Страница 12 из 14
Изображение можно сделать видимым, если опылить поверхность этого слоя мелким порошком, частицы которого имеют заряд, противоположный знаку заряда слоя. Чем больший электрический заряд несет та или иная точка поверхности полупроводника, тем больше частиц притягивается к этим точкам. Те элементы изображения, которые не были облучены светом, имеют малую фотопроводимость и потому сохраняют большой заряд; потому они покрываются плотным слоем порошка. Освещенные ранее элементы поверхности светочувствительного слоя теряют весь или часть заряда вследствие увеличения фотопроводимости слоя; они не в состоянии притянуть частицы порошка и потому будут светлыми.
Светочувствительный слой может быть нанесен либо непосредственно на бумагу, либо на металлическую поверхность (в этом случае изображение, образованное порошком, переносится впоследствии на бумагу). Запись непосредственно на электрофотографическую бумагу обладает тем недостатком, что светочувствительность такой бумаги снижается, а это не позволяет записывать изображения с большими скоростями. В случае же использования отдельного фотопроводящего слоя, нанесенного на металлическую поверхность, удается достигнуть лучших результатов и получить более высокую чувствительность. При записи изображения этим способом светочувствительный слой удобно наносить на барабан, а строку развертки располагать при этом вдоль образующей цилиндра (рис. 16). Барабан медленно вращается; при этом часть поверхности фотопроводящего слоя сначала заряжается, затем освещается модулированным лучом света и опыляется красящим порошком, после чего краситель переносится на обыкновенную бумагу. Такая конструкция воспроизводящего устройства дает возможность почти сразу же просматривать изображение на отпечатке.
Еще проще осуществляется запись на ленту из электрофотографической бумаги. Устройство подобного записывающего аппарата показано на рис. 17.
Закрепление порошков на бумаге производится нагреванием ее так, чтобы нанесенный на ее поверхность порошок, в состав которого входят смолистые вещества, расплавился и тем самым прочно закрепился на бумаге. Весь процесс обработки при использовании электрофотографического способа занимает всего несколько секунд.
Рис. 16. Схема электрофотографической записи на барабане.1 — зарядное устройство; 2 — опылитель; 3— бумага; 4 — модулирующий световой поток; 5 — строка развертки.
Запись изображений скиатронами. Для воспроизведения изображения Луны были использованы также электронно-лучевые трубки с длительным послесвечением — скиатроны, представляющие собой приборы клапанного типа.
Принцип работы приборов клапанного типа поясняется схематически на рис. 18. На этом рисунке показан световой модулятор, работающий на просвет, т. е. изображен прибор диаскопической системы. Независимый источник света с помощью оптики равномерно освещает одну из сторон светового модулятора — экрана скиатрона, прозрачность отдельных элементов которого неравномерна и определяется проецируемым изображением. Телевизионное изображение с другой стороны экрана скиатрона, яркость которого определяется яркостью независимого источника света, проецируется объективом на светорассеивающий экран.
Рис. 17. Схема электрофотографической записи на ленте из электрофотографической бумаги.1 — зарядное устройство; 2 — электрофотографическая бумага; 3 — ролик лентопротяжного механизма; 4 —опылитель; 5 — световой пучок.
Устройство скиатрона схематически показано на рис. 19. Действие светового клапана, применяемого в этих трубках, основано на изменении прозрачности некоторых кристаллических веществ при изменении интенсивности облучающего их электронного пучка. Этими свойствами обладают некоторые кристаллы, например, поваренная соль, хлористый и бромистый калий. Электронный пучок создает на одной из сторон пластинки из такого вещества негативное изображение, пластинка же просвечивается источником света, и полученное изображение с помощью объектива проецируется на экран.
Рис. 18. К объяснению принципа работы приборов клапанного типа.1 — интенсивный источник света; 2 —световой модулятор; 3 — видеоусилитель; 4 — вход сигналов изображения; 5 — объектив;6 — светорассеивающий экран.
Рис. 19. Схема телевизионной проекционной системы со скиатроном,1 — источник света: 2 — конденсор; 3— экран скиатрона; 4 — фокусирующая система; 5 — отклоняющая система; 6 — усилитель сигналов изображения; 7 — объектив; 8 — проекционный экран;9 — электронный пучок.
В настоящее время используются также системы проекции изображения, в которых световой модулятор работает на отражение. Такие системы называются эпископическими. На рис. 20 приведено схематическое изображение проекционной и осветительной оптики такой системы.
Экран скиатрона состоит в основном из тонкого слоя кристаллов щелочно-галоидных солей, обычно хлористого калия. Отдельные элементы экрана, подвергнутые бомбардировке электронным пучком, обладают способностью поглощать лучи видимого света. Таким образом, если производится развертка модулированным электронным пучком, то, освещая экран такой трубки белым светом, мы сможем наблюдать записанное на нем изображение. Если изображение, воспроизведенное на экране скиатрона, равномерно освещено яркой лампой системы, состоящей из независимого источника света и осветительной оптики (два зеркала и конденсор), то отраженный от экрана скиатрона свет можно спроецировать специальной оптикой на светорассеивающий экран. В такой системе используется отражательная оптика, основанная на способности вогнутого сферического зеркала создавать при определенных условиях увеличенное изображение предмета. Возникающие при этом искажения изображения устраняются использованием специальной корректирующей линзы, помещаемой перед зеркалом в плоскости, проходящей через центр кривизны сферического зеркала.
Рис. 20. Проекционная и осветительная оптика регистрирующего устройства с проекционной трубкой (скиатроном).1— рефлектор; 2 — источник света; 3 — конденсор; 4 и 10 — зеркала; 5 — собирающая линза; 6 —сферическое зеркало; 7 — скиатрон; 8 — корректирующая линза; 9 — фокусирующе-отклоняющая система; 11 — светорассеивающий экран.
Скиатроны часто называют трубками с темновой записью, так как с увеличением плотности электронного пучка, бомбардирующего экран, увеличиваются светопоглощающие свойства экрана. Время существования темных пятен на экране зависит от интенсивности сигналов, числа последовательных импульсов возбуждения одного и того же элемента экрана и интенсивности источника света. Для получения на светорассеивающем экране позитивного изображения в скиатроне необходимо использовать сигнал изображения обратной полярности.
Полученное на экране скиатрона изображение может быть использовано для контроля космической телевизионной передачи и визуального изучения передаваемого изображения. Оно может быть также сфотографировано.
Воспроизведение изображений на электрохимической бумаге. Как сообщалось в печати, при приеме сигналов изображения с автоматической межпланетной станции использовалась также открытая запись изображения на электрохимической бумаге.