Как было получено изображение обратной стороны Луны

Еще проще осуществляется запись на ленту из электрофотографической бумаги. Устройство подобного записывающего аппарата показано на рис. 17.

Закрепление порошков на бумаге производится нагреванием ее так, чтобы нанесенный на ее поверхность порошок, в состав которого входят смолистые вещества, расплавился и тем самым прочно закрепился на бумаге. Весь процесс обработки при использовании электрофотографического способа занимает всего несколько секунд.

Рис. 16. Схема электрофотографической записи на барабане.1 — зарядное устройство; 2 — опылитель; 3— бумага; 4 — модулирующий световой поток; 5 — строка развертки.

Запись изображений скиатронами. Для воспроизведения изображения Луны были использованы также электронно-лучевые трубки с длительным послесвечением — скиатроны, представляющие собой приборы клапанного типа.

Принцип работы приборов клапанного типа поясняется схематически на рис. 18. На этом рисунке показан световой модулятор, работающий на просвет, т. е. изображен прибор диаскопической системы. Независимый источник света с помощью оптики равномерно освещает одну из сторон светового модулятора — экрана скиатрона, прозрачность отдельных элементов которого неравномерна и определяется проецируемым изображением. Телевизионное изображение с другой стороны экрана скиатрона, яркость которого определяется яркостью независимого источника света, проецируется объективом на светорассеивающий экран.

Рис. 17. Схема электрофотографической записи на ленте из электрофотографической бумаги.1 — зарядное устройство; 2 — электрофотографическая бумага; 3 — ролик лентопротяжного механизма; 4 —опылитель; 5 — световой пучок.

Устройство скиатрона схематически показано на рис. 19. Действие светового клапана, применяемого в этих трубках, основано на изменении прозрачности некоторых кристаллических веществ при изменении интенсивности облучающего их электронного пучка. Этими свойствами обладают некоторые кристаллы, например, поваренная соль, хлористый и бромистый калий. Электронный пучок создает на одной из сторон пластинки из такого вещества негативное изображение, пластинка же просвечивается источником света, и полученное изображение с помощью объектива проецируется на экран.

Рис. 18. К объяснению принципа работы приборов клапанного типа.1 — интенсивный источник света; 2 —световой модулятор; 3 — видеоусилитель; 4 — вход сигналов изображения; 5 — объектив;6 — светорассеивающий экран.

Рис. 19. Схема телевизионной проекционной системы со скиатроном,1 — источник света: 2 — конденсор; 3— экран скиатрона; 4 — фокусирующая система; 5 — отклоняющая система; 6 — усилитель сигналов изображения; 7 — объектив; 8 — проекционный экран;9 — электронный пучок.

В настоящее время используются также системы проекции изображения, в которых световой модулятор работает на отражение. Такие системы называются эпископическими. На рис. 20 приведено схематическое изображение проекционной и осветительной оптики такой системы.

Экран скиатрона состоит в основном из тонкого слоя кристаллов щелочно-галоидных солей, обычно хлористого калия. Отдельные элементы экрана, подвергнутые бомбардировке электронным пучком, обладают способностью поглощать лучи видимого света. Таким образом, если производится развертка модулированным электронным пучком, то, освещая экран такой трубки белым светом, мы сможем наблюдать записанное на нем изображение. Если изображение, воспроизведенное на экране скиатрона, равномерно освещено яркой лампой системы, состоящей из независимого источника света и осветительной оптики (два зеркала и конденсор), то отраженный от экрана скиатрона свет можно спроецировать специальной оптикой на светорассеивающий экран. В такой системе используется отражательная оптика, основанная на способности вогнутого сферического зеркала создавать при определенных условиях увеличенное изображение предмета. Возникающие при этом искажения изображения устраняются использованием специальной корректирующей линзы, помещаемой перед зеркалом в плоскости, проходящей через центр кривизны сферического зеркала.

Рис. 20. Проекционная и осветительная оптика регистрирующего устройства с проекционной трубкой (скиатроном).1— рефлектор; 2 — источник света; 3 — конденсор; 4 и 10 — зеркала; 5 — собирающая линза; 6 —сферическое зеркало; 7 — скиатрон; 8 — корректирующая линза; 9 — фокусирующе-отклоняющая система; 11 — светорассеивающий экран.

