шает 25-30 кВ, то возникают рентгеновское излучение из люминофора и паразитные явления, обусловленные автоэлектронной эмиссией.

Одним из путей повышения коэффищ1ента усиления яркости [см. (23.1)] является уменьшение размеров изображения на экране по сравнению с размером его на фотокатоде. Использование для этой цели электростатических фокусирующих систем приводит к ухудшению предела разрешения ЭОП.

В ряде случаев от ЭОП требуется усиление яркости изображения объекта в сотни тысяч раз. Получить такое усиление в однокамерном ЭОП за счет повышения чувствительности фотокатода, светоотдачи экрана, увеличения напряжения питания и сжатия изображения не представляется возможным.

Существуют два способа дальнейшего повышения коэффициента усиления яркости: каскадное усиление, основанное на последовательном соединении однокамерных ЭОП, и внутрикамерное усиление фотокатода с помощью вторичных электронных эмиттеров. Последовательное соединение ЭОП позволяет получить общее усилеше светового потока, близкое к произведению коэффициентов усиления отдельных ЭОП, с учетом спектральных характеристик излучения экрана и чувствительности фотокатода.

Последовательное соединение, при котором изображение объекта проецируется с экрана предыдущего преобразователя на фотокатод последующего с помощью оптических систем, является малоэффективным из-за больших потерь светового потока в промежуточных оптических системах.

Распространение получили конструкции ЭОП, основанные на принципе оптического контакта, когда однокамерные преобразователи объединяются в общий вакуумный баллон (рис. 23.4). Каждая камера отделяется от соседней тонкой (около нескольких микрон) прозрачной пластинкой слюды или стекла, на которую с одной стороны наносится слой люминофора, а с другой - фоточувствительный слой. Комбинация экран-слюда-фотокатод называется каскадом усиления, а ЭОП, содержащий каскады усиления, - многокамерным или каскадным. Камер всегда на одну больше, чем каскадов усиления; так, двухкамерный ЭОП содержит один каскад усиления. В практических конструкциях число каскадов усиления обычно не превышает пяти, что позволяет регистрировать каждый электрон, вьшетающий из фотокатода.

Для получения высокого коэффициента преобразования спектральные характеристики экрана и фотокатода каждого каскада усиления должны быть хорошо согласованы, т.е. необходим высокий коэффициент использования фотокатодом потока излучения с экрана. При этом неважно, в каком участке спектра работает каскад с согласованными cпeктpaльныш характеристиками. Предел разрешения многокамерных ЭОП определяется свойствами экрана и толщиной слюдяной перегород-

Рис. 23.4. Конструкция Двухкамерного однокаскад-ного ЭОП;

/ - фотокатод первой камеры; 2 - анод первой камеры; 3 - экран Ттервой камеры; 4 - фотокатод второй камеры; 5 - анод второй камеры; б экран второй камеры

/ Z 3

Б Рис. 23.5. Трехмодульный двухкаскадный ЭОП:

/ - фотокатоды; 2 - экраны; 3 - стекловоло-конные пластины

ки. Порошковые экраны на слюдяной перегородке толшиной 5-10 мкм обеспечивают предел разрешения около 50 пар линий на миллиметр.

Недостатками многокамерных ЗОП с электростатической фокусировкой являются высокое напряжение питания, неравномерность предела разрешения по поверхности экрана (разрешение от центра к краям экрана спадает в 5-10 раз), а также громоздкость конструкции и сложность изготовления.

В значительной мере лишены указанных недостатков многокамерные ЭОП, составляемые из отдельных однокамерных ЭОП-модулей, с использованием для оптического контакта стекловолоконных плосковогнутых пластин (рис. 23.5). Эти пластины состоят из множества тонких (диаметром несколько микрон) стеклянных волокон. Плоские отполированные наружные поверхности пластин позволяют осуществить хороший оптический контакт отдельных модулей, которые обычно вставляются в общую цилиндрическую капсулу. Определенный профиль внутренней поверхности стекловолоконных пластин, на которые наносится фоточувствительный слой или люминофор, обеспечивает равномерную разрешающую способность по экрану. В результате разрешающая способность на краях поля зрения увеличивается более чем в 10 раз. Коэффициент усиления яркости многомодульных ЭОП несколь--ко ниже, чем в многокамерных ЭОП с таким же количеством камер, что объясняется большими потерями света (до 40%) в стекловолокон-

/ 2 3

/ / Л

Рис. 23.6. Устройство ЭОП с динодным умноисителем, работающим "на прострел 1 - фотокатод; 2 - фокусирующая катущка; 3 - диноды; 4 - экран

НЫХ межкаскадных соединениях по сравнению с потерями в тонких слюдяных пластинках.

Эффективным способом повышения коэффищ1ента усиления яркости является внутрикамерное усиление фототока вторично-электронными умножителями. В настоящее время в ЭОП применяются два типа умножительных систем: система с плоскими вторичными эмиттерами сквозного типа, работающими "на прострел", и распределенная умножительная система в виде микроканальных пластин (см. § 14.3).

Тонкопленочные эмиттеры, работающие "на прострел", были рассмотрены в § 13.2, поэтому остановимся только - на особенностях их использования в ЭОП. При ускоряющем напряжении между пластинами около 5 кВ коэффициент вторичной эмиссии динода достигает 5. Более высокий коэффициент вторичной эмиссии (30-40) может быть получен в толстых (около 10 мкм) рыхлых пленках хлористого калия, нанесенных на алюмитевую пленку путем испарения в атмосфере инертного газа. Вдоль слоя пористого диэлектрика располагается мелкоструктурная сетка, на которую подается напряжение 50-250 В относительно проводящей подложки. В результате в слое диэлектрика возникает сильное электрическое поле, напряженность которого достигает 10 В/см. Это поле облегчает выход вторичных электронов, образуемых в результате лавинной ионизации первичными электронами. Коэффициент усиления яркости в таких ЭОП может быть получен около 10-10

Предел разрешения каскада усиления "на прострел" в основном определяется большим значением начальной энергии вторичных электронов