации излучения от объектов с регулируемой освещенностью

 

(72) Автор изобретения

А. В. Петраков (Всесоюзный заочный электротехнический институт:связи, (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ

ОТ ОБЪЕКТОВ С РЕГУЛИРУЕМОЙ OCBElllEHHOCTb10

Изобретение относится к радиотехиике, в частности к разделу передающих телевизионных. камер, использующих трубки с внутренним фотоэффектом.

Известен способ регистрации излучеS ния в телекинокамерах, использующий длительности засветок около 0,8 мкс (1)

Недостатком данного способа является большая длительность засветок, хотя и имеется при этом возможность регулирования освещенности.

Известен способ регистрации излучения с регулируемой освещенностью с помощью передающей телевизионной трубки

c BHjjTpBHHHM фотоэффектом, включающий экспонирование трубки и считывание по-. лученного потенциального рельефа мишени, использующей засветки длительностью

80 мкс (2)

Недостатком данного способа являются20 относительно низкие чувствительность и быстродействие.

Бель изобретения - увеличение чувствительности и быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что в способе регистрации излучения от объектов с регулируемой освещенностью с помощью передающей телевизионной трубки с внутренним фотоэффектом, включающим экспонирование трубки и считывание полученного потенциального рельефа мишени трубки с помощью электронного пучка, экспонирование осуществляют све товыми импульсами длительностью короче среднего времени жизни неосновных носителей фотослоя мишени трубки при условии неизменности стандартной экспозиции е

При освещении фотослоя дополнительная освешенностЬ создает неосновные носители Дй (или Дp) - генерации неосновных носителей, количество которых в общем случае возрастает в соответс вии с выражением

gn P М It (1) где I - интенсивность света; P - квантовый выход (при 1 квант/с) ); з 9364 коэффициент поглощения света; - - время

3 экс и ониров а ния.

Однако через среднее время жизни иеосновиых носителей, возникает обраъиый процессу генерации неосновных носителей процесс — процесс рекомбинации.

Поэтому при конкретных, К, количество,неосновных носителей в фотопро

b,h=pQIc (2) 19

Выражения (1) и (2) рассматриваем в двух случаях, сравнивая их друг с другом: (1} при времени экспозиции 4 77(слу чай обычного экспонирования); И (2) vри времени экспозиции 1ф (случай экспонирования длительностью меньшр среднего времени жизни неосновных но- сителей), причем в обоих случаях произ-. ведение 1 Ь должно быть неизменно,. ур т. е. -1 + -- СОи Б1

Во втором случае количество неосновных носителей бИ больше, чем в первом случае, так как не успевает начаться процесс рекомбинации неосновных носи 25 тел ей.

Если же при 1 =сои количество неосновных носител"й ЬИ больше, то и дополнительная фотопроводимость 66" больше 36

66ЕРРФ НЭ (3)— где 0 - заряд электрона;,О- подвиж ность носителей.

При увеличенной дополнительной фотопроводимости образуется увеличенный потенциальный рельеф и получают увеличенный ток сигнала передающей телевизионной трубки. Другими словами, при временах экспонирования меньше среднего времени жизни неосновных носителей (при Ь c T ) ток сигнала передающих телевизионных трубок с внутренним фотоэффектом должен быть больше, т. е. трубки должны быть более высоКочувствительными (при условии I 4> Сопйв срав ниваемых режимах экспонирования).

Времена жизни неосновных носителей

f фотополупроводниковых слоев, испоользуе мых в передающих телевизионных трубках, 10 - 10 6с. Это означает, что при временах экспонирования около 4g = 10 с эффект увеличения чувствительности уже должен заметно проявиться, а тем

-7 более при временах экспонирования 10

-10 с.

5$

Кроме достижения повышения чувствительности фотослоев при длительностях экспонирования (случай 2) достигается

55 4 минимальная фотоэлектрическая инерционность (нарастания видеосигнала) фотослоя трубки с внутренним фотоэффектом, что увеличивает быстродействие регистрирующей системы.

Экспериментально получено, следующее: а) при 4q 10. с видиконы ЛИ 414, ЛИ 415, ЛИ 418, ЛИ 421, ЛИ 422, ЛИ 425 чувствительнее в 1,5 - 2 раза, чем в обычных режимах экспонирования при стандартной экспозиции (стандартная ,экспозиция Э это произведение освещенности Я. на время экспонирования 6, например, для видикона ЛИ 425 9 = .Ь = 1лк 0,04 с = 0,04 лк с, для кремникона ЛИ 446 9 = Е Ь g —— 0,2лк

1 0,04 с = 0,008 лк с и т. д.); б) при .Ь =1С 8 с плюмбиконы ЛИ 457 в 4- браз, видиконы ЛИ 421 - в 24 раза, видиконы ЛИ 431, ЛИ 438 в .10- 12 раз чувствительнее, чем в обычных режимах экспонирования при стандартной экспозиции в) при 10 - 10 с фотоэлектрическая инерционность (нарастания видеосигнала) фотослоев видиконов ЛИ 425 составляет 10 -15 мкс, плюмбиконов, Х@ 1020 - 70 - 100 мкс, кремниконов

ЛИ 446 - 7 10 мкс, что значительно меньше, чем в обычных режимах экспонирования при стандартной экспозициями это увеличивает быстродействие телевизионных регистрирующих систем.

Данный способ регистрации излучения от объектов с регулируемой освещенностью используется, например, при регистрации и измерении треков ядерных частиц, детектируемых искровыми и тримерными камерами, при телевизионном автоматическом контроле геометрических параметров массовых изделий и др.

Формула. изобретения

Способ регистрации излучения от объектов с регулируемой освещенностью с помощью передающей телевизионной трубки с внутренним фотоэффектом, включающий экспонирование трубки и считывание полученного потенциального рельефа мишени трубки с помощью электронного пучка, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности и быстродействия, экспонирование осуществляют световыми импульсами длительностью. короче среднего времени

936455

% жизни неосновных носителей фотослоя

\ мишени трубки при условии неизменнос»

1 о

/ ти стандартной экспозиции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Варбанский А. М. Телевидение, М., "Связь, 1973, с. 352.

2. Грязны Г. Н. Импульсные телеви-. зионные датчики, М., Связь, 1980, с. 59 - 66 (прототип) .

Составитель В. Белоконь

Редактор Н. Воловик Техред М Тенер Корректор А. Ференц

Заказ 4260/77 Тираж 688 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4