Скиатроны часто называют трубками с темновой записью, так как с увеличением плотности электронного пучка, бомбардирующего экран, увеличиваются светопоглощающие свойства экрана. Время существования темных пятен на экране зависит от интенсивности сигналов, числа последовательных импульсов возбуждения одного и того же элемента экрана и интенсивности источника света. Для получения на светорассеивающем экране позитивного изображения в скиатроне необходимо использовать сигнал изображения обратной полярности.

Полученное на экране скиатрона изображение может быть использовано для контроля космической телевизионной передачи и визуального изучения передаваемого изображения. Оно может быть также сфотографировано.

Воспроизведение изображений на электрохимической бумаге. Как сообщалось в печати, при приеме сигналов изображения с автоматической межпланетной станции использовалась также открытая запись изображения на электрохимической бумаге.

Открытой записью изображений называют такую фототелеграфную запись, которая может производиться в любых условиях освещения и видна оператору в течение всего процесса приема изображения.

В данном случае речь идет об открытой записи, осуществляемой электроконтактными устройствами на специальную электропроводящую бумагу. Бумага может использоваться в виде отдельных бланков или лент; ширина ленты при этом равна длине строки воспроизводимого изображения.

Для записи изображения на электрохимическую бумагу в виде ленты применяется система, в состав которой входят следующие основные части (рис. 21): вращающаяся одновитковая спираль, прижимная или пишущая планка с острой нижней гранью, расположенная параллельно образующей барабана, прижимные пружины и система лентопротяжных валиков, предназначенная для протягивания бумаги. Одновитковая спираль может выполняться либо в виде спирально изогнутой пластины, укрепленной соответствующими держателями на оси, либо в виде витка проволоки, наложенного на цилиндрический барабан.

Пишущая планка при помощи пружин непрерывно прижимается к бумаге. Сигнал изображения прикладывается между планкой и спиралью цилиндра. Так как бумага обладает электропроводностью, то электрическая цепь записи всегда является замкнутой.

При вращении барабана точка соприкосновения бумаги со спиралью перемешается параллельно оси барабана и каждый оборот барабана соответствует одной строке изображения. Продольное перемещение ленты осуществляется с помощью лентопротяжных валиков.

При больших форматах воспроизводимого изображения записывающее устройство со спиралью становится очень громоздким. Действительно, чем больше длина строки записи, тем больше должен быть диаметр спирали, чтобы угол между планкой и спиралью не был меньше 45–60°, так как при малых углах разрешающая способность устройства, т. е. способность воспроизводить мелкие детали изображения, резко снижается.

Рис. 21. Электромеханическое устройство для записи на электрохимическую бумагу.1 — барабан; 2 — спираль; 3 — пишущая планка, 4 — электрохимическая бумага; 5 — пружины.

Для уменьшения размеров записывающего устройства вместо пишущей планки применяют вторую спираль; тогда воспроизводимый элемент создается в точке пересечения двух вращающихся спиралей. Следующим усовершенствованием такого двухспирального устройства может быть применение многовитковых спиралей. Обычно многовитковой делают только одну из спиралей; при этом скорость вращения барабана можно уменьшить во столько раз, сколько имеется витков спирали. Такая конструкция позволяет получить малые размеры воспроизводимого элемента даже для длинных строк при сравнительно небольших диаметрах спиралей.

Используемая для записи бумага обладает свойством электропроводимости и способностью давать так называемую цветную реакцию на прохождение электрического тока. Сущность цветной реакции бумаги состоит в том, что в момент прохождения тока в ней происходят химические превращения, в результате которых вещества с окраской одного цвета превращаются в новые вещества с другой окраской. Электрохимические электропроводящие бумаги обладают ионной проводимостью электролитов. Цветная реакция здесь является следствием электролиза. Прохождение электрического тока может вызвать изменение цвета предварительно химически обработанной бумаги (в точке ее соприкосновения с планкой и спиралью) в результате таких процессов, как электролиз, разряд на электроде, находящемся в контакте с бумагой, и других физических явлений.

Общая технология получения электрохимической бумаги состоит в том, что обыкновенную белую бумагу определенного сорта пропитывают химическим раствором и после этого сохраняют до записи в сухом или влажном состоянии. В первом случае бумагу перед записью необходимо увлажнить, во втором случае бумага всегда готова для ведения записи.

Чтобы придать бумаге свойство цветной реакции, в раствор необходимо добавить какое-либо красящее вещество — индикатор. В качестве индикаторов применяются слабо диссоциированные органические кислоты (или щелочи), которые в результате прибавления щелочи (или кислоты) превращаются в соли и изменяют свою окраску.