Görüş kuvvetlendirici sistemler nasıl çalışır?

Yalın, maçneiik odaklamalı yoğunlaştırıcı kademesi. (üstte) tüpün içinden geçen bobin (solenoit), maçnetik alanı sağlarken, dirençlerle oluşturulan yüksek gerilim, her dairesel elektrotla öncekinden daha yüksek bir potansiyel sağlar. Daha büyük bir yükseltme sağlama amacıyla, birçok kademe birleştirilebilir.



Odaklamada ve eiektronları hızlandırmada elektromıknatıs kullanan, yalın, magnetik odaklamalı bir yoğunlaştırıcı. (üstte)

Görüntü yoğunlaştırıclar, optik görüntüyü elektronik olarak şiddetlendiren doğrudan gözleme aygıtıdır. Görüntü yoğunlaştırıcılar birçok uygulama alanı yanında tıpta teşhis amacıyla röntgen görüntülerinin şiddetlendirilmesinde, gökbilirnde teleskopların odaklarındaki çok zayıf görüntülerin kaydedilmesinde özellikle de askerlikte, geceleri çıplak gözle ayırt edilemeyen görüntülerin izlenmesinde kullanılır.

Işığın şiddetlendirilmesi: bir cisimden gelen ışık' enerjisi, enerji epakettertnden» oluşan fotonlar biçimindedir. Fotonların enerjisi, gözün ağ tabakasını uyarmaya yettiği halde, elektronik açıdan oldukça zayıf sayılır ve doğrudan doğruya şiddetlendirilemez. Bu yüzden ışığın ştddetlendirilrnasi için fotonların enerjlerinin artırılmasına olanak sağlayarı başka bir biçime dönüştürülmeleri gerekir.

Bunu yapmanın en doğal yolu, fotonları, kolayca elektron salıveren bir maddenin üstüne düsürmektır. Bu amaçla, en dış yörüngesınde bir tek elektron bulunan sezyum gibi, büyük atomlu elementler kullanılır. Işık fotonunun enerjisi bu elektronları koparmaya yeter. Elektrorılar negatif yüklü' oldukları ve elektrik.
Alanının etkisinde daha yüksek enerjiler taşıyacak biçimde kolayca hızlandırılabildikleri için, bütün elektronik aygıtların temelini oluştururlar. Ayrıca elektrik ve magnetik alan yardımıyla yöneltilip odaklanabilirler.

Zayıf ışık sinyallerini şiddetlendiren fotoçoğaltıcı tüp'te elektrorılar tüp boyunca dizilrniş ve her biri farklı potansiyelde olan elektrotlar yardımıyla hızlandırılır. Ama bu sistem görüntüyü korumaz, yalnızca ışığın saptanmasında kullanılır.

yoğunlaştırıcılar: yalın bir yoğunlaştırıcı, çapı ve boyu birkaç santimetre olan, havası boşaltılmış, silindir biçimli bir cam borudan oluşur. Borunun bir yüzünü kapatan saydam düzlemin iç yüzü, ışığa duyarlı (fotosalıcı) bir maddeyle kaplanmıştır. Öteki yüzeyde ise üstü çok ince alümınyumla kaplı olan flüorışıl bir ekran bulunur.

Zayıf kaynaktan gelen gözlerıecek ışık önce, fotoğraf makinesında olduğu gibi, bir mercek sistemi yardımıyla, saydam yüzey ile rotosalıcı üstünde optik bir 'görüntü oluşturur. Bu görüntüyü oluşturan fotonların önemli bir bölümü, fotosalıcıdan, görüntünün her noktasındaki ışık şiddetiyle orantılı sayıda elektrorı çıkmasına yol açarlar. Böylece görüntü bir elektron görüntüsüne dönüşür.

Bu elektron görüntüsü flüorışıl ekrana varıncaya kadar tüp boyunca 10-15 bin Volt'luk potansiyel farkı altında hızıarıdırrlır ve elektron aptiğinden yararlanan bir yöntemle odaklanır. Ekrana çarpan elektrorılar yüksek enerji taşıdıkları için alüminyum tabakadan geçerler ve katot ışını tüplü ekranda (bk. Katot ışını tüpü) olduğu gibi flüorışıl ekranın ışıldamasını sağlarlar. Alüminyum tabaka yansıtıcı görevini üstlenir ve flüorışıl ışığın görüntü penceresinden çıkmasını sağlar.

En çok kullanılan flüorışıl maddelerden biri olan P-20 fosforu insan gözünün kolay uyum yapabileceği renklerde ışıldar. Böylece elektron görüntüsü gözlemcinin kolayca izleyebileceği optik görüntüye dönüştürülmüş olur. Bu aygıtın en önemli özelliği çıkıştaki görüntünun ilk görüntüden çok daha parlak olmasıdır. Bu yolla ışık 50 kat kadar şiddetlendirilebilir.

Bu tür yoğunlaştrrıcılar birinin çıkışı kendinden sonrakinin girişine gelecek biçimde seri olarak bağlanırsa çok büyük şiddetlendirmelere ulaşılabilir. Sözgelimi art arda dizilmiş dört yoğunlaştırıcı katından oluşan bir sistemle 10 000 000'a varan şiddetlendirmeler sağlanabilir.

