электронной эмиссии a = i2/h (отношение тока вторичных электронов к току первичных i,}. Как видно из рис. 4.6. а, на кривой можно выделить три участка: О - f-,, где о<1; U1 - U2, где а> 1, и uk>u2. глеа<1.

Снижение коэффициента истинной электронной эмиссии на начальном участке кривой при поннжеиил -потенциала коллектора связано с уменьшением энергии первичных электронов. Вместе с этим при приближении LU к О начинает сказываться электронно-оптическое отражение первичных электронов, и их доля в общем числе электронов, уходящих с мишени (ток ii). при L>,-vO стремится к 100%. Этим объясняется сложный характер зависимости коэффициента эффективной вторичной эмиссии, т е отношения общего числа электронов, уходящих с мншени (ток i), к числу приходящих электронов (ток 1*1), в начальном участке кривой (сплошная линия на рис. 4,6), Ход истинного коэффициента вторичной ?мнс-сии на >частке 0-U, показан штриховой линией

С увеличением энергия первичных электронов возрастает, что приводит к росту о. Уменьшение о с дальнейшим ростом иа участке V,-Ui вызвано увеличением глубины проникновения первичных электронов в толщу мишени и связанным с этим затруднением выхода вторичных электронов.

определим равновесный потенциал элементов накопителя при бомбардировке его электронами для каждой нз указанных областей

1. в области 0<l/k<i/i о<1, следовательно, число вторичных электронов меньше, чем первичных, и бомбардируемый участок мншенн заряжается отрицательно, его потенциал падает. когда он достигнет потенциала катода электронной пушки, электроны, имеющие нулевую начальп\н1 скорость вылета, достигнут ми шенн н возвратятся обратно, не изменяй потенциала поверхности мишени следовательно, в этом случае, если бы начальная скорость вылета всех электронов была действительна равна нулю, то стационарным потенциалом мншени было бы 11 = 0. однако известно, что эмиссия электронов происходит с некоторой началь ной скоростью (точнее, описывается распределением по начальным скоростям вылета) энергия лик электронов оказывается достаточной, чтобы преоло-теть тормозящее поле мишени и понизить ее потенциал, в результате одновременного протекания процессов понижения потенциала и утечки электронов аследсгвне яв леинй поверхностной и объемной (полупроводниковая мишень) проводимостей устанавливается некоторый равновесный потенциал U„ практически [t/ия:-(1 -3 в

таким образом, при любом исходном потенциале коллектора (в пределах 0<fk<li при электронной бомбардировке мншени потенциал ее поверхности стремится к !начению Um= - Uo

2, в области U,<.Uk<.U2 а>1. число вторичных электронов больше, чем число первичных, и на бомбардируемой участке иншенн усганавливаетсч избыточный положительный потенциал с ростом положительного потенцна.-ia созда етсн тормозящее поле между мишенью н коллектором когда потенциал мншени становится выше потенциала коллектора, с иишени уходят лишь те электроны, начальная скорость вылета которых больше нуля. чем выше потенциал мншени, тем меньшее число вторичных электронов уходит иа коллектор и большее число и); возвращается иа мишеиь наконец, когда потенциал мишени станет таким, 4tii на коллектор будет уходить столько электронов, сколько приходит с первичным пучком, г е "=1. потенциал мнше1ги перестанет изменяться и наступит состоя

рость вылета вторичных электронов, зависящая от материала мишени и состав-

3. в области i/k>Li а<], следовательно, с мишени уходит больше элекг-ронов, чем приходит иа нее. Потенциал элемента мишени снижается н дост1\гаег 5 Дальнейшего понижения пбтеицнала не лронсхиднт, пмкольку

Таким образом, установлено, что потенциал поверхности изолированной мишени в результате ее бомбардировки стабилизируется при значениях, указанных на рис. 4.6, б.

§ 4.3. Устройство и принцип действия виднкона

К числу ФЭП, использующих внутренний фотоэффект, относятся передающие телевизионные трубки типа видикон и его последующие модификации: плюмбнкон, кремннкон и др. В преобразователях этого типа реализовано накопление заряда, в связи с чем они обладают высокой чувствительностью. Наиболее просто принцип формирования сигнала в трубках подобного типа можно проследить на примере виднкона.

