Работа иконоскопа

Иконоскоп - это первая передающая телевизионная трубка с накоплением электрического заряда на мозаичной светочувствительной мишени, действие которого основано на внешнем фотоэффекте.

До определенного времени не удавалось создать работоспособную передающую трубку. Трудность состояла в том, что при развертке передаваемого изображения свет воздействует на светочувствительный слой очень кратковременно. Возбуждаемый при этом заряд оказывается ничтожно малым, усилить его до величины, необходимой для передачи, было чрезвычайно трудно.

В 1931 году американский ученый Владимир Зворыкин создал трубку с накоплением заряда и назвал ее "иконоскопом", от греческих слов "икон" - "образ" и "скоп" - "видеть".

Иконоскоп состоит из вакуумной стеклянной колбы, в которой укреплена светочувствительная мишень, на которую объективом проецируется изображение; приваренной к колбе под углом электронно-лучевой пушки, размещённой сбоку или снизу от объектива, и систем, отклоняющих и фокусирующих электронный луч. Светочувствительная мишень представляет собой диэлектрическую пластину с мозаикой, состоящей из нескольких миллионов изолированных друг от друга миниатюрных фотоэлементов - случайным образом расположенных зёрен серебра, покрытых цезием или оксидом цезия. На другой стороне подложки нанесён металлический слой, служащий сигнальной пластиной. Проецируемое оптическое изображение создает на мозаике иконоскопа за счет внешнего фотоэффекта потенциальный рельеф. Электронный луч, обегая мозаику мишени, заряжает все элементы мозаики равновесного потенциала, сообщая каждому элементу заряд, зависящий от потенциала, приобретённого элементом в процессе накопления. Ток в цепи сигнальной пластины оказывается промодулированным накопленными зарядами.

Одним из недостатков иконоскопа являлась низкая чувствительность, позволявшая использовать его только в условиях студийной передачи при сильном искусственном освещении. Иконоскоп был прибором, который впервые позволил реализовать чисто электронное телевидение, без механических развёртывающих элементов.

Схема иконоскопа: 1 — мозаичный фотокатод; 2 — слюдяная пластина; 3 — сигнальная пластина; 4 — коллектор; 5 — второй анод; 6 — первый анод; 7 — модулятор; 8 — катод; 9 — отклоняющая система; 10 — колба трубки; 11 — оптическая система; RH — резистор. Стрелкой показан объект, проецируемый на мозаичный фотокатод.

КИНЕСКО́П (приемная телевизионная трубка), приемный электронно-лучевой прибор для воспроизведения черно-белых или цветных телевизионных изображений. В черно-белом кинескопе электронный луч, формируемый электронным прожектором, при помощи устройств телевизионной развертки создает на люминесцентном экране равномерно светящийся телевизионный растр. При подаче видеосигнала на модулятор прожектора интенсивность электронного луча изменяется, при этом пространственном распределение яркости различных точек экрана соответствует распределению яркости передаваемого изображения. Цветной кинескоп содержит 3 электронных прожектора и мозаичный экран, составленный из люминофоров 3-х типов (красного свечения, зеленого и синего). Каждый из электронных лучей порознь возбуждает люминофоры какого-либо одного типа и создает на экране одноцветное (монохромное) изображение. 3 монохромных изображения — красное, зеленое и синее — в совокупности создают результирующее цветное.

Техническая реализация иконоскопа

В 1930 Зворыкину был предложен пост директора электронных исследований фирмы RCA в Кемдене (шт. Нью-Джерси), а затем в Принстоне (шт. Нью-Джерси), для дальнейшей разработки его изобретения.

Полная телевизионная система

Телевизионная система Зворыкина явилась стимулом для развития современного телевидения как средства развлечения и образования. Хотя созданный Зворыкиным в 1931 иконоскоп был позднее вытеснен ортиконом и суперортиконом, иконоскоп послужил основой для дальнейших важных разработок в области телевизионных камер. Современная же приемная телевизионная трубка — это, в сущности, кинескоп Зворыкина. Он разработал также цветную телевизионную систему, на которую получил патент в 1928.

Аппаратура для медицины и биологии

Зворыкин сыграл важную роль в усовершенствовании электронного микроскопа, одного из самых эффективных приборов для медицинских и биологических исследований. В 1957 Зворыкин запатентовал прибор, который в ультрафиолетовом излучении дает цветное изображение действующих живых клеток на экране, что открыло новые возможности биологических исследований.

Последний период долгой жизни

В 1954 вышел в отставку с должности директора электронных исследований в RCA со званием почетного вице-президента компании RCA, но оставался ее консультантом и с этого года до 1962 исполнял также обязанности директора центра медицинской электроники в Рокфеллеровском институте (ныне Рокфеллеровский университет) в Нью-Йорке. В 1967 Национальная Академия наук США наградила Зворыкина Национальной медалью науки за вклад в разработку приборов для науки, техники и телевидения, а также за стимулирование применения электроники в медицине.

Механические телевизоры. Диск Нипкова

Первое устройство механического сканирования разработал в 1884 году немецкий инженер Пауль Нипков. Это устройство лишний раз подтвердило справедливость высказывания относительно простоты всего гениального. Его устройство являло собой вращающийся непрозрачный диск, диаметром до 50 см, с нанесенными по спирали Архимеда отверстиями – так называемый диск Нипкова (иногда в литературе приспособление Нипкова называют «электрическим телескопом»). Таким образом происходило сканирование изображения световым лучем, с последующей передачей сигнала на специальный преобразователь. Для сканирования же хватало одного (!) фотоэлемента. Количество же отверстий иногда доходило до 200 (обычно же от 30 до 100). В телевизоре процесс повторялся в обратном порядке - для получения изображения опять таки использовался вращающийся диск с отверстиями, за которым находилась неоновая лампа. При помощи столь нехитрой системы и проецировалось изображение. Так же построчно, но с достаточной скоростью, для того чтобы человеческий глаз видел уже целую картинку. Таким образом, первыми начали создаваться именно проекционные телевизоры. Качество картинки оставляло желать лучшего – лишь силуэты, да игра теней, но, тем не менее, различить, что именно показывают, было возможно. Диск Нипкова был основным компонентов практически всех механических систем телевизоров, до их полного вымирания как вида.