Рис. 23.7. Конструкции эоп с умноисительной системой на микроканальных пластинах :

а - плоский эоп; б - эоп с электростатической линзой (/ - фотокатод; 2 - анод; 3 - микроканальная пластина; 4 - экран)

ПО сравнению с фотоэлектронами. Снижение предела разрешения и уменьшение контрастности изображения происходит также в результате пролета первичных электронов через динод без потери энергии. Высокая энергия электронов (более 50 эВ) препятствует их фокусировке, что значительно снижает качество изображения.

На рис. 23.6 схематически изображен ЭОП с динодным умножителем, работаюшим "на прострел". Фокусировка электронов осуществляется длинной магнитной катушкой. Поле катушки создает ряд фокальных плоскостей, с которыми и совмещены диноды. Предел разрешения пя-тидинодного ЭОП с магнитной фокусировкой достигает 30 пар линий на миллиметр.

Серьезный недостаток ЭОП с умножительной системой, работающей "на прострел", - малая долговечность, которая объясняется отравлением фотокатода хлором, выделяющимися из динодов при электронной бомбардировке.

В последнее время широкое распространение получают системы умножигая ЭОП на МКП. Множество соединенных параллельно каналов диаметром 10-20 мкм в одну микроканальную пластину усиливает двухмерное электронное изображение с фотокатода, сохраняя при этом пространственное распределение информации.

В плоском ЭОП с МКП (рис. 23.7, а) электронное изображение с фотокатода переносится на входную поверхность микроканальной пластины однородным электростатическим полем. Разделенное множеством независимых каналов на элементы, электронное изображение усили-

вается по интенсивности и с выхода МКП переносится на экран также однородным полем. Входная поверхность МКП находится на расстоянии 0,1-0,2 мм от фотокатода, что обеспечивает высокую напряженность поля при сравнительно небольшом ускоряющем напряжении (300-500 В). Предел разрешения такого ЭОП составляет 30-40 пар линий на миллиметр. При расстоянии МКП от экрана 0,5 мм и ускоряющем напряжении 5 кВ кружок рассеяния получается меньше отверстия канала. Недостатками плоских ЭОП с МКП являются сложность изготовления, ионная и оптическая обратные связи, а уакже "сквозной" пролет электронов через канал без соударений со стенками.

Эти недостатки почти устранены в ЭОП с электростатической линзой и МКП (рис. 23.7, б). Увеличение расстояния фотокатод - МКП дает возможность увеличить напряжение, ускоряющее фотоэлектроны. Повьппение энергии фотоэлектронов, в свою очередь, позволяет нанести на входную поверхность МКП тонкую алюминиевую пленку, предотвращающую появление ионной и оптической обратных связей; Кроме того, угловое распределение электронов на выходе такой пленки почти не зависит от угла прихода первичных фотоэлектронов, что обеспечивает более равномерное усиление по всей поверхности МКП.

Применение МКП дает возможность получить в одном приборе коэффициент преобразования 10-10, т.е. такое же значение, какое дает трехкамерный ЭОП с двумя каскадами усиления, построенными по принципуоптического контакта экран-фотокатод.

Рентгеновские ЭОП. Широкое применение ЭОП находят в рентгеновской технике. Малая допустимая доза рентгеновского облучения в медицинской рентгеноскопии не позволяет получить удовлетворительное изображение объекта исследования на люминесцентном экране. Увеличение эффективности рентгенолюминофоров до максимального теоретического значения позволило бы повысить яркость современных экранов не более чем на порядок, а для существенного улучшения качества рентгеновских приборов необходимо усиление яркости в несколько тысяч раз. Использование рентгеновского ЭОП обеспечивает усиление яркости в 5-15 тыс. раз при пределе разрешения, отнесенном к входному экрану, до 3 пар линий на миллиметр.

В рентгеновском ЭОП в отличие от обычного происходит тройное преобразование изображения: рентгеновское излучение преобразуется рентгенолюминофорным экраном в световое, световое изображение с экрана передается на находящийся с ним в оптическом контакте фотокатод, далее электронное изображение прееносится на катодолю-минофорный экран, на котором возникает световое изображение, обычно сжатое в 10 раз.

Применение рентгеновских ЭОП в области неразрушающего контроля материалов и изделий позволило повысить информативность и чувствительность дефектоскопов.

Контрольные вопросы и задания

1. Каково назначение ЭОП?

2. От чего зависят и чем отличаются коэффициент усиления яркости и коэффициент преобразования?

3. Какие достоинства и недостатки имеют плоские ЭОП?

4. Какую роль в работе ЭОП играет его ЭОС?

5. Для чего применяются волоконно-оптические элементы в конструкции ЭОП?

6. Как осуществляется фокусировка электронов в ЭОП с динодным усилителем, работающим "на прострел"?

7. Опишите принцип работы и конструкцию ЭОП с умножительной системой на МКП.

8. Каково принципиальное отличие рентгеновских ЭОП?