Устройство для регулирования яркости изображения электронно оптического преобразователя его варианты

ЛИСТИЧЕСНИХ 855 лин 405/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ного магтранения с ельство СССР 31/50, 1979. ьство СССР 5/58, 1978. АНИЯОПТИВАРИиоение относится кжет использоватьс ри ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н А ВТОРИЧНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Сибирский инститнетизма ионосФеры и ррадиоволн СО АН СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРО КОСТИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОННО ЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (ЕГО АНТИ)(57) Изобреттехнике и мо наблюдении за объектами переменнойяркости. Уменьшается время регулирования и повышается качество изображения. По импульсу блока 5 запускаоткрывается коммутатор 4, и через не.го на интегратор 7 поступает отриц.потенциал источника 6 питания, С интегратора 7 напряжение поступает нафотокатод 8 электронно-оптическогопреобразователя (ЭОП) 9, Фотоэлектроны, вылетающие из фотокатода 8 подвоздействием падающего на него излучения, поступают в виде электронного иэображения на микроканальную пластину 14. К моменту получения заданного качества изображения импульсом, щблока 5 запуска, прошедшим через линию задержки 11, открывается коммута" 5 ф Фтор 10. Через него положит. потенци- (1257855 ал источника 6 питания поступает иа ,экран 12 ЭОП 9 и на резистивный делитель, образованный резисторами 13,15. Созданная разность потенциаловприводит к возникновению вторичнойэмиссии, возбуждению люминофора экрана 12 и созданию усиленного светового изображения. Сигнал с ЭОП 9 че 1Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в уси. лителях изображения при наблюдении за светоизлучающими объектами переменной яркос 1 и.Цель изобретения - уменьшение времени регулирования и повышение качества изображения.На фиг1 и 2 приведены структурные электрические схемы первого и второго вариантов устройства для регулирования яркости изображения электронно-оптического преобразователя.Устройство регулирования яркости изображения ЭОП по первому варианту содержит первый интегратор 1, выход которого подключен к первому входу блока 2 сравнения, к второму входу которого подключен выход источника 3 опорного сигнала, первый выход блока 2 сравнения подключен к управляющему. входу первого интегратора 1, а второй выход - к первому управляющему входу первого коммутатора 4, второй управляющий вход и информационный вход которого подключены соответственно к выходу блока 5 запуска и первому выходу ис точника 6 питания, выход первого коммутатора 4 через второй интегратор 7 соединен с фотокатодом 8 ЗОП 9, первый и второй управляющие входы второго коммутатора 10 подключены соответственно к второму выходу блока 2 сравнения и через линию задержки 11 к выходу блока 5 запус" ка, а выход - к экрану.2 ЭОП 9, сое 1 диненному через первый резистор 13 с выходом микроканальной пластины 14 ЭОП 9, шуитированной вторым ре" рез преобразователь 17 и интеграторпоступает на блок 2 сравнения, гдесравнивается с сигналом источника 3опорного сигнала. А момент совпадения их значений закрываются коммутаторы 4, 10, снимается напряжение питания с экрана 12 и интеграторов1,7. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. зистором 15, информационный вход второго коммутатора 10 соединен с вторым выходом источника 6 питания, вход интегратора 1 подключен к экрану 12 ЭОП 9, содержащего фокусирующую систему 16, через преобразователь 17.Укаэанное устройство по первомуварианту работает следующим образом, 1 О Импульсом от блока 5 запускается первый коммутатор 4, подающий отрицательный потенциал с второго выхода источника 6 питания на второй интегратор 7, растущий потенци ал с выхода которого начинает поступать на фотокатод 8 ЭОП 9.Одновременно импульс с выходаблока 5 поступает на вход линии 11 задержки.20 Выбором параметров второго интегратора 7 устанавливается скоростьроста 3 П разности потенциалов 11между фотокатодом 8 и входом микроканальной пластины 14 из условия11 й Ц/5 КС, где К" продольное сопротивление фотокатода 8, С - межэлектродная емкость промежутка фотокатод 8 - фокусирующая система 16 ЭО камеры формирования фотоэлектронного потока (ФЭП).