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Bildverstärker


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Bildverstärker sind Elektronenröhren die in ihrer einfachsten Form aus Fotokatode (als Katode ) und einem phosphorbeschichteten Leuchtschirm (als Anode ) bestehen. Der Raum zwischen diesen beiden Bauteilen ist evakuiert und enthält je nach weitere Elektroden und gegebenenfalls eine Mikrokanalplatte.

Der Bildverstärker dient dazu geringste Lichtmengen zu verstärken dass sie mit dem Auge auch elektronischen Bildaufnehmern (z.B. CCDs ) registriert werden können. Wenn die Fotokatode einem Spektralbereich außerhalb des Empfindlichkeitsbereiches des menschlichen Auges ist kann der Bildverstärker ultraviolette bzw. infrarote Strahlung sichtbar machen. In diesem Spezialfall man den Bildverstärker als Bildwandler.

Die Phosphore aus denen der Leuchtschirm aufgebaut ist nicht aus elementarem Phosphor sondern sind elektolumisezente Verbindungen. Sie tragen die Bezeichnung Phosphor (Lichtträger) historischen Gründen.

Inhaltsverzeichnis

Nahfokus-Bildverstärker

Diese einfachste Bauform enthält keine zusätzlichen Der Aufbau ähnelt einem Platten kondensator : Fotokatode und Leuchtschirm befinden sich jeweils der Innenseite einer Glasplatte: die Scheibe mit Fotokatode befindet sich eingangsseitig die mit dem ausgangsseitig. Der Zwischenraum zwischen beiden parallenen Platten typisch 1mm) ist evakuiert.

Wirkungsweise

Auf die Fotokatode wird ein Bild (mit einem Objektiv wie auf die Filmebene Fotoapparates ). Aus jedem so beleuchteten Punkt der treten Fotoelektronen aus (durch Fotoemission: äußerer Foto-Effekt) werden durch eine hohe elektrische Spannung (typisch kVolt) über den Abstand hinweg zum Leuchtschirm beschleunigt. Dort erzeugen sie im Auftreffpunkt einen (durch Kathodoluminiszenz) dessen Helligkeit proportional zur Eingangsbeleuchtung So kann auf der Ausgangsseite ein monochromes Bild der aufgenommenen Szene betrachtet werden.

Inverter

Der Inverter enthält zusätzlich eine oder Fokussierelektroden um den Abstand zwischen Fotokatode und erhöhen zu können. Neben einer einfacheren Handhabung Hochspannung kann dies dazu genutzt werden das zu verkleinern um es der Größe der optischen Komponenten anzupassen. Der Name "Inverter" leitet daraus ab dass das Ausgangsbild auf dem steht.

Inverter und Nahfokus-Bildverstärker zählt man zu Bildverstärker der ersten Generation.

Bildverstärkern der zweiten Generation

Hier befindet sich zusätzlich eine Mikrokanalplatten Fotokatode und Leuchtschirm. Diese Platte enthält zahlreiche feine parallele Kanäle zwischen ihrer Eingangs-und Ausgangsseite ähnlich einem Lochblech mit einem Lochabstand von 10µm.

In jedem einzelnen Kanal wird die der signaltragenden Fotoelektronen rauscharm verstärkt (ähnlich wie einem Fotovervielfacher durch Sekundärelektronenemission) die Nachweisempfindlichkeit des wird dadurch wesentlich erhöht.

Bildverstärker der dritten Generation

Sie enthalten spezielle Fotokatoden die für Einsatz im nahen Infrarot-Bereich optimiert sind.



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