Un tubo de transmisión de televisión es un dispositivo de electrovacío que convierte una imagen en movimiento en señales eléctricas. Pertenece a la clase de dispositivos de rayos catódicos . El componente principal de las cámaras de transmisión de televisión y las cámaras de video , utilizado antes del advenimiento de las matrices sensibles a la luz de semiconductores .
Los tubos de televisión transmisores (PTT) según el tipo de efecto fotoeléctrico de un objetivo fotosensible se dividen en dispositivos:
Basado inicialmente en el efecto fotoeléctrico externo , luego en el interno. Los representantes más famosos, en orden de aparición, son iconoscopio, superorticon, vidicon.
Los componentes invariables de los tubos de televisión transmisores eran un objetivo sensible a la luz, donde se proyectaba la imagen y en el que se acumulaban las cargas, y un cañón de haz de electrones, que escaneaba el objetivo. La acumulación de cargas se produjo durante todo el tiempo de la trama, y la lectura fue casi instantánea, con el paso del haz de electrones. Para la transmisión de televisión, la relación entre el tiempo de acumulación y el tiempo de lectura es de aproximadamente medio millón. El objetivo se escaneaba desviando el haz de electrones por un campo magnético, como en un cinescopio. Para aumentar la sensibilidad y la relación señal-ruido, se introdujeron elementos adicionales en el diseño, por ejemplo, la sección de transferencia, que era un convertidor óptico-electrónico. En este caso, no fue la luz lo que cayó sobre el objetivo, sino los electrones acelerados eliminados del fotocátodo. El funcionamiento de los dispositivos emisores de rayos catódicos se basa en el efecto fotoeléctrico y consiste, en primer lugar, en la formación de una imagen electrónica (por regla general, en forma de un relieve potencial) correspondiente a la imagen de luz transmitida y, en segundo lugar, en el cambio ordenado de elementos de esta imagen. El dispositivo transmisor de haz de electrones pertenece a la clase de dispositivos fotoelectrónicos. En el caso de un efecto fotoeléctrico externo, un fotocátodo sirve como elemento convertidor sensible a la luz, que, bajo la acción de la luz que incide sobre la fotocapa, emite electrones (ver Emisión fotoelectrónica ); en el caso de un efecto fotoeléctrico interno, un objetivo fotosensible que cambia su conductividad eléctrica cuando se ilumina (ver Fotoconductividad ). La conmutación de los elementos de la imagen generalmente se lleva a cabo mediante un haz de electrones, que recorre secuencialmente todas las partes de la superficie del objetivo; en este caso, la imagen se descompone en varios cientos de líneas, formando una trama de televisión (cada línea puede considerarse como una secuencia de secciones elementales separadas de la imagen).
Según el método de formación de una señal de video, se distinguen los dispositivos de transmisión de rayos catódicos de acción directa (instantánea) y con acumulación de carga. En los dispositivos del primer tipo, la magnitud de la señal eléctrica correspondiente a una determinada sección elemental de la imagen transmitida es proporcional al valor instantáneo (en el momento de la transmisión) de la iluminación local de la sección del elemento fotosensible; en dispositivos del segundo tipo: el valor integral de la iluminación del área del elemento fotosensible durante la transmisión de la imagen completa (fotograma dado). Durante este tiempo, debido al efecto fotoeléctrico, surge sobre el blanco una distribución de cargas y potenciales (relieve potencial), correspondiente a la distribución de iluminación del objeto.
La lectura de la información se lleva a cabo mediante un haz de electrones , que "recorre" el objetivo línea por línea. El haz en sí está cerrado al circuito de salida del tubo. Como resultado, la señal eléctrica en la salida corresponderá completamente a la distribución del brillo del objeto al que se dirige el sistema óptico de la cámara transmisora .
Los principales hitos en el desarrollo de los tubos de transmisión fueron los siguientes tipos, enumerados en orden cronológico:
En la URSS, los primeros inventores de los tubos de electrones transmisores fueron:
En 1969, se produjeron en la URSS 50 tipos de tubos transmisores de televisión [8] . Los PTT se utilizaron como sensores de señal de video hasta la década de 1990. En la década de 1970, fueron reemplazados por convertidores de luz a señal ( CCD ) de estado sólido acoplados por carga. En la década de 2000, se usaron solo en equipos altamente especializados, por ejemplo, en disparos de ultra alta velocidad , y en el uso masivo fueron completamente reemplazados por sensores de imagen de semiconductores .
La palabra "pipa" en el nombre es un papel de calco del inglés. tubo , que durante mucho tiempo denotó todos los dispositivos electrónicos de vacío . De hecho, solo los vidicons tenían la forma de un "tubo" , el resto de los dispositivos se colocaban en cilindros de vidrio de una forma bastante compleja y, a veces, asimétrica.
Las dimensiones de los tubos de televisión transmisores eran muy grandes, de hasta medio metro de largo, con un objetivo sensible a la luz que medía alrededor de 1 decímetro. El progreso contribuyó a una reducción en el tamaño, los más populares en las cámaras de estudio fueron los tubos con un diámetro de 1 pulgada , y también se desarrollaron vidicons de media pulgada para su uso en equipos domésticos y de informes. Como regla general, se utilizó un campo magnético para enfocar, así como para desviar el haz, por lo tanto, las dimensiones de la cámara aumentaron adicionalmente debido al sistema de enfoque-desviación.
| dispositivos de haz de electrones | ||
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| Transmisores | tubo de crookes | |
| Alentar | ||
| recordando | ||
| Microscopio electrónico | ||
| Otro |
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| Partes principales |
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| Conceptos | ||