Выбранная скорость нарастания нанряжения питания камеры формированияФЭП обеспечивает достаточную эквипотенциальность фотокатода 8 и входного электрода иикррканальной пластины 14, поскольку характерноевремя с заряда межэлектродных емкостей камеры, определяемое соотно 4 б шением щКС, оказывается намногоменьшии, по крайней мере в пять раз,12 характерного времени изменения напряжения питания камеры.Фотоэлектроны, вылетающие из фотокатода 8 под воздействием падаю- . щего на него излучения, ускоряются разностью потенциалов между фотокатодом 8 и-фокусирующей системой 16 и в виде электронного изображения поступают на вход микроканальиой пластины 14.По мере роста потенциала выхода второго интегратора 7 (т.е. разности потенциалов между фотокатодом 8, с одной стороны, и фокусирующей системой 16 и входом микроканальной пластины 14, с другой), улучшается качество. электронного изображения иа входе микроканальной пластины 14, т,е. растет разрешение, энергия Фотоэлектронов приближается к оптимальной. Импульсом с второго выхода блока 5 через линию1 задержки запускают второй коммутатор О. Выбором величины задержки линии 11 запуск второго коммутатора 10 осуществляют к моменту получения заданного качества изображения на входе микроканальной пластины 14Второй коммутатор 1 О подает положительный потенциал с второго выхода источника 6 питания иа экран 12 ЭОП 9 и на вход .резистивного делителя, образованного резисторами 13 и 15. 57855 4 усиленное световое иэображение на выходе ЭОП . Сигнал преобразователя 17, пропорциональный интегральному световому потоку с выхода ЭОП 9 1,в виде электронного тока с его экрана 12 либо сигнала с выхода фотоприемника, расположенного у экрана 12) поступает на вход первого интегратора 1.С выхода первого интеграторасигнал, пропорциональный сумме светового потока, излучаемого с экрана 12 ЭОП 9, поступает на вход блока 2 сравнения.В момент совпадения величин сигна.лов с выхода первого интегратора 1 и источника 3 опорного сигнала на первом и втором выходах блока 2 срав.нения формируются сигналы сброса ранее накопленного сигнала на выходе первого интегратора 1 и отключения первого 4 и второго 10 коммутаторов, снимающих напряжения питания с экра на 12 и входа второго интегратора 7.В результате этого исчезает электрическое поле между экраном 12 и фокусирующей системой 16, происходит деполяризация материала микроканальной пластины 14, исчезает рабочая разность потенциалов между ее входом и выходом и оиа отключается. Прекращается усиление ФЭП и возбуждение люминофора экрана 12 ЭОП 9, завершая процесс регулирования яркости изображения иа выходе ЭОП 9.Разность потенциалов, возникающая между экраном 12 и фокусирующей системой 16 ЭОП 9, создает между ни" ми импульсное электрическое поле, 40 которое поляризует материал микро" канальной пластины 14 и создает между ее входом н выходом рабочую разность потенциалов, а между выходом микроканальной пластины 14 и экраном 45 12 - ускоряющее напряжение.Электроны вторичной эмиссии, образующиеся на входе микроканальной пластины 14 под воздействием падающего фЭП, ускоряются полем в каналах микроканальной пластины 14, создают лавину вторично эмиттированных электронов, которые в виде потока, многократно усиленного по отношению к падающему ФЭП, поступают с выхода микроканальной пластины 14 в камеру ускорения и попадают на экран 12, возбуждая его люминофор и создавая Сумма светового потока, излученная экраном 12 ЭОП 9 между моментамичвключения и выключения микроканальной пластины 14 (цикл регулирования), пропорциональна сигналу источника 3 опорного сигнала, Излишек светосуммы, излученныи люминофором экрана 12, после отключения микроканальной платины 14 (послесвечение экрана) создает на выходе первого интегратора 1, сигнал, который учитывается в следующем цикле регулирования.Снятие потенциала на входевторого интегратора 7 приводит к умень" шенню потенциала на его выходе со скоростью 3 11, не превышающей указанной скорости изменений потенциала на его выходе. В результате этого в процессе уменьшения потенциала на выхо;е второго интегратора 7 сохраняется эквипотенциальность фотокатода 8 и электродов микроканальной пластины3 12 14, исключающая выход этих элементов из строя.