Elektronikus teleszkóp - szól tér
Az elmúlt években, a tudomány és a technológia széles körben fejlett elektronikus úton fokozza a fényerőt a kép. Használata némelyik csillagászati jelentősen csökkentheti az expozíciós idő, amikor fényképez, és növeli a átható ereje a modern optikai teleszkóp és bizonyos esetekben megfigyelni a következő területeken: a spektrum (infravörös tartomány), ahol még speciális fényképészeti lemez nem nagyon alkalmas.
Időközönként megvilágítás képek ütközött egy csillagász, amikor fényképez égi objektumokat, nagyon nagy. Ez a tény meghatározza a szükséges expozíciós idő a fotolemez Jó minőségű negatívok. Attól függően, hogy a fényerő a expozíciós idő változhat néhány század és néha kisebb a másodperc törtrésze (a nap), hogy több tíz óra (a gyenge ködök, stb). Csökkentve a tartózkodási idő, különösen, ha fotózni a bolygók, javíthatja a képminőséget. Mint tudod, hosszú fényképezés ad a homályos képeket a negatívokat interferenciája miatt a légköri turbulencia.
Várakozási idő lehet csökkenteni, vagy növeli a bemeneti nyílás a távcső átmérője, ami néha nehéz megtenni vagy használatát fotoelektromos fény érzékelők sokkal érzékenyebbek, mint fényképészeti lemez. Relatív érzékenység a legtöbb esetben változatlan marad, míg a fotolemez esik hosszú expozíció alatt. Az erősítés érzékenység képest fotolemez az átlagos fényerőt a regisztrált kép lehet körülbelül 300-szor.
Jelenleg három módon, hogy fokozza a kép világosságát széles körben használják a szakmában: elektrolumineszcens, elektro-optikai, televízió. Némelyikük használják a csillagászatban.
Alapján az első kidolgozott módszer elektrolumineszcens fényerő erősítők (ELU). Ezek közé tartozik a többrétegű rendszer váltakozó egymás között, valamint fotoellenállások fényporok által táplált elektromos áram. Ezek erősítők, annak ellenére, hogy rendkívül könnyű kezelhetőség és a szinte teljes hiánya a saját konfigurációs elemek nem használják a csillagászatban, mert van egy kis felbontású és viszonylag alacsony fényérzékenység. Azonban a paraméterek ELU gyorsan javuló és valószínű, hogy hamarosan eleget csillagászati megfigyeléseket.
A második módszer a fényerő nyereség átalakítani az optikai kép keresztül képerősítő (IIT) az első elektronikus, majd ismét a látható.
is fel lehet használni, és azt az elvet az elektronikus fényképezés (E F). Az FE optikai kép vetül a félig fotokatódon. Az utolsó fény elektronokat kibocsátani. A fényes területeken a kép úgy kibocsátott több a sötétben - kevésbé. Így fotokatód alkotó elektronsugár. Egy kiegészítő elektromos mező, 20 kV gyorsított elektron áramot és összpontosít fényképészeti lemezen alkotnak egy elektronikus kép. Upon hatása az elektronok a fényképészeti emulzió létrehoz egy hasonló hatást fény. Egy ilyen eszköz lehet egy nagyon nagy felbontóképesség. A világos a kapott kép a lemezen korlátozott, csak a részletesség.
Attól függően, hogy az anyag a fotokatódot átalakító eltérő érzékenységét a különböző fénysugarakat, azaz a. E. Van egy másik spektrális érzékenységét. Például a széles körben eloszló antimon-cézium fotokatód van egy maximális érzékenységet a kék fény. Oxigén-cézium fotokatód két maximális érzékenységet - az első kék fény, a második - az infravörös. Ez lehetővé teszi, hogy használható átalakító fényképezünk egy kép a szemnek láthatatlan a fénysugarakat. Oxigén-bizmut-cézium fotokatód rendelkezik a legnagyobb érzékenység a zöld fény, mint a spektrális érzékenysége az emberi szem. A leghatékonyabb, amint az a grafikonon látható, egy multi-alkáli fotokatód.
