Формирование и особенности электронного изображения МКП

Электронное изображение (ЭИ) МКП - это визуализированное на люминесцентном экране за МКП изображение при облучении входа пластины однородным по площади входным электронным потоком.

Каждый канал на экране создает свое изображение в виде яркостного пятна, а наложение этих пятен дает результирующее распределение яркости по экрану. В пределах площади элемента - яркостного пятна изображения канала на экране, информация о входном изображении теряется (плотность выходного тока канала усредняется по всей площади сечения канала). Часть входной информации, соответствующая промежуткам между элементами – стенкам каналов на входе, также теряется. Любая фигура изображения, составленная из указанных элементов-каналов, имеет искаженные (“зазубренные”) контуры. Очевидно, что чем меньше диаметр каналов, тем меньше проявляется дискретность изображения, тем выше будет, при прочих равных условиях, его качество.

Если входной электронный поток однороден по площади, а усиления всех каналов идентичны, то яркость свечения экрана будет в первом приближении однородной по площади, не считая флуктуаций, связанных с промежутками между элементами. Такое электронное изображение МКП можно считать идеальным.

Реальное электронное изображение МКП отличается от идеального, прежде всего, с учетом структурного шума.. Качество электронного изображения, визуализированного на экране, в отношении любых неоднородностей (за исключением структурного шума) оценивается комплексным критерием – “чистота поля зрения” (ЧПЗ). Локальные и протяжные неоднородности яркости являются дефектами ЧПЗ ЭИ МКП.

ЧПЗ ЭИ МКП – комплексная характеристика качества электронного изображения МКП на экране при равномерном электронном облучении ее входа, которая определяется видом, контрастом, количеством, формой, размерами, расположением по зонам поля зрения учитываемых дефектов ЧПЗ. Дефект ЧПЗ ЭИ МКП - это любой участок электронного изображения МКП на экране, который фиксируется визуально, или аппаратурно вследствие иной яркости.

Необходимо учитывать, что изображение на экране содержит также временные шумы, которые маскируют полезный контраст. Изображение единичного канала на экране и любых групп каналов не стационарно во времени, флуктуирует, что особенно заметно при малых плотностях входного тока и для малых элементов изображения. Флуктуации отчасти сглаживаются вследствие инерционности экрана и человеческого зрения. При достаточно малой плотности входного тока отчетливо проявляется дискретность изображения, состоящего из отдельных изображений каналов, число которых все время меняется из-за случайности попаданий входных электронов в каналы, связанной с шумами входного тока, а яркость которых флуктуирует из-за флуктуаций коэффициента усиления канала. В пороговых условиях временные шумы полностью маскируют полезный контраст изображения, и обнаружение объектов, прежде всего мелких становится невозможным.

Шумы МКП связаны с тремя основными факторами: случайностью проникновения первичных электронов в каналы, случайностью генерации электронов при первом соударении, случайностью вторично-электронного размножения электронов после первого соударения.

Снижение фактора шума МКП - весьма важная задача, так как шумы МКП наряду с шумами входного фотокатода определяют шумы ЭОП, а дальность действия ПНВ на ЭОП уменьшается с увеличением фактора шума ЭОП.

С учетом изложенного, контроль и нормирование дефектов ЧПЗ ЭИ МКП необходимо проводить в таких режимах, чтобы исключить влияние вредных шумов изображения.