КВАНТОСКО́П
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
КВАНТОСКО́П (лазерный кинескоп), приёмный электронно-лучевой прибор, действие которого основано на эффекте генерации лазерного излучения в полупроводниковом монокристалле при его возбуждении пучком быстрых электронов. Первые К. разработаны в нач. 1970-х гг.; прототипом К. стала лазерная электронно-лучевая трубка, изобретённая рос. учёными Н. Г. Басовым, О. В. Богданкевичем и А. С. Насибовым в 1967.
К. состоит из электронного прожектора и активного элемента (АЭ) – сканирующего полупроводникового лазера с продольной (или поперечной) накачкой электронным пучком, заключённых в вакуумно-плотную оболочку. Обычно АЭ представляет собой отполированную монокристаллич. пластину толщиной неск. десятков мкм и площадью порядка 10 см2, на обе плоскости которой нанесены зеркальные покрытия: непрозрачное со стороны электронного пучка и полупрозрачное с противоположной стороны. АЭ крепится к лейкосапфировому хладопроводу, являющемуся также выходным окном К. В месте падения электронного пучка на АЭ генерируется лазерное излучение, выходящее через полупрозрачное покрытие и хладопровод перпендикулярно плоскости АЭ. При развёртке промодулированного по интенсивности электронного пучка в телевизионный растр на АЭ образуется изображение с яркостью 106–107 кд/м2, которое проецируется объективом на внешний большой экран. Цвет излучения К. определяется материалом ПП: обычно красный и зелёный цвета получают с помощью монокристаллов CdSxSe1–x, синий – с помощью ZnxCd1–xS. Для эффективной работы К. в непрерывном режиме генерации требуется охлаждение АЭ и рабочее напряжение неск. десятков кВ. Ср. мощность излучения К. достигает 25 Вт в зависимости от длины волны света при эффективности генерации 5–10%; разрешающая способность К. достигает 2500 линий (на высоту растра).
В 2000-х гг. созданы К. нового поколения, в которых используются АЭ на основе гетероструктур, представляющих собой регулярную мозаику из т. н. квантовых колодцев малого диаметра с осями, перпендикулярными к плоскостям АЭ. Каждый из квантовых колодцев представляет собой отд. низкопороговый гетеролазер, эффективно работающий при комнатной темп-ре и относительно низкой энергии электронов возбуждающего электронного пучка (порядка 10 кэВ).
Осн. область применения К. – отображение информации на большом экране пл. до 50 м2 и более. Перспективным является использование К. в растровой оптич. микроскопии, оптич. локации и дальнометрии, а также для диагностики и фотодинамич. терапии онкологич. заболеваний и др.