Összehasonlítani az érzékenység a fényképészeti lemez és fotokatódról világossárga vevő, meg kell határozni a közös minőségi mutatók számukra. Általában összehasonlítások a hatékonyságjavulást fogalmának bevezetésével a kvantumbozama a fényt érzékelő. A fotokatód van - a fotoelektronok száma által kibocsátott hatására egy foton becsapódási a felületén; fényképészeti lemezek - a szemek száma a fémezüst, amely után lehet kimutatni fejlődését. A kvantumhasznosítási egyenlő lenne 100%, ha minden egyes kvantum fénysugárzás hatására a megjelenése egy elektron, vagy egy csipet fémes ezüst az emulzióban. Azt a legmagasabb kvantumhasznosítási antimon-cézium fotokatód. A maximális spektrális érzékenysége a kvantumhatásfok eléri a 30% -a az elméletinek, 100% -nak véve. Egy érzékeny fotográfiai lemezt kell lennie körülbelül 1000 fotonok, hogy kap egy gabona ezüst fém. Így a kvantumhatásfok az emulzió volt, körülbelül 0,1%. Az érzékenység a fotokatód érzékenység fölött a fotográfiai lemez maximális kvantumbozama 300-szor. Ha feltételezzük, hogy az átlagos kvantumhasznosítási a fotokatód 10%, míg az erősítés a érzékenység csökken a 100-szor. Ez azt jelenti, hogy egy fél-méteres távcső fotokatódos használunk a fénydetektor, egyenlő lenne egy távcső tükörrel 5 m átmérőjű, de csak felszerelt érzékeny fényképészeti lemez.
Az igazi nyereség késleltetés eredményeként a használatát IC nyilvánvalóan szintén 300-100-szor nagyobb léptékben 1: 1.
Converter elektronikus fotózás első alkalommal került sor a francia csillagász A. Lallemand 1936 fotózásakor gyengén világító csillagok és mások. Tekintettel arra, hogy a kép a fotográfiai lemez a készülék az eredménye kitettség az emulzió nem a fényáram és a gerenda fotoelektrono kibocsátott fotokatódról származó, egy új módszer a kép intenzívebbé és fényképezés nevezték elektronikus fényképet, és az eszköz - elektronikus távcső.
Az egyik első típusú kép átalakító Lallemand: átalakító áll üvegedényben össze két rész csatlakozik egy légmentes eszközt. Az első részben az optikai kép a égi objektum vetített gömb alakú felület átmérője az edény, amelynek belseje képezi a félig átlátszó fotokatód. Áramátalakító 120 cm teleszkóp az obszervatórium Haute Provence (Franciaország) használt 1956 óta, hogy fokozza a fényerőt a spektrális megfigyelések halvány csillagászati objektumok. A jeladó van szerelve egy spektrográf szerelt közvetlen hangsúly. Egy ilyen távcső ad jó kép a csillagászati objektumok spektrumokat 15 perces expozíció. Normál felvételi azonos spektrumot ugyanabban távcső kizárólag fényképészeti lemez lenne szükség sokkal nagyobb megjelenést.
További javítása az áramátalakító tervezési létrehozásához vezetett három szakaszból egy közbenső alumínium fólia. Az első rész egy olyan kamra, egy nagy vákuum, amelyben a fotokatód van elhelyezve. Ehelyett fotolemezzel felvitt alumínium fólia néhány mikron vastagságú. Célból - fenntartani a vákuum az első részben és fényképezés át elektronok a fotokatód a fényképészeti lemez, tapadó film. A film és a fotokatódról nagy gyorsító feszültség van 30-35 négyzetméter. Az elektronok hatása alatt egy elektromos mező szert nagy sebességgel és könnyen áthaladnak a fémfilm, bombázzák a fényképészeti emulzió a lemezen. A második és harmadik szakasz van vákuum között. § kommunikálnak egymással, valamint a külső levegőt a szorosan zárt ablakok.
A fotográfiai lemez fokozatosan átmegy minden szakaszának és lezárja a film. A mozgás nem azonnal jelentkeznek, de fokozatosan: először behelyezzük a harmadik rész és a külső ablak légmentesen lezárva. levegőt pumpálnak ki a szakaszt. Amikor a nyomás a második és harmadik szakasz lesz egyenlő, a második ablak nyílik meg, és a fényképészeti lemezt bevezetjük a második részben. Miután a végén forgatás fényképészeti lemezen fordított sorrendben vesszük ki a berendezésből. Mindezeket a műveleteket végzik külső elektromágnes, ami természetesen megnehezíti a készülék működését. Improvement átalakító elektronikus fotózás vezetett néhány egyszerűsítést a szerkezetet.
A jelenlegi konstrukciókban IIT kimeneti kép méretét lehet nagyobb vagy kisebb, mint a bemeneti, de gyakran zoomarányt tett egység lesz. Csökkentése az elektronsugár kondenzálódik fényerejének növelésével a képernyőn megjelenő kép.
Kép fényereje kíséri egyidejű megjelenése a képernyőn a szórt fény. Kontrasztot és élességet a kép romlik. Ahhoz, hogy megszüntesse ezt a hátrányt, a foszfor képernyő belső oldalán néző a fotokatód, az alumínium fólia bevont 0,08 mikron vastag. Az elektronok szabadon áthatolnak, és éri el a képernyőn, és a szórt fény elnyelődik általa. Ennek eredményeként, az egyértelműség és a kép kontrasztját a fluoreszcens képernyő javul.