По истечении некоторого промежутка времени снимается рабочая разность потенциалов между электродами камеры формирования ФЭП и ЭОП 9 полностью отключается,Таким образом, происходит регулирование яркости изображения на выходе ЭОП 9 в одном цикле.. Следующим импульсом блока 5 запускается первый коммутатор 4, и твесь цикл повторяется. При этом впроцессе длительных наблюдений суммасветового потока, излученного экраном 12 ЭОП 9, в каждом цикле регулирования яркости изображения оказывается пропорциональной сигналу источника 3 опорного сигнала, а полная сумма светового потока с экрана12, излученного за весь период наблюдения, - пропорциональной числу цик"лов регулирования, также пропорциональному времени наблюдения.Таким образом, достигается регулирование яркости изображения на выходе ЭОП 9 в процессе длительныхнаблюдений,Величины сопротивлений резисторов13 и 15 подбираются пропорциональными разности потенциалов между электродами камеры ускорерия, экраном 12и выходом микроканальной пластины14, поддерживающими рабочую разностьпотенциалов между электродами.Устройство для регулирования яркости изображения ЭОП по второму варианту содержит первый интегратор1, выход которого подключен к первому входу блока 2 сравнения, к второму входу которого подключен выходисточника 3 опорного сигнала, первый выход блока 2 сравнения подключен к управляющему входу первого интегратора 1, а второй выход подключен к первому управляющему входупервого коммутатора 4, второй управляющий вход и информационный входкоторого подключены соответственнок первому выходу блока 5 запуска ипервому выходу источника 6 питания,выход второго коммутатора 7 черезконденсатор 8 подключен к экрану9 " ЭОП О и катоду диода 11, анодкоторого подключен к второму выходу источника б питания, первый, второй управляющие входы и информацион-ный вход второго коммутатора 7 под-57855 Ь ключены соответственно через линиюзадержки 12 и выходу блока 5 запуска, выходу элемента ИЛИ 13 и третьему выходу источника 6 питания, первый и второй входы элемента ИЛИ 13 подключены соответственно к второму выходу блока 2 сравнения и третьему выходу блока 5 запуска, причем выход первого коммутатора 4 через второй интегратор 14 подключен к фотокатоду 15 ЭОП 10, а вход первого интегратора 1 соединен с экраном 9 ЭОП 10, содержащего фокусирующую систему 16 и микроканальную пластину 17 через преобразователь 18.Предлагаемое устройство по . второму варианту работает следующим образом.Включение устройства и подача разности потенциалов на камеру фор" мирования фотоэлектронного потока и экран 9 ЭОП 1 О происходят анало" гично работе устройства по первому варианту.Отличие заключается в том, что положительный потенциал с выхода О Ф 5 20 25 второго коммутатора 7 поступает через конденсатор 8 на экран 9, наЗОкоторый через диод 11 уже подан постоянный положительный потенциал свторого выхода источника 6 питания.Постоянный положительный потенциалочнщает камеру ускорения от заряженных частиц, устраняя шум, возникающий на экране 9 ЭОП О в моментвключения камеры ускорения, способствует лучшей фокусировке электронов между выходом микроканальнойпластины 17 и экраном 9 в процессеих ускорения и оптимизирует условиясоздания рабочих разностей потенциалов на микроканальной пластине 17и камере ускорения,Выбором величины постоянного потенциала с второго и третьего выхо-.дов источника 6 питания, а такжеподбором величины емкости конденсатора 8 регулируется напряжение питания микроканапьной пластины 7при заданном потенциале на экране9 ЭОП 10, поскольку конденсатор ,8,экран 9 и электроды микроканальной.пластины 17 образуют систему из трехпоследовательно включенных конденсаторов,В процессе работы в условиях мощных уровней засветки разность потенциалов между экраном 9 и электродомвходу блока сравнения, к второмувходу которого подключен выходисточника опорного сигнала, первыйвыход блока сравнения подключен к 15 управляющему входу первого интегратора, а второй выход - к первомууправляюшему входу первого коммутатора, второй управляющий вход и информационный вход которого подключе ны соответственно к выходу блока запуска и первому выходу источника литания, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью уменьшения времени регу,ирования яркости и повышения каче ства изображения, в него введены первый и второй резисторы, линия задерж.