Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
в том, что в скором времени они получат шнро-
изображение (обычно инфракрасное). Электроны, выбиваемые фотонами
падающего на экран излучения, образуют первый каскад усиления и создают
электронное изображение иа промежуточном экране 2. Второй каскад
переносит изображение на второй промежуточный экран 3 и, наконец, третйй
каскад образует изображение на флуоресцирующем выходном экране 4. Это
изображение далее передается второй частью зрительной трубы глазу
наблюдателя.
Многокаскадные эопы позволяют получить высокую яркость изображения. Но
для уменьшения внутренних помех (для устранения "шума", вызываемого
тепловым движением молекул экранов) современные чувствительные эопы
работают в условиях глубокого охлаждения (иногда до температуры -*100°).
Если, кроме того, принять во внимание, что для питания эопов требуется
ток высокого напряжения, то станет понятным, что их применение связано со
значительным усложнением конструкции прибора, повышением его
себестоимости н эксплуатационных расходов. Эти обстоятельства в
значительной степени тормозят распространение эопов в современном
оптическом приборостроении.
Существенным дефектом эопов в настоящее время является нх еще
недостаточная разрешающая способность S', не превосходящая 25 линий на 1
мм на выходном экране. Диаметр этого экрана может быть различным в
пределах от 15 до 40 мм (и больше), но обычно ои не превосходит 25 мм.
Длина эопов тоже различна: трехкаскадный эоп имеет длину (расстояние
между входным и выходным экранами) /э = 220 мм. Линейное увеличение V9
эопа
J приборостроении. Эоп представляет собой вакуумную электронную трубку
(рис. IV. 25). На входном экране 1 при помощи (не показанной иа чертеже)
передней части оптической системы создается
кое применение в оптическом
Рис. IV. 25
354
по абсолютной величине близко к единице (обычно немного меньше единицы).
Знак увеличения V, зависит от числа каскадов: при четном числе каскадов
оно положительное, при нечетном - отрицательное. Таким образом, например,
трехкаскадный эоп оборачивает изображение как линзовая оборачивающая
система.
Наиболее обобщенная схема зрительной трубы с эопом (рис. IV. 26) состоит
из передней части / оптической системы, работающей в той области спектра,
для которой очувствлен приемный экран эопа, нз самого эопа н задней части
II оптической системы, работающей в видимой для глаза области спектра.
Спектральный состав света здесь зависит от свойств флуоресцирующего
I ж
выходного экрана эопа и в настоящее время может быть в достаточной
степени приближен к составу белого цвета с различными оттенками. Часть I
оптической системы мы будем называть объективной частью. В нее могут
входить головные зеркала и призмы и иногда оборачивающие системы. Если
прибор работает в близкой инфракрасной области (длина волны не более 1,3
мкм), то оптика объективной части может быть обычной стеклянной, но
желательна увеличенная светосила, Если же в приборе используется более
далекая инфракрасная область спектра, то следует применять
катадноптрические системы, используя для преломляющих элементов кварц и
флюорит и придавая нм минимальные размеры. Кварцевым должно быть в этом
случае и защитное стекло у приемного экрана эопа. В некоторых случаях,
учитывая высокую стоимость деталей из оптически чистого кварца и флуорита
(плавленых), целесообразно применить даже чисто зеркальные объективные
системы.
Оптическое устройство задней части II зрительной трубы с эопом,
называемой окулярной частью, ничем ие отличается от устройства обычных
зрительных труб. В нее входят оборачивающие системы, устройства для
перемены увеличения н для выключения эопа, призмы н зеркала различного
назначения н, наконец, окуляр.
355
Начнем рассмотрение расчета зрительной трубы с зопом с составления
выражения для ее видимого увеличения Г. Линейное увеличение V3 эопа по
абсолютной величине равно отношению действующих диаметров D3 и D9 его
входного и выходного экранов, а знак зависит от четности числа к каскадов
эопа
v" = (-(IV. 173)
Пусть далее /1 и /2 - эквивалентные фокусные расстояния частей / и //
оптической системы трубы. Тогда по аналогии с формулой (IV. 109) для
трубы с линзовой оборачивающей системой мы можем для трубы с эопом
написать
Г=.-У,А. (IV. 174)
h
Выше мы указали, что разрешающая способность S' эопа составляет 25 линий
на 1 мм на выходном экране. Следовательно, величина 6' линейной
нерезкости равна: 6' - (в мм).
Рассматривая окулярную часть II трубы как лупу, можно сказать, что
нерационально придать ей такое большое видимое увеличение, чтобы пятно
иерезкости Ь' было видно под углом у' больше 3'. Принимаем поэтому у' =
3'.
Пусть центр зрачка глаза наблюдателя находится в точке С' (рис. IV. 26).
От внеосевого конца Р' отрезка &' строим луч, / проходящий через точку
С'. Для этого проводим сначала вспомогательный луч Р'В2 через точку Р' и
через главную точку В2 системы II. Параллельно лучу Р'В2 проводим луч