Átalakítók kicsinyített kép ritkán használják, mert a képernyő képe általában nem tekintik vizuálisan és fényképezett. Erre a célra, a nagy rekesz fényképészeti objektívek, amelyek csökkentik a nagy fény veszteségeket. Például, amikor a lencse a nyílás arány 1: 1 között van, csak körülbelül 8% a fény a konverter képernyőn, és a többi eloszlik haszontalan nélkül hullott fényképészeti lemezen. Így a használata fotográfiai lencse csökkenti a tényleges fényerősség nyereség elektrooptikai átalakító és körülbelül 7-szer.
Annak érdekében, hogy növelje a kihasználtsági arány a fény számos országban felállított az inverter kontakt nyomtatás, amelynek elegendően vékony, és tartós, átlátszó fal bevonandó fénypor.
Hiánya átalakítók segítségével a képernyőn finom csillám fólia hordozó a képtelenség, hogy növelje az átmérője a kimeneti kép. Ha a képernyő mérete nagyobb, mint 10 mm, a fólia szakítószilárdság nem lesz megfelelő, és összeomlik légköri nyomáson.
Jelenleg konverterek ilyen széles körben használják a csillagászatban fényképezésére a csillagok és ködök.
További fejlesztése és javítása a képerősítő csövek tervez vezetett kaszkád áramkört. Bennük a képernyő képét átalakító az első vetített nyílás optika rá fotokatódról a második és a második jeladó fényképezte a fényképezőgép kijelzőjén. Ez a rendszer lehetővé teszi csökkentését az expozíciós idők megközelítőleg 12-15. Azonban a nagyobb számú lencsét a köztes optika okozza szórt fény, csökkenti a kontrasztot és élességet.
Jelentősen magasabb nyereséget kaphatunk alkalmazásával két átalakító nélkül közbenső optika. Ebből a célból, hogy egy teljes vastagsága az üveglap kicsi (0,05-0,02 mm), amely az alapja a kétrétegű elem. Az egyik oldalon, hogy alkalmazzák a szűrőanyagot az első inverter, és a többi - a második félig fotokatódon. Minden egyes szakaszban kap feszültséget 12-15 kV, és a két szakaszból álló egység 24-30 négyzetméter. Lefényképezése képek ilyen átalakítóval képernyő csökkenti a várakozási időt a 100-140 alkalommal.
Egy nagyon nagy számú szakaszában növeli a fényerő beállítása 3-4. Azonban további növekedését az akadályozhatja a technológiai gyártási nehézségek, valamint a csökkentett kép kontrasztját és növeli az interferenciát a készüléket. Így a többlépcsős konverterek (hasznos nyereség 100, 000-szor) az első sötét jelenlegi fotokatódról okozhat belső zaját világos háttér. Úgy van kialakítva, nagyszámú fénylő pontok mozgó véletlenszerűen minden irányban a képernyőn. Minden pont merül fel a hatása egy vagy több elektront a foszfor képernyőn. Nyilvánvaló, hogy a fényerő nyereség hányados 100.000 korlátozó. További növekedés csak rontja a készülék teljesítményét. A minimális megvilágítás kép fotokatódon, amellyel meg lehet észlelni a kép a képernyőn az átalakító kb 6,10 l / s. Megközelítőleg azonos megvilágítás figyelhető meg a föld felszínén egy nagyon zavaros és holdtalan éjszaka.
Amellett, hogy ezek a struktúrák EOC ismert laboratóriumi minták és egyéb típusok. Egyikük vonatkozik átalakító, ahol az eljárás másodlagos emisszió a több dynodes elhelyezve egyenlő távolságra a fotokatód és a foszfor képernyőnél. Dynodes formája lehet a vékony fém filmek kellően nagy CO-együtthatója szekunder elektron emisszió. Az elektronok áramlása repülő fotokatódról a foszfor képernyő, domborít sok másodlagos elektronokat az dinóda. Ez nagyban növeli a sűrűsége, és így a fényerő amplifikált az adóegység kijelzőjén.
Egy másik típusú invertert egy másodlagos elektron emisszió dynodes alkalmazunk finom fém háló. Az elv a keresete eltér az első típus. Ilyen képerősítő még nem talált gyakorlati alkalmazása, mivel nem nyújtanak jó kép tisztaságát.
Összefoglalva, meg kell jegyezni, hogy például, a használata képerősítő egy felbontóképessége 0,1 mm ad nyereség a kitettség eléréséhez szükséges egy fénykép egy égi objektum.