Что такое иконоскоп и как он работает
Иконоскоп представляет собой ключевую передающую трубку в ранних телевизионных системах. Его основная функция — преобразование оптического изображения в последовательность электрических сигналов для дальнейшей передачи. Название устройства образовано от греческих слов «eikon» (изображение) и «skopeo» (смотрю), что точно отражает его предназначение. По своему устройству иконоскоп во многом напоминает кинескоп — приемную трубку телевизора. Основными компонентами иконоскопа являются экран для запоминания изображения, электронная пушка, формирующая луч, и отклоняющая система, которая управляет движением этого луча по экрану.
Внутреннее устройство и принцип действия
Конструкция иконоскопа также включает в себя мозаичный фотокатод, слюдяную и сигнальную пластины, два анода, модулятор, резистор, оптическую систему и герметичную колбу. Внешняя сторона экрана представляет собой слюдяную пластину, покрытую уникальной мозаикой. Эта мозаика состоит из миллионов микроскопических серебряных элементов — фотокатодов, которые активированы цезием или его окислом для повышения светочувствительности.
Работа иконоскопа начинается с того, что объектив телевизионной камеры проецирует изображение на светочувствительную мозаику. Попадающий свет вызывает фотоэлектрический эффект: фотокатоды под воздействием света теряют электроны и приобретают положительный электрический заряд. Интенсивность заряда на каждом микроскопическом участке прямо пропорциональна яркости соответствующей точки изображения. Таким образом, на мозаике формируется точная электрическая копия визуальной картинки — так называемый потенциальный рельеф. С обратной стороны мозаики расположена сигнальная пластина, которая вместе с фотокатодами образует множество миниатюрных конденсаторов, хранящих заряд.
Затем в действие вступает электронная пушка. Она испускает тонкий электронный луч, который с помощью отклоняющей системы последовательно, точка за точкой, «обходит» или сканирует всю поверхность мозаики. Когда луч попадает на заряженный фотокатод, он нейтрализует (разряжает) накопленный заряд через резистор. Сила тока, возникающего при этом разряде, изменяется в зависимости от величины исходного заряда, то есть от яркости точки. Эта изменяющаяся сила тока и представляет собой электрический видеосигнал, готовый для передачи.
История создания и значение
Изобретение иконоскопа стало важнейшим прорывом в развитии телевидения. Патент на это устройство был получен советским инженером С. И. Катаевым в 1931 году. Однако первую работоспособную модель создал американский ученый русского происхождения В. К. Зворыкин в 1933 году. В Советском Союзе собственное производство иконоскопов было налажено уже в 1934 году.
Главным преимуществом иконоскопа перед более ранними системами была способность накапливать световую энергию. Это позволяло эффективно использовать даже относительно слабый свет, проецируемый объективом на мозаичную мишень. Благодаря этому стало возможным передавать в эфир не только специально снятые высококонтрастные сцены, но и «живые» репортажи, а также кинофильмы, правда, при условии достаточно яркого освещения.
Иконоскоп, являясь сердцем телевизионной камеры, сделал практическое электронное телевидение реальностью. С середины XX века его начали вытеснять более совершенные передающие трубки, такие как супериконоскоп, которые обладали лучшей чувствительностью и качеством изображения. Тем не менее, иконоскоп навсегда остался в истории как первая телевизионная трубка, успешно реализовавшая принцип накопления заряда и открывшая эру массового телевещания.