WIDIKON

 

Płytka sygnałowa widikonu jest wykonana z fotorezystora (najczęściej trójsiarczek antymonu). Fotorezystory mają dużą czułość, wobec czego nie trzeba stosować fotopowielacza (jak to ma miejsce w superortikonie) i użyteczny sygnał wizji można zbierać bezpośrednio z płytki sygnałowej. Dzięki temu widikony są dużo prostsze w budowie i eksploatacji niż superortikony. Średnica bańki widikonu wynosi najczęściej 1 cal (25,4 cm), zaś długość 16 cm, chociaż były również produkowane widikony 1-calowe a także 1,5-calowe i 2-calowe.
Budowę i zasadę działania widikonu wyjaśnia poniższy rysunek.

 

W szklanej bańce umieszczona jest elektroda sygnałowa (warstwa fotoopornika napylona na przewodzące i przezroczyste podłoże) oraz działo elektronowe. Widikon jest lampą analizującą z powolnym strumieniem elektronów, co oznacza, że elektrony strumienia wybierającego docierają do elektrody sygnałowej z prędkością bliską zeru. Istotnie, elektrony strumienia wybierającego emitowane przez katodę tlenkową są najpierw przyspieszane przez dodatni potencjał siatki drugiej (około +300V) i siatki trzeciej (skupiającej) i następnie hamowane wskutek stosunkowo niewielkiego dodatniego potencjału elektrody sygnałowej (10-40V, czasem do 100V). Warstwę fotoprzewodzącą można sobie wyobrazić jako układ fotoopornika i równolegle do niego dołączonej pojemności tej warstwy. Strumień analizujący w danej chwili czasu wybiera element warstwy - ładuje elementarną pojemność (bo płytka sygnałowa ma potencjał dodatni (10-40V). Pojemność ta po przesunięciu się strumienia do innych elementów obrazu jest rozładowywana przez elementarny fotoopornik tym szybciej, im większe jest oświetlenie punktu obrazu odpowiadające temu fotoopornikowi. Gdy strumień znów wróci na rozważany element obrazu doładuje pojemność i przez płytkę sygnałową popłynie prąd tym większy im bardziej pojemność była rozładowana. Analizowane kolejno elementy dają prąd proporcjonalny do ich oświetlenia. Prąd ten stanowi użyteczny sygnał wizji. Warto zwrócić uwagę, że widikon- podobnie jak i inne typy lamp analizujących można traktować także jako lampy pamięciowe, "pamiętające" przez czas równy wybieraniu całego analizowanego obrazu na płytce - przez 1/25 sekundy. Tyle bowiem trzeba, by strumień wybierający znów powrócił do danego elementu. Aby uzyskać dobrą rozdzielczość obrazu strumień wybierający musi być skupiony na płytce sygnałowej. Uzyskuje się to odpowiednio ustalając potencjał elektrody skupiającej i prąd w cewce skupiającej (przy napięciu +300V na elektrodzie skupiającej jest to około 40 Gs). Chcąc polepszyć ostrość strumienia należy podwyższyć napięcie do 450V...750V, co wymaga też zwiększenia natężenia pola magnetycznego do 48-65Gs. Cewki korekcyjne, często zastąpione magnesami trwałymi w postaci blend (jak na szyjce kineskopu) dają natężenie pola magnetycznego około 4 Gs i służą do centrowania strumienia wybierającego. Cewki odchylające linii i ramki odchylają strumień wybierający w poziomie i pionie. Zespół cewek jest ekranowany, bowiem powolny strumień wybierający jest wrażliwy na obce pola magnetyczne. Anoda cylindryczna (elektroda skupiająca) jest zamknięta siateczką metalową o gęstości oczek ok. 40000 na każdy centymetr kwadratowy i jest umieszczona ok. 3 mm przed elektrodą sygnałową (akumulującą). W widikonach nowocześniejszych siateczka ta, zwana też siatką czwartą posiada ona oddzielne elektryczne wyprowadzenie i ustala się jej potencjał 50% wyższy niż anody cylindrycznej. W sposób znaczący polepsza to rozdzielczość widikonu, co tłumaczy się wyciąganiem jonów z przestrzeni elektrody cylindrycznej. Jakkolwiek najbardziej rozpowszechnione są widikony z odchylaniem i skupianiem magnetycznym to były także wykonywane widikony ze skupianiem elektrostatycznym i odchylaniem magnetycznym a nawet z odchylaniem i skupianiem elektrostatycznym. Skupianie było w tych widikonach gorsze niż w przypadku skupiania magnetycznego, ale zniekształcenia geometryczne były mniejsze. Ponadto kamery z takimi widikonami były lżejsze-brak cewek. Dużą wadą widikonów była duża bezwładność świetlna- to znaczy obraz nie zanikał natychmiast po wyłączeniu oświetlenia. Za poruszającymi się obiektami zostawały więc smugi. Zjawisko to jest tym silniejsze im mniejsze jest natężenie oświetlania sceny. Współczynnik gamma widikonu wynosi zazwyczaj 0,65-0,7. Ekran czarno-białego kineskopu ma współczynnik kontrastu gamma około 2, wobec czego wypadkowy współczynnik gamma jest rzędu 1,4 , co jest optymalne ze względu na artystyczne widzenie oka ludzkiego.

Materiały RCA z 1951r. dotyczące widikonu (plik zip ok 1,5MB) 



Powrót do strony głównej