Плоскости изображения

Развертывающим элементом в этих примерах является световое пятно на плоскости оригинала, формируемое оптической головкой. В простейшем случае она представляет собой источник света, освещающий через объектив участок оригинала, изображение которого другим объективом строится в плоскости диафрагмы. Поэтому размеры РЭ определяются проекцией диафрагмы на плоскость оригинала. Световой поток, соответствующий одному элементу изображения, через диафрагму попадает на ФЭУ и преобразуется в сигнал изображения. При внутреннем расположении оригинала упрощается его крепление (камера не вращается) и появляется возможность вести прием на рулонную фотопленку, например, изображений газетных полос.

В передающей факсимильной аппаратуре (ФА) преобразователь свет — сигнал состоит из светооптической системы (СОС) и фотоэлектрического преобразователя (ФЭП). В зависимости от типа развертки и вида оригинала изображения возможны несколько вариантов построения СОС. При передаче непрозрачных оригиналов, перемещающихся относительно неподвижного развертывающего элемента, схема СОС ( 9.1) содержит источник света У, который через кондснсорную линзу 2 освещает участок оригинала 6. Изображение участка объективом 5 строится в плоскости диафрагмы 4, отверстие которой выделяет элемент изображения, подлежащий передаче. ФЭП 3 преобразует падающий на него световой поток в электрический сигнал. Подобная СОС используется в ФА «Штрих», а также в аппаратах «Нева» и «Паллада». В последних СОС имеет некоторые непринципиальные особенности вследствие того, что блоки /—5 (см. 9.1) размещены на движущейся в горизонтальном направлении каретке.

Примеры линз-диафрагм показаны на 7-4; там же приведены кривые распределения потенциалов вдоль оси линзы. • Линзы-диафрагмы, образованные электродами с круглыми отверстиями, могут быть собирающими и рассеивающими. В'собирающей 7-4. Электронные линзы- линзе в плоскости диафрагмы диафрагмы и распределение по- д2ПЛ/дх2 > 0; в рассеивающей

Примеры линз-диафрагм показаны на 7-4; там же приведены кривые распределения потенциалов вдоль оси линзы. • Линзы-диафрагмы, образованные электродами с круглыми отверстиями, могут быть собирающими и рассеивающими. В'собирающей 7-4. Электронные линзы- линзе в плоскости диафрагмы диафрагмы и распределение по- д2ПЛ/дх2 > 0; в рассеивающей

следствием сил взаимодействия между оболочками А/2: силы растяжения, действующие в оболочке перпендикулярно к контуру, были больше, чем у торцовой диафрагмы (см. 2.61). Составляющая этих сил, действующая в плоскости диафрагмы, направлена вверх. Поэтому с ростом сил взаимодействия уменьшаются усилия растяжения в нижнем поясе и усилия сжатия в верхнем. Изгибающие моменты в верхнем поясе промежуточной диафрагмы были на 14,2% больше, чем в верхнем поясе торцовой диафрагмы. Прогибы промежуточных ,и торцовых диафрагм различались более существенно (на 43%).

Коэффициенты канонических уравнений состоят из двух членов — первый из них с индексом «об» характеризует работу оболочки, второй с индексом «д» — работу диафрагмы. Коэффициенты о°6,. и afti в первом уравнении — D-кратные углы поворота оболочки и диафрагмы из плоскости диафрагмы, во втором уравнении d*. и a ( — соответствующие /)-кратные перемещения из плоскости диафрагмы по направлению касательной к оболочке; коэффиценты третьего и четвертого уравнений f^itr^j и r^6t, r% . являются реакциями в связях по касательной вдоль контура и по нормали в его плоскости. Свободными членами уравнений a°g, a%$, r^t r^ являются указанные выше D-кратные перемещения и реакции, определенные в основной системе, от равномерно распределенной нагрузки. Характер распределения вдоль края оболочи «лишних» неизвестных и коэффициентов канонических уравнений (а также дополнительных усилий и перемещений) принят по тригонометрическим функциям:

лютно податливыми из плоскости диафрагмы (расчет по момент-ной теории В. 3. Власова) и из расчетов, учитывающих дефор-мативность средней и крайней диафрагм. При раскрытии статической неопределимости у средней диафрагмы решалась система из четырех линейных уравнений, у крайних — из двух. Распределение усилий, полученных в среднем поперечном сечении из каждого расчета, и суммарных усилий представлено на 2.73.

Процесс установки волноводных диафрагм в волноводной трубе должен обеспечивать перпендикулярность плоскости диафрагмы оси волновода, ее плоскостность,

где Rp, — радиус отверстия диафрагмы, a z отсчитывается от точки пересечения плоскости диафрагмы с осью.

Приближенно можно считать, что вершина конуса пучка электронов, выходящих из плоскости скрещения, лежит на оси прожектора в плоскости диафрагмы модулятора. На основании теоремы Лагранжа — Гельмгольца (3.2) можно сделать вывод, что для по-

трапецеидальных искажений и типа «параллелограмм» ( 2.10, в, г), возникающих при нарушении ортогональности соответственно оптической (или электронно-оптической) оси к плоскости изображения и отклоняющих полей по строке и кадру:

Электроны, выходящие из катода с различно направленными начальными скоростями, под действием поля испытывают ускорение в осевом и радиальном направлениях, причем радиальное ускорение направлено к оси. Так как начальные скорости электронов малы, то их траектории круто искривляются к оси трубки и электронный пучок сжимается вблизи модулятора, после чего он вновь расходится. Область, соответствующая наименьшему диаметру электронного пучка, называется скрещением. В области скрещения пересекаются траектории электронов, выходящих из разных точек катода; траектории электронов, выходящих из одной точки, пересекаются значительно дальше — в плоскости изображения первой линзы. Размер изображения катода, как видно из рисунка, больше ширины электронного пучка в области скрещивания. Поэтому для уменьшения размера светового пятна на экран

Линзам для электронов, так же как и оптическим линзам, присущи различные ошибки или аберрации (см. