Bilddissektor

Ett Farnsworth bilddissektorrör

En bilddissektor , även kallad ett dissektorrör , är ett videokamerarör där fotokatodemissioner skapar en " elektronbild " som sedan svepas upp, ner och över en anod för att producera en elektrisk signal som representerar den visuella bilden. Den använder magnetfält för att hålla elektronbilden i fokus, och senare modeller använde elektronmultiplikator för att fånga upp elektronerna. Termen hade också använts för andra typer av tidiga videokamerarör. Dissektorer användes endast kort i tv-system innan de ersattes av det mycket känsligare ikonoskopet under 1930-talet. De fortsatte att användas för avbildning i tidiga vädersatelliter och månlandaren, och för att spåra stjärnattituden i rymdfärjan och den internationella rymdstationen .

Drift

En bilddissektor fokuserar en visuell bild på ett lager av ljuskänsligt material, såsom cesiumoxid , som avger negativt laddade "fotoelektroner" proportionellt mot intensiteten av ljuset som träffar materialet. Elektrostatiska avböjande plattor eller magnetfält manipulerar sedan periodiskt den resulterande elektronbilden horisontellt och vertikalt före en elektronmultiplikator , eller en liten öppning som leder till en positivt laddad detektor, eller bara en anod , i fallet med de tidigaste dissektorrören. Elektronmultiplikatorn eller aperturen tillåter endast de elektroner som emanerar från ett mycket litet område av elektronbilden, vilket representerar ett lika litet område av den visuella bilden. Hela bilden skannas flera gånger per sekund för att producera en elektrisk signal som representerar en rörlig visuell bild.

Eftersom dissektorn inte lagrar laddning är den användbar för att titta på insidan av ugnar och övervaka svetssystem eftersom den inte lider av den "flare" som normala bildrör upplever när man tittar på intensivt ljus.

Historia

I april 1925 ansökte den tyske professorn Max Dieckmann och hans student Rudolf Hell om patent på en apparat som heter Lichtelektrische Bildzerlegerröhre für Fernseher (Fotoelektriskt bilddissektorrör för TV). Ett patent utfärdades i oktober 1927, och deras experiment tillkännagavs i tidningarna Discovery och Popular Radio , men de misslyckades med att reducera det till praktik . 1951 hävdade Hell att han hade gjort ett rör men inte kunde få det att fungera, eftersom det vid den tiden fanns en otillräcklig kunskap om elektronoptik , manipulering av en elektronstråle av elektriska eller magnetiska fält .

Den amerikanska tv- pionjären Philo T. Farnsworth uppfann den första funktionella bilddissektorn 1927, och lämnade in en patentansökan den 7 januari 1927. Den 7 september samma år överförde bilddissektorn framgångsrikt sin första bild, en enkel rak linje, vid Farnsworths laboratorium. på 202 Green Street i San Francisco . Den 3 september 1928 hade Farnsworth utvecklat systemet tillräckligt för att hålla en demonstration för pressen, den första framgångsrika demonstrationen av ett helt elektroniskt TV-system. ^{[ citat behövs ]}

1929 eliminerade Farnsworth en motorgenerator från systemet, så det hade då inga mekaniska delar. Ytterligare utvecklingar det året inkluderade förbättringar av bildens klarhet och en ökning av antalet rader med upplösning, så att den översteg den för de mekaniska TV-systemen. Även 1929 överförde Farnsworth de första levande mänskliga bilderna med sitt system, inklusive en tre och en halv tums bild av hans fru Elma ("Pem") med slutna ögon (möjligen på grund av den starka belysningen som krävs).

Eftersom elektronerna som emitteras inom en bilddissektor samlas upp av elektronmultiplikatorn eller anoden endast under den mycket korta tid som ett område av "elektronbilden" exponeras, går huvuddelen av elektronerna förlorade. Således var de tidigaste bilddissektorerna mycket ineffektiva, och extremt stark belysning krävdes för att den skulle användas effektivt. Farnsworth tog upp detta problem med uppfinningen av en "elektronmultiplikator" (inte att förväxla med samtida elektronmultiplikatorer ) ^{, en anordning som} ökade antalet elektroner i en krets genom att generera "sekundära emissioner" av elektroner från ett par av motsatta ytor, vilket förstärker den elektriska signalen.

Farnsworth ansökte om patent för sin "elektronmultiplikator" den 3 mars 1930 och demonstrerade dess tillämpning 1931. Farnsworth fortsatte att förbättra enheten, som skulle komma att kallas en "multipactor", så att den enligt uppgift kunde förstärka en signal till den 60:e kraften eller bättre, och visade mycket lovande inom andra elektronikområden. Ett betydande problem med multipactorn var dock att den nöts ut i en otillfredsställande snabb takt.

Den 25 augusti 1934 gav Farnsworth världens första offentliga demonstration av ett komplett, helelektroniskt TV-system, som inkluderade hans bilddissektor, vid Franklin Institute i Philadelphia, Pennsylvania .

I april 1933 lämnade Farnsworth in en patentansökan med titeln Image Dissector , men som faktiskt beskrev ett kamerarör för laddningslagring med låg elektronhastighet för katodstrålerör (CRT). Dess principer utvecklades och implementerades av RCA (som betalade royalties för dem) i image orthicon , det kommersiella tv-kameraröret tills det började ersättas av solid state bildsensorer på 1980-talet.

I slutet av 1930-talet ersattes dissektorer av mer effektiva ikonoskop .

externa länkar

Se även