Рис 4 7, Устройство внднкоиа (а) и узла

Идея использования внутреннего фотоэффекта для создания ФЭП была высказана академиком А. А, Чернышевым в 1925 г-Промышленные образцы видик01Гов, удовлетворяющие высоким требованиям вещательного телевидения, появились в 50-х годах нашего столетия.

Рассмотрим устройство и принцип действия видикона. Основой конструкции видикона (рис, 4,7, а) является цилиндрическая колба /. Один из торцов колбы служит входным окном, через которое на полупроводниковую мишень (рис. 4.7, б) проецируется изображение передаваемой сцены. На стеклянную пластину нанесен тонкий, практически прозрачный для проходящего света слой проводника {оксид олова, оксид индия, золото и др.)--так называемая сигнальная пластина 12, соединенная с кольцевым электродом i3, через который снимается выходной сигнал изображения. Непосредственно на сигнальную пластину наносится светочувствительный слой полупроводника 14, который и является мишенью. 86

преобразующей падающий световой поток в потенциальный рельеф. Толщина этого слоя составляет 2-4 мкм, а материал - полупроводник с высоким темповым сопротивлением (10" - Ю- Ом-см) и высокой световой чувствительностью. Наибольшее распространение получили мишени из трехсернистой сурьмы (SbaSs), вместе с тем используются мишени из селена, оксида свинца, сернистого кадмия и др. Выбор того или иного полупроводника диктуется прежде всего необходимостью получить заданную спектральную характеристику чувствительности преобразователя. Использование трехсер-нистонсурьмы позволяет получить спектральные характеристики чувствительности, достаточноблизкие кривой относительной видности глаза человека. Следует учитывать, что материал мишенн определяет н другие характеристики прибора (инерционность, свет-сигнал и др.). Для формирования коммутирующего электронного пучка 4 используется плоский термокатод Ю, модулятор 9, имеющий отрицательный потенциал от О до 100 В {все потенциалы намеряются относительно потенциала термокатода) и благодаря этому регулирующий ток пучка. Потенциал первого анода 8 с апертурной диафрагмой, непосредственно формирующей коммутирующий пучок, положительный (-1-280 В), Второй анод 6 с потенциалом 280- 350 В), близким потенциалу первого анода, служит для создания эквипотенциальной области, в которой происходит отклонение электронного пучка. Коллектор 3 имеет мелкоструктурную сетку для образования равномерного отбирающего электрического поля Б районе Мишени и является коллектором вторичных электронов.

Потенциал сигнальной пластины t/n определяет режим работы прибора. При низких положительных потенциалах - до 4-100 В (область О-1/ на рис. 4.6, а<1) -обеспечивается стабилизация потенциала элементов мишени после коммутации их электронным пучком при [/«, близком потенциалу катода. Такой режим работы называется режимом коммутации пучком медленных электронов. При потенциалах сигнальной пластины V\ - V (см, рнс, 4.6) стабилизация потенциала элементов мишени происходит прн значениях, близких потенциалу коллектора. Этот режим называется режимом коммутации быстрыми электронами. Большинство приборов работает в первом режиме. Рассмотрим приборы, работающие в режиме коммутации пучком медленных электронов.

Фокусирующая катушка 2 обеспечивает фокусировку коммутирующего пучка в плоскости мншени. Отклонение пучка по вертикали и горизонтали осуществляется двумя парами отклоняющих катушек 5, для чего в них генерируются токи пилообразной формы с частотой полек и строк Для направления коммутирующего пучка параллельно оси трубки используют корректирующие катушки 7.

Выходной сигнал снимается с нагрузочного резистора ?«, включенного в цепь сигнальной пластины.

Чтобы понять, как формируется сигнал в видиконе, воспользуемся эквивалентной схемой мишени, приведенной нрис, 4,8. Элемент изображения на мишенн формируется коммутирующим пуч-