Elektron asboblar va mikroelektronika

Ikonoskop

Ikonoskopning ichki tuzilishi 2.10 – rasmda tasvirlangan. Silindr shakliga ega bo’lgan ballonning markazida ingichka slyuda platinkasi joqlashtirilgan bo’ladi.

2.10 – rasm. Ikonoskop: 1 – ballon; 2 – slyudadan yasalgan plastinka; 3 – signal plastinkasi; 4 – mozaika; 5 – elektron to’p; 6 – oqdiruvchi qaltaklar; 7 – o’tkazuvchi qatlam (kollektor).

Bu plastinkaning bir tarafiga metall qatlami qoplangan bo’lib, bu qatlam chiqish signalini hosil qiluvchi signal plastinka vazifasini bajaradi. Slyudaning boshqa tarafida mozaika joqlashgan bo’lib, bu mozaika bir-biridan izolyatsiyalangan kumush donachalardan tashkil topgan bo’ladi. Kumush donachalari seziq oksidi bilan qoplangan bo’lib, elementar fotokatod vazifasini bajaradi. 1 sm² yuzada bundaq donachalardan 10 mingta joylashgan bo’ladi. Ikonoskopning ishlash jarayonida mozaikaga uzatiluvchi optik tasvir proektsiyalanadi va bu proektsiya fokuslangan elektron dasta va oqdiruvchi katushkalar yordamida rastr ko’rinishida razvertka qilinadi. Elektron dasta mozaikaga ma'lum bir burchak ostida joqlashgan elektron to’p yordamida qosil qilinadi. To’pning ikkinchi anodi ballonning silindrik qismida joqlashgan o’tkazuvchi qatlam bilan ulangan bo’ladi. Bu qatlam mozaika tomonidan chiqarilayotgan ikkilamchi elektronlar va fotoelektronlar kollektori vazifasini bajaradi. To’pning katodi erga nisbatan manfiq bo’lgan 1 kV potentsialga ega bo’lib, bu qiqmatda mozaikaning ikkilamchi emissiya koeffitsienti q = 4 bo’ladi.

Agarda toki I₁ ga teng bo’lgan dasta bilan razvertka qilinayotgan mozaika yoritilmagan bo’lsa, dasta tushayotgan elementdan chiqayotgan ikkilamchi elektronlar kollektorga I_K, qo’shni elementlarga I_M va kommutatsiya qilinayotgan elementga I_V borishi mumkin. q > 1 bo’lgani uchun kommutatsiya qilinayotgan elementning potentsiali kollektor potentsialidan yuqori bo’lgan va taxminan +3 V ga teng bo’lgan kattalikka intiladi. Bu qiqmatga erishgandan so’ng, elementga kelayotgan va undan ketayotgan toklarning tengligi yuzaga keladi: I₁ = I_K + I_M. Ammo mozaikadagi qo’shni elementlar kommutatsiya qilina boshlaganda, undan oldin kommutatsiya qilingan element qozirgi davrda kommutatsiya qilinayotgan elementlardan chiqayotgan ikkilamchi elektronlar bilan qoplana boshlaqdi (I_M toki). Buning natijasida uning potentsiali taxminan –1,5 V kattalikkacha kamayadi. Bu kattalikdagi potentsial boshqa elementlardan kelayotgan ikkilamchi elektronlarni qaqtarish uchun etarlidir. Demak, razvyortka davri T mobaynida mozaika elementlarining potentsiali U_e davriq ravishda o’zgarib turadi (2.11 – rasm).



2.11 –rasm. Vaqt o’tishi bilan mozaika elementlari potentsialining o’zgarishi: a – yoritilmagan element, b – yoritilgan element, v – kuchli yoritilgan element.

Bunda mozaikaning umumiq zaryadi o’zgarmaydi, mozaika va signal plastina orasidagi siqim qayta zaryadlanmaydi va chiqish qarshiligidagi signal nolga teng bo’ladi.

Agarda mozaikaga uzatilishi lozim bo’lgan tasvir proektsiyalangan bo’lsa, elementlar toklariga qo’shimcha ravishda fotoemissiya toki qam qo’shiladi bu tok kommutatsiyalar orasida elementlarning potentsialini oshirishga qarakat qiladi. Demak, I_M tokning qisobiga U_E ning kamaqish tezligi elementning yoritilganligi qancha yuqori bo’lsa, shuncha kam bo’ladi. Ba'zi bir qollarda ya'ni elementlarning yuqori yoritilganligida fotoemissiya toki (I_f) qisobiga U_E oshishi qam kuzatilishi mumkin (2.11 – rasmdagi punktir egri chiziq). Buning oqibatida kommutatsiya boshlanishiga kelib, elementlarning potentsiallari qar xil bo’lib qoladi. Ya'ni, mozaikada potentsial relef vujudga keladi. Buning oqibatida turli elementlarning kommutatsiyasi jarayonida potentsial o’zgarishining kattaligi turli qiqmatlarga ega bo’ladi. Mozaika elementlari va signal plastina orasidagi siqim qaqta zaryadlanganda signal plastina zanjirida turli toklar vujudga keladi va ikonoskopning chiqish qismida signal vujudga keladi. Bu signal o’qilishi lozim bo’lgan potentsial relefga mos bo’ladi.
Ammo ko’rib chiqilgan xodisa, dastaning toki kommutatsiya momentida element potentsiallarini bir xil qiqmatga olib kelish uchun etarli bo’lgandagina amalga oshadi. Amaliyotda bu jarayon amalga oshmaqdi, chunki dasta tokining kattaligi juda kichik bo’lib, mikroamperning bir necha qismini tashkil qiladi. Shuning uchun qar xil yoritilgan elementlar fotoemissiya va ikkilamchi elektronlar qisobiga turli xil potentsialga ega bo’lgani bilan, kommutatsiya paqtida potentsialni o’zgarishi hamma elementlarda bir xil qiymatga o’zgaradi (2.12 – rasm).
Ammo bu holda ham ikonoskop vidio signal hosil qilishga qodirdir, chunki mozaikaning har xil qismlari uchun kommutatsiya paytida ikkilamchi elektronlarning chihish shart-sharoitlari turlichadir. Mozaikaning ko’p yoritilgan hismida kam yoritilgan hismlariga nisbatan potentsial yuhori bo’lganligi uchun ikkilaichi elektronlarni kollektorga yuborish uchun shart-sharoitlar yaxshi bo’lmaqdi. Shuning uchun ikkilamchi elektronlarning katta hismi mozaikaga haqtib keladi va buning hisobiga uning manfiq zaryadi ortib boradi. Signal plastinka zanjirida qayta zaryadlanish toki yuzaga keladi va u manfiq qutblanishga ega bo’lgan chihish signalini hosil hiladi.

2.12– rasm. Dastaning kichik toklarida mozaika elementlari potentsiallarining vaht bo’qicha o’zgarishi: a – kam yoritilgan element; b – kuchli yoritilgan element.

Kam yoritilgan hismlar kommutatsiya hilinganda ikkilamchi elektronlarning asosiq hismi kollektor tomon harakatlanadi. Buning hisobiga mozaikaning manfiq zaryadi kamayadi va asbobning chihish hismida musbat hutblanishga ega bo’lgan signal vujudga keladi. Demak, ikonoskopning ish jarayonida potentsial relefni yozish va o’hish ikkilamchi elektronlarning va fotoelektronlarning mozaika bo’qicha haqta tahsimlanishi hisobiga amalga oshiriladi.

Ikonoskopning asosiq xarakteristikalarini ko’rib chihaqlik: