Контрольная работа: Рентгеновские телевизионные системы
170
3 – 4
2
25 - 30
230/150
140
3 – 4
3
25
400/300/220
120
3,6/4,2/4,8
15:1
Для считывания оптического изображения с выходного экрана РЭОПа и передачи его в оптический канал применяют различные фотоэлектрические преобразователи ФЭП – в основном это передающие трубки типа видикон и ФЭП матричного типа на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС). Трубки
типа видикон характеризуются высокой световой чувствительностью и высокой разрешающей способностью. Существует несколько разновидностей видиконов: плюмбикон (с окисло-свинцовой мишенью), кремникон (с полупроводниковой мишенью на основе кремния) и др.
 |
?? ???.3 ???????? ?????????? ???????? ???? ?????????.
Рисунок 3. Устройство видикона.
Видикон представляет собой стеклянный вакуумный баллон 1, внутри которого на торцевой поверхности нанесена светочувствительная мишень 2. Последняя состоит из прозрачной металлической пленки, называемой сигнальной пластиной, и контактирующего с ней тонкого фотопроводящего слоя. Вид этого слоя и определяет тип видикона (плюмбикон, кремникон, кадмикон). Сигнальная пластина соединена с металлическим кольцом 3, которое выведено наружу баллона.
Вторым функциональным узлом видикона является электронный прожектор, включающий в себя подогревный катод 4, модулятор 5 и аноды 6. Он обеспечивает ускорение и формирование узкого пучка электронов. Непосредственно у сигнальной пластины расположена мелкоструктурная сетка 8, которая создает равномерное тормозящее поле перед мишенью. Благодаря этому электроны падают перпендикулярно на фотослой по всей его площади. Фокусировку и отклонение электронного луча 7 обеспечивает магнитная фокусирующе-отклоняющая система. Для фокусировки электронного луча используется соленоид 9. Пролетающие сквозь него электроны группируются (закручиваются по спирали) вблизи его оси. Отклонение луча производится парами отклоняющих катушек 10 – горизонтальной (строчной) и вертикальной (кадровой).
Изображение проецируется на светочувствительный слой мишени. В результате каждый ее элементарный участок приобретает электрический заряд. Образуется так называемый потенциальный рельеф. Электронный луч, взаимодействуя с каждой точкой потенциального рельефа, как бы стирает (нейтрализует) ее потенциал. При этом через сопротивление нагрузки Rн , протекает ток, который будет зависеть от освещенности участка мишени, куда попадает электронный луч. Таким образом, на нагрузке выделяется видеосигнал. Его напряжение будет изменяться от уровня «черного», соответствующего наиболее темным участкам передаваемого изображения, до уровня «белого», соответствующего наиболее светлым участкам.
В РТС используются передающие трубки типа плюмбикон ЛИ-432, ЛИ-444, ЛИ-447, ЛИ-450.
Рассмотрим некоторые особенности видеоканала рентгеновских телевизионных систем. РТС представляют собой телевизионные системы замкнутого типа (ЗТС). Они не связаны с другими телевизионными системами и при их проектировании не обязательно соблюдение стандартов телевизионного вещания. Однако общие принципы формирования телевизионных сигналов и растра телевизионного изображения сохраняются.
Как правило, видеоконтрольные устройства (ВКУ), предназначенные для РТС, работают со стандартными телевизионными сигналами. Изображение на ВКУ формируется с помощью кадровой и строчной развертки, причем один кадр состоит из двух полукадров, или полей, с частотой 50 Гц. При этом строки в полукадрах чередуются – чересстрочнная развертка (рис.4).
 |
??????? 4. ???????????? ?????????????? ??????.
В результате частота кадров получается равной 25 Гц. Такой способ развертки позволяет вдвое уменьшить полосу частот видеосигнала. Стандартные параметры растра вещательного телевидения: число строк разложения – 625; частота полей – 50; число кадров в секунду – 25; частота строк – 15625 Гц.
Полоса частот, необходимая для передачи видеосигнала, определяется по формуле
,
где n – число кадров в секунду, N – число элементов разложения. Его можно определить по формуле N = к×z2 , где к – формат изображения; z – число строк разложения. Для к = 4/3 и z = 625 N = 520000. Реально, за счет потерь на обратном ходе строчной развертки, величина N составляет 500000, а полоса частот видеосигнала F = 6,25 МГц. Для РТС эта величина может быть снижена до 5 – 5,5 МГц.
Для правильной работы всей системы необходима жесткая синхронизация передающего и приемного устройств. Она осуществляется под управлением общего генератора со стабильной (опорной) частотой и делителей, которые вырабатывают импульсы для синхронизации строчной и кадровой развертки передатчика и приемника. Необходимы также специальные импульсы для гашения луча при обратном ходе строчной и кадровой разверток. Длительности синхроимпульсов соответственно равны: ССИ – 4,7 мкс; КСИ – 166 мкс; импульсов гашения: СГИ – 12 мкс; КГИ – 1612 мкс. Период одной строки равен 1/15625 = 64 мкс, а длительность ее рабочего хода (за вычетом времени СГИ) – 52 мкс.
Все эти импульсы вместе с видеосигналом объединяются в так называемый полный телевизионный сигнал (ПТС). Форма ПТС показана на рис.5. На нем изображены только строчные синхронизирующие и гасящие импульсы. Соответствующие кадровые импульсы намного длиннее и, кроме того, кадровый синхроимпульс представляет собой сигнал сложной формы. Полный телевизионный сигнал генерируется в видеоканале.
 |
Рисунок 5. Полный телевизионный сигнал.