Все о космосе

Космос. Астрономия. Вселенная. Наука

Leaf
Главная
Новости
FAQ по Астрономии
Астрословарь
Древняя астрономия
Современные теории
Метагалактика
Солнечная система
Статьи о космосе
Космонавтика
Галерея астрофото
Популярно о космосе
Карта сайта
Поиск
Обратная связь
Партнеры

Астрономия
Leaf Главная arrow Новости arrow Статьи о космосе arrow Телевизионные телескопы



Телевизионные телескопы PDF Напечатать Е-мейл

Телевизионные телескопы открывают новые возможности расширения границы спектрального участка при фотографировании небесных объектов в инфракрасной области с длиной волны свыше 1,5 мк, в которой фотоэмульсия и фотокатод с внешним фотоэффектом не могут зарегистрировать изображения. Граница инфракрасной области спектральной чувствительности фотопластинки обычно не превосходит 0,7—0,8 мк, применение специальных эмульсий, сравнительно малой чувствительности, сдвигает ее до 1,1—1,2 мк. Электронные приборы с кислородно-цезиевым фотокатодом обладают спектральной чувствительностью до 1,1—1,2 мк, с максимумом чувствительности 0,75— 0,8 мк. В последнее время в технике применяются телевизионные передающие трубки, рассчитанные для работы в более далекой инфракрасной области, чем предыдущие свето-приемники. Такие трубки известны под названием инфракрасный видикон. В них в качестве светочувствительного элемента используется фотосопротивление из сернистого свинца. Рабочая спектральная область у инфракрасного видикона простирается приблизительно от 0,4 до 2,3 мк, что значительно больше по сравнению с фотопластинкой и кислородно-цезиевым фотокатодом.

В инфракрасном телевизионном телескопе оптическое изображение фокусируется на мишени видикона. Для выделения необходимой спектральной области перед ней помещается инфракрасный фильтр, например из специального сорта стекла или из кремния. Все световые волны короче 0,8—0,9 мк на видикон не попадают, а на мишень трубки проходят волны инфракрасного излучения длиннее 0,9 мк. Мишень трубки представляет собой тонкий слой полупроводника, имеющий большое сопротивление. При наличии на ней инфракрасного изображения электрическое сопротивление мишени в светлых местах уменьшается, в темных остается большим. Так на мишени фиксируется передаваемое изображение в виде перераспределения электрических сопротивлений по всей ее площади.

При передаче инфракрасного изображения через телевизионную систему происходит ряд трансформаций:

1.  Инфракрасное изображение после фильтра попадает на мишень видикона и образует на ней электронное изображение, которое развертывается электронным лучом. Его источником является специальный подогревный катод, смонтированный в самой трубке. В результате движения луча при развертке трубка генерирует серии электрических быстро следующих один за другим сигналов изображения.

2.  Видеосигналы поступают на электронные усилители, после чего их мощность сильно возрастает. На экране кинескопа образуется яркое изображение наблюдаемого объекта, но уже в видимой области спектра. Это изображение фотографируется на обычной фотоэмульсии, которая может быть не чувствительной к инфракрасным лучам. Однако энергетическая чувствительность инфракрасного видикона сравнительно мала. Это вынуждает применять в питающей оптике, при ее скромных размерах, малые фокусные расстояния.

При использовании инфракрасной передающей трубки высокого качества телевизионная система обеспечивает передачу изображения с четкостью 600 строк с кадра размером 12 X 16 мм. Ширина строки составляет около 20 мк (в 1 мм 50 строк).

Максимум спектральной чувствительности системы инфракрасного видикона и кремневого фильтра находится вбли-зи длины волны 1,2 мк. Около длин волн 0,9 и 2,3 мк чувствительность снижается до 3%  от максимума.

Земная атмосфера является своеобразным оптическим фильтром с переменными характеристиками. В инфракрасных лучах заметно сильное поглощение излучения, неодинаково расположенное по спектру волн. Причиной этому — наличие в атмосфере Земли паров воды, углекислого газа, метана и пр. Известны полосы поглощения энергии в земной атмосфере в пределах длин волн 1,2—1,5 мк, 1,8—2 мк и т. д., попадающие в область спектральной чув-. ствительности телевизионного светоприемника. Вследствие этого атмосферное поглощение вызывает некоторую неопределенность в учете рабочей спектральной характеристики устройства в целом.

К этому следует добавить, что ширина и интенсивность полос поглощения энергии в земной атмосфере сильно меняются из-за ее влажности, температуры и т. д. Таким образом, при инфракрасном фотографировании небесных объектов в указанной выше спектральной области будет сохраняться неизменность спектральных характеристик по всему пути прохождения излучения от небесного объекта] до мишени видикона (включая атмосферу Земли) только при одинаковости метеорологических условий в моменты наблюдений.

В заключение следует сказать, что телевизионная аппаратура, в том числе передающие трубки, непрерывно улучшается. Увеличиваются их светочувствительность и разрешающая способность, расширяются границы спектральной чувствительности. В некоторых типах трубок увеличивается и время накопления потенциального рельефа на мишени. Все это повышает возможности телевизионных телескопов. Вероятно, в недалеком будущем астрономы смогут обнаруживать и фотографировать в различных областях спектра такие слабосветящиеся объекты, которые при существующих фотографических методах наблюдений пока совершенно недоступны им. Расширение спектральных границ применения телевизионных телескопов и способов усиления яркости приведет, по-видимому, к глубоким качественным изменениям в астрономических наблюдениях, аналогичным тем, какие вызвало в свое время использование фотопластинки.

След.>