Görüntü yoğurılaştıcılarda kullanılan bir başka şlddetlerıdırme yönteminde de, mikroskopik kanal elektrotı çoğaltıcılardan yararlanılır. Kanal elektron çoğaltıcı, boyu, çapından 50 kat daha uzun olan, iç yüzü yarı yalıtkan bir tabakayla kaplanmış ince bir cam borudur. Borunun uçlarına uygulanan potansiyel farkı, boru boyunca- artan bir elektrik alanı oluşturur. Borunun düşük potansiyeldeki ucundan içeri bir elektron girdiği zaman, iç yüzeyinden, çarpma sonucunda birçok ikincil elektron. Çıkar.

Elektrik alanda hızlanan bu elektronlar da, başka yerlere çarparak daha da çok elektronun çıkmasına neden olurlar. Çarpmaların birçok kez yinelenmesi sonucu, tüp boyunca yeni elektronlar salınır ve her çarprnada, bunların sayısı birkaç kat çoğalır. Böylece tüpün bir ucundan giren bir tek elektrona karşılık öbür uçtan en az 10 000 elektron olarak çıkar. Görüntü yoğunlaştırıcılarda milyonlarca kanal elektron çoğaltıcı 2 cm çapında ve 1 mm kalınlığında bir yüzey üstüne tıpkı bal petekleri gibi yan yana yerleştirilir.

Daha etkili bir yöntem de, elektrostatik odaklamadır. Bu yöntemde elektronlar yüklü elektrotların arasından geçirilir. Görüntüleme sırasında netliğin bozulmasını önlemek için, fotosalıcının yüzeyi içbükey biçimde yapılır. Gelen düzlem optik görüntüyü fotosalıcının içbükey yüzeyine uydurma amacıyla lif optği tekniğiyle yapılmış bir düzlem levha kullanılır. Lif optlğı yöntemiyle hazırlanan bu levhalar yan yana sıkıştırılmış, ama her biri ayrı bir ışık kaynağı gibi davranan bir dizi saydam, mikroskopik kalınlıkta cam lifinden oluşmuştur. Görüntünün her parçasını bir başka lif taşıdığmdan bu türden bir levha yardımıyla, çok ayrıntılı görüntüler iletilebilir.

Mikrokanallı levhaları bulunmayan yalın sistemlerde flüorışıl yüzey de bu cinsten bir lifli levhanın üstüne yerleştirilir. Böylece lifli levhaların düz yüzeyleri birbirine değecek biçimde dlzllerek birkaç birimden oluşan bir şiddetlendirici yapılabilir. Birbirine bağlanmış üç kattan oluşan ve ışık şiddetlendirmesi 40 000'e varan yoğunlaştırıcı sistemleri teleskoplarda kullanılır. Bunlar geceleri ay ışığı olmadığı zamanlarda bile görüntü elde etmek amacıyla yararlanılan küçük ve hafif yoğunlaştırıcılardır.

Magnetik odaklama ise yoğunlaştırıcı tüpün çevresine yerleştirilen silindir biçimli bir elektromıknatıs ya da doğal mıknatıs yardımıyla gerçekleştirilir. Bu sistemin en büyük üstünlüğü düzlem bir fotokatotla çok üstün görüntüler elde edilmesidir. Öteki yüzünde bir sonraki kademenin fotosalıcısı bulunan çok ınce ve saydam bir mika üstüne bir kademenin flüorışıl ekranının yerleştirtirlmesiyle bir tek cam tüp içine birçok yoğunlaştırıcı kademesi sığdırilabilir. Bu tür çok katlı yoğunlaştırıcılarla elde edi-
Len görüntülerin üstün niteliği gökbilim gibi ayrıntı gerektiren dallarda bu aygıtların yeğlenmesini sağlamıştır.

Uygulamalar: görüntü yoğunlaştırıcıların en yaygın kullanımı askerlikte ya da güvenlik amacıyla geceleri yapılan gözlemlerdır. Çoğu yerde görüntünün üstün nitelikli olması gerekmediği için ucuz, hafif aygıtlar kullanılabilir. Vahşi hayvanların fotoğrafını çekmede de, benzer aygıtlardan yararlanılır.

Röntgen ışınları da, görünür ışık gibi yoğunlaştırılabilir. Flüoroskopi işleminde kullanılan ekranın yerine görüntü yoğunlaştırıcı bir ekran kullanma yoluyla alışılmış dozlardan çok daha düşük dozlarla çalışılabilir. Gökbilimde ise görüntü yoğunlaştırıcılar, çok zayıf ışık veren cisimlerin de daha duyarlı olarak ya da daha kısa zamanda fotoğraf filminde görüntü oluşturmasını sağlar. Elektronografi tüplerinde elektronlar doğrudan doğruya fotoğraf filminin üstüne düşürüıür.

Gökbilimde televizyon kamerası ilkesine göre çalışan birçok başka görüntü tüpü de kullanılır. Bunlarda elektron demeti yüklü bir görüntüyü tarar ve tarama işleminden önce yükü uzun bir süre koruyarak çok az ışık veren cisimleri bile saptayabilir. Bu tür görüntü tüpleri asıl teleskopun üstünde bulunan bulucu teleskopta istenilen gözlem alanını belirlemekte kullanılır.

Alıntıdır. Kaynak:

Nasıl çalışır ansiklopedisi, cilt 3, sayfa 957-959, görüntü yoğunlaştırıcı.