Страница:Радиофронт 1935 г. №11.djvu/47

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


В общем порядок развертки совершенно такой же, как и во всех других системах телевидения. Только обычно мимо неподвижного изображения движутся отверстия диска иди электронный луч, а здесь наоборот: мимо неподвижного отверстия мчится все изображение.

ВТОРИЧНАЯ ЭМИССИЯ ЭЛЕКТРОНОВ

Явление вторичной эмиссии электронов известно очень давно. Оно заключается в том, что электроны, падающие с большой скоростью на поверхность различных веществ, способны выбивать из этой поверхности так называемые вторичные электроны.

Для многих веществ это число вторичных электронов может даже превышать число первичных в несколько раз. Таким образом отраженный от поверхности «дождь» электронов может быть в несколько раз усилен.

Идея использовать это усиление в технических целях также не нова. (Еще в 1918 г. Холл (Hull) описал лампу, в которой ток эмиссии иити усиливается при помощи вторичной эмиссии.)

Однако у Фарнсворта эта старая и забытая идея получила блестящее развитие.

Из всех поверхностей наиболее чувствительной ко вторичному излучению электронов оказалась окись серебра, покрытая пленкой цезия. Эта поверхность сходна с поверхностью наиболее чувствительных цезиевых фотоэлементов. Совпадение не случайное. Очевидно, в обоих случаях важна та легкость (малая работа выхода), с которой электроны могут быть вырваны из поверхности во внешнее пространство.

На рис. 4 изображена характеристика вторичной эмиссии для этой поверхности. По горизонтальной оси отложены напряжения (в вольтах), которые разгоняют поток первичных электронов. Эти напряжения определяют скорость, с которой электроны достигают поверхности. По вертикальной оси отложено отношение числа вторичных электронов к числу первичных. Таким образом, если какая-либо точка кривой находится на высоте например 5 единиц (400 V), это значит, что каждый падающий электрон в среднем выбивает по 5 электронов. Коэфициент усиления одного «каскада» при однократном использовании вторичной эмиссии, как видим, невелик. В лучшем случае он достигает 6 (в некоторых опытах удалось получить 8—10-кратное усиление). Это усиление получается при больших напряжениях. При малых напряжениях в 50—100 V оно значительно меньше (2—3 на «каскад»),

ЭЛЕКТРОННЫЙ МУЛЬТИПЛИКАТОР (УМНОЖИТЕЛЬ)

Основная идея Фарнсворта очень проста. Он построил трубку, в которой эффект вторичного усиления был использован несколько раз последовательно. Такое многократное использование вторичных электронов дает то же самое, что и многокаскадный ламповый усилитель.

Первичный поток электронов, ударившись первый раз о поверхность цезиевого катода, выбивает, скажем, 4-кратное количество электронов. Эти вторичные электроны вновь разгоняются, ударяются о другую такую же поверхность и образуют ток, усиленный еще в 4 раза. Этот ток может быть направлен обратно на первую поверхность, и т. д. Так как скорости электронов измеряются тысячами и десятками тысяч километров в секунду, то на все это движение электронов взад и вперед требуется ничтожный промежуток времени, порядка одной десятимиллионной секунды. Усиление, получаемое, скажем, при 10-кратном соударении, очень велико. Оно равняется 4Х^Х4Х4Х^ Х4Х4Х4Х4Х4 = 410= 1 049 010, т. о. свыше

миллиона!

Фарнсворт разработал две конструкции электронных мультипликаторов. Первый тип с постоянным напряжением схематически показан ыа рис. 5. а

Стенки баллона покрываются тонким слоем распыленного никеля или платины 1. На этот слон наносится сплошной слой серебра, который затем окисляется. Наконец вводится цезий н образуете» чувствительный фотоэлемент. Сверху и снизу, в точках А и В к чувствительной поверхности фотоэлемента, ^которая одновременно дает большое количество вторичных электронов, присоединяются концы батареи в 500 V. Сопротивление слоя 1 очень велико—0,5—2 МУ. Вдоль трубки получается таким образом возрастание потенциала сверху вниз. По оси колбы расположен стержневидный аиод 2. Он находится под несколько большим напряжением, чем нижняя часть чувствительной поверхности. Внизу анод заканчивается тарелочкой 3 — собирателем электронов.

Способ действия этого мультипликационного фотоэлемента заключается в следующем: в верхнюю левую часть трубки попадает пучок света 4, вызывающий из слоя / первичные фотоэлектроны. Эти электроны устремляются к аноду, но лишь небольшая часть их попадает на анод. Двигаясь к аноду, фотоэлектроны одновременно падают вниз, так как потенциал стенок книзу увеличивается. Скорость, с которой электроны ударяются о противоположную стенку, определяется как ра» падением потенциала вдоль трубки. Оно достигает значения 50—100 V. Вторичные электроны, выбитые фотоэлектронами, ускоряются к аноду влево и падают на левую стенку, но еще ниже. Процесс повторяется несколько раз. Грубо говоря, путь электронов получается зигзагообразным, как это схематически указано на рис. 5. Конечно истинные траектории электронов не прямолинейные. Первичное облачко фотоэлектронов, двигаясь справа налево и слева направо, ударяясь несколько раз с стенки колбы и падая вниз, непрерывно возрастает.

Тарелочка 3 собирает в конце концов огромное количество электронов. Ток, протекающий по сопротивлению Я, получается усиленным в огромное число раз. С этого сопротивления и снимается напряжение.

Усиление, которое способна произвести подобная трубка, зависит от усиления на «каскад», определяемого падением напряжения вдоль стенок, и числом ударов на всем пути, т. е. числом этих каскадов.

Очевидно, чем больше будет напряжение батареи и чем длиннее трубка, тем больше может стать усиление. Однако до бесконечности и здесь усиливать нельзя. В конце концов в нижней части трубки образуется такое огромное количество электронов, что пространственный заряд их начинает отталкивать вновь прилетающие электроны.

Фарнсворт не пишет, какое усиление может быть достигнуто, но во всяком случае оно превышает несколько тысяч. Для очень слабого первичного фототока Им было даже получено усиление в 10 млн. раз.

Самое главное в этом усилении — это его «бесшумность». Порог шумов в этом случае еще точно не обследован.

В следующем номере будет описан второй тип мультипликационной трубки и передатчик Фарнсворта.