Электронно-оптический преобразователь

Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) - вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения объекта (в инфракрасных, ультрафиолетовых и рентгеновских лучах) в видимое, а также для усиления яркости видимого изображения.

Принцип работы ЭОП следующий. Изображение космического объекта, полученное с помощью телескопа, проецируется на фотокатод электронно-оптического преобразователя. Вылетающие при этом из фотокатода под действием электромагнитного излучения электроны (см. Фотоэлектронный умножитель) с помощью специальной системы фокусирующих и ускоряющих электродов (электронной оптики) направляются на флюоресцирующий экран, напоминающий экран обычного телевизора, только маленького размера (несколько квадратных сантиметров). Вследствие того что число фотоэлектронов, вылетающих в единицу времени из каждой точки фотокатода, пропорционально интенсивности освещения данного участка, на приемном экране создается изображение наблюдаемого объекта, аналогичное исходному, но уже в видимых лучах. Это изображение с помощью дополнительной оптической системы можно фотографировать. Благодаря этому электронно-оптические преобразователи дают возможность наблюдать или фиксировать на обычную фотопластинку космические объекты, излучающие в невидимой части спектра. Фотокатод может быть чувствителен к различным лучам, в том числе невидимым. В этом случае ЭОП преобразует, например, инфракрасные лучи в видимый свет.

Существуют также электронно-оптические преобразователи, использующиеся для фотографирования наблюдаемых объектов без промежуточного флюоресцирующего экрана, - так называемые электронные камеры. В таком приборе поток фотоэлектронов непосредственно воздействует на специальную фотопластинку или пленку, чувствительную к ударам электронов высокой энергии.

Простые, или однокамерные, электронно-оптические преобразователи способны обеспечить сравнительно небольшое усиление яркости изображения. Поэтому они применяются в основном при наблюдении довольно ярких космических объектов - Солнца, звезд и планет, главным образом в инфракрасной области электромагнитного излучения.

Наряду с однокамерными сконструированы и так называемые многокамерные электронно-оптические преобразователи. Они представляют собой комбинацию последовательно соединенных тем или иным способом однокамерных ЭОП. С помощью подобных систем можно получать усиление яркости первичного изображения в сотни тысяч раз.

При астрономических наблюдениях электронно-оптические преобразователи широко используются для регистрации спектров звезд, туманностей и галактик. Значительное усиление яркости изображения этими приборами позволяет, с одной стороны, получить спектры очень слабых объектов, а с другой - существенно сократить продолжительность экспозиции. А это, в свою очередь, дает возможность за то же время наблюдений получить значительно большее количество материала, чем с помощью обычной фотографии.

Электронно-оптические преобразователи - незаменимые приемники инфракрасного излучения. А это излучение - один из важнейших вестников Вселенной. Инфракрасные лучи обладают весьма ценным свойством: они хорошо проходят сквозь межзвездную среду - пылевые и газовые туманности. Так, с помощью электронно-оптического преобразователя, чувствительного к инфракрасному излучению, в 1948 г. советскими астрофизиками на Крымской астрофизической обсерватории АН СССР была впервые получена фотография центрального района нашей Галактики - ее ядра.