ки, вторые интегратор и коммутатор,причем выход первого коммутаторачерез второй интегратор подключен к ЗО фотокатоду электронно-оптическогопреобразователя, первый управляющийвход второго коммутатора подключенк второму выходу блока сравнения,второй управляющий вход через линиюзадержки - к выходу блока запуска,выход - к экрану электронно-оптического преобразователя и черезпервый резистор к выходу микроканальной пластины электронно-оптического преобразователя, шунтированной вторым резистором, а информационный вход второго коммутатора соединен с вторым выходом источника питания.2, Устройство для регулированияяркости изображения электронно-оптического преобразователя, содержащее первый интегратор, вход которогочерез преобразователь подключен кэкрану электронно-оптического преобВ результате оказывается, что . 4 О сумма светового потока, излученного с выхода ЭОП 10, пропорциональна установленной величине суммы светового потока, фотокатод 15 ЭОП 1 О защищен от пробоев по поверхности, разрешение и контрастность изображения не хуже того, которое было в момент включения микроканальной пластины 17 и камеры ускорения вторичных электронов, а быстродействие ре. гулирования повышено, так как скорость переключения микроканальной пластины 17 и камеры ускорения может быть предельно высокой и ограничена лишь временем пробега электромагнитной волны вдоль микроканальной пластины 17 и камеры ускорения. на выходе микроканапьной пластины17 уменьшается за счет разряда образованного ими конденсатора током электронов с выхода микроканальной пластины 17, ограничивая сумму светового потока, излучаемую с экрана 9 ЭОП 10 в цикле регулирования, поскольку светосумма экрана 9 пропорциональна энергии эквивалентного кон денсатора.Таким образом, достигается автоматическая регулировка яркости изображения на выходе ЭОП 10 при больших интенсивностях засветки, когда , конечное быстродействие элементов ограничивает возможности устройства.При средних уровнях засветки отключение ЭОП 10 происходит по сигналу блока 2 сравнения через элемент ИЛИ 13 аналогично работе устройства по первому варианту.При малых. уровнях засветки сигнал с выхода первого интегратора 1 недостаточен для срабатывания блока 2 сравнения и отключение ЭОП 10 осуществляется по второму сигналу с блока 2 через элемент ИЛИ 13 в начале второго цикла регулирования.После отключения ЭОП 10 происходит деполяризация материала микроканальной пластины 17, восстановление ее первоначальных качеств и подготовка к циклу включения. Крометого, через диод 11 нейтрализуется избыточный отрицательный заряд, перенесенный током электронов с выхода мик. . роканальной пластины 17 на экран 9 в процессе работы. 8изобретения 1. Устройство для регулирования яркости изображения электронно-оптического преобразователя, содержащее первый интегратор, вход которого через преобразователь подключен к экрану электронно-оптического преобразователя, управляющий вход - к первому выходу, а выход - к первому разователя, управляющий вход - к первому выходу, а выход - к первому входу блока сравнения, к второму входукоторого подключен выход источника опорного сигнала, первый выход блокасравнения подключен к управляющемувходу первого интегратора, а второйвыход - к первому управляющему вхо7855 10источника питания, первый управляющий вход второго коммутатора подключен через линию задержки к выходублока запуска, второй управляющийвход - к выходу элемента ИЛИ, а информационный вход - к третьему выходу источника питания, первый и второйвходы элемента ИЛИ подключены соответ.ственно к второму выходу блока срав О кения и выходу блока запуска, причем выход первого коммутатора черезвторой интегратор подключен к фотокатоду электронно-оптического преобразователя. оставнтель Н.Чистяковехред И,верес едактор Л.Пчелинская ктор М.Шар Тираж 624 НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб., Заказ 5041 5. ПодписноеСР 113 оизводственно-полиграфическое предприяти 9 125 ду первого коммутатора, второй управляющий вход которого подключен к выходу блока запуска, а информационный вход - к первому выходу источника питания, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью уменьшения времени регулирования яркости, в него введены диод, конденсатор, линия задержки, элемент ИЛИ, второй интегратор и коммутатор, причем выход второго коммутатора через конденсатор подклю,чен к экрану электронно-оптического преобразователя и катоду диода, анод которого подключен к второму выходу город, ул. Проектная, 4