Lienzo de vidrio

El vidrio Holst  es uno de los primeros circuitos convertidores óptico-electrónicos , que fue propuesto en 1928 e implementado en 1934 por los científicos holandeses Holst y de Boer [1] [2] en el centro de investigación de la empresa Phillips [3] [4 ] . Se cree que su implementación exitosa en una muestra de un dispositivo de trabajo abrió la era de la visión nocturna [1] .

Esquema estructural y principio de funcionamiento

La idea general del "vidrio de Holst" se puede describir de la siguiente manera: un objetivo sensible a la luz ( fotocátodo ) se expone a una radiación infrarroja invisible [2] . Como resultado, se liberan fotoelectrones de la superficie del fotocátodo, que son transferidos por el campo eléctrico a la pantalla y, actuando sobre él, inician la catodoluminiscencia, que emite fotones en el rango visible [2] .

Dispositivo de lona de vidrio

En un extremo del cilindro de vidrio, se crea un fotocátodo de plata de oxígeno y cesio mediante la aplicación de una capa translúcida sensible a la luz de óxido de plata con cesio. Uno de los electrodos [2] está conectado al fotocátodo . En el lado opuesto, el extremo se cubre con una capa de fósforo, sobre la que se aplica una fina capa de metal translúcido, a la que también se le suministra un electrodo de contacto [2] . Este elemento del circuito se convierte en la pantalla [2] . Los contactos del fotocátodo y la pantalla se sacan del cilindro [2] . Para el libre movimiento de electrones dentro del cilindro, se mantiene un vacío hasta valores del orden de 10 −3 ÷ 1,5 • 10 −4 Pa [2] .

Cómo funciona

Si se aplica una diferencia de tensión de unos 10-15 kV entre el fotocátodo y la pantalla, cuando la radiación infrarroja incide sobre el fotocátodo, sus cuantos provocan la fotoemisión de electrones (efecto fotoeléctrico externo) desde la superficie del fotocátodo [2] . Bajo la influencia de un campo electrostático, los fotoelectrones se mueven hacia la pantalla y, al interactuar con el fósforo, lo hacen brillar en la parte visible del espectro [2] .

Este proceso se llama doble conversión [2] .

Evaluación y desarrollo del diseño

Cuando se usa el “vidrio de Canvas”, es bastante difícil lograr una alta calidad de imagen sin usar el enfoque de electrones, que se implementa en los modernos tubos intensificadores de imagen que usan lentes electrónicos [2] . A lo largo de los años, varios científicos de renombre han ido mejorando el proceso de visualización en los dispositivos de visión nocturna: V. K. Zworykin , P. V. Timofeev , M. M. Butslov, M. von Ardenne , etc. [2]

Otro problema de este sistema era el nivel bastante alto de ruido intrínseco del fotocátodo, que lo obligaba a enfriarse a -40 °C. Sin embargo, el "vidrio de Holst" sirvió de base para la creación de una serie de dispositivos de visión nocturna que fueron muy utilizados en los frentes de la Segunda Guerra Mundial [5] .

Notas

  1. 1 2 Gruzevich Yu. Introducción // Dispositivos optoelectrónicos de visión nocturna. - Moscú: FIZMATLIT, 2014. - 276 p. - 500 copias.  - ISBN 978-5-9221-1550-6 .
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Gruzevich Yu. 2.1 El principio de funcionamiento del tubo intensificador de imagen // Dispositivos optoelectrónicos de visión nocturna. - Moscú: FIZMATLIT, 2014. - S. 71. - 276 p. - 500 copias.  - ISBN 978-5-9221-1550-6 .
  3. Rudakov B.V., Brazhnikov DA, Schukin AM 5.3.1. Dispositivos de visión nocturna basados ​​en convertidores óptico-electrónicos // Fundamentos de equipos especiales de los órganos de asuntos internos. - Tyumen, 2013. - S. 188. - 354 p. - ISBN 978-5-93160-203-5 .
  4. Ponomarenko VP, Filachev AM Early Low Light Level and Electron Beam Technologies 1930-1945 // Técnicas infrarrojas y electroóptica en Rusia: una historia 1946-2006. - Prensa SPIE, 2007. - 249 p. — (Tecnología e Ingeniería). — ISBN 9780819463555 .
  5. Fedorov E. Hot range  (ruso)  // Arma: revista. - 2017. - Nº 04 . - S. 54-60 . — ISSN 1728-9203 .

Lecturas adicionales