1、第三章 直视型电真空成像原理3.1 像管成像的物理过程 像管实现图像的电磁波谱转换和亮度增强是通过三个环节来完成的 :l 首先是将接受的微弱的或不可见的输入辐射图像转换成电子图像；l 其次是使电子图像获得能量或数量增强，并聚焦成像；l 第三是将增强的电子图像转换成可见的光学图像。上述三个环节分别由光阴极电子光学系统荧光屏完成。这三部分共同封在一个高真空的管壳内。像管成像原理如图 3 l所示。3.1. I辐射图像的光电转换l 像管的输入端面是采用光电发射材料制成的光敏面。该光敏面接收辐射量子产生电子发射。所发射的电子流密度分布正比于人射的辐射通量分布。由此完成辐射图像转换为电子图像的过程。 由于
2、电子发射需要在发射表面有法向电场，所以光敏面应接以负电位。这一光敏面通常称为光阴极。像管中常用的光阴极有：对红外光敏感的 银氧铯红外光阴极；对可见光敏感的 单碱和多碱光阴极；对紫外光敏感的 紫外光阴极 。 由于电子发射需要在发射表面有法向电场，所以光敏面应接以负电位。这一光敏面通常称为光阴极。像管中常用的光阴极有：对红外光敏感的 银氧铯红外光阴极；对可见光敏感的 单碱和多碱光阴极；对紫外光敏感的 紫外光阴极 。 l 光阴极有透射型和反射型两种。l 像管中常用的光阴极是透射型的 半透明。必须在高真空中。l 光阴极进行图像转换的简要物理过程是：当具有能量为 hv的辐射量子入射到半透明的光电发射体内，与体内电子产生非弹性碰撞而交换能量。当辐射量子的能量大干电子产生跃迁的能量时，电子被激发到受激态。这些受激电子向真空界面迁移，由于半导体中自由电子数量很少，所以产生自由电子散射的几率很小，只有在迁移中与晶格产生相互作用，由于声子散射而引起少量的能量损失；如果电了在到达真空界面仍有克服电子亲和势的能量，就可以发射到真空中，成为光电发射的电子。对具有负电子亲和势的光阴极，则不需要克服电子亲和势的能量。 l 根据光电发射的斯托列托夫定律可知，饱和光电发射的电子流密度与人射辐射通量密度成正比。因此由入射辐射分布所构成的图像可以通过光阴极变换成由电子流分布所构成的图像。这一图像称为电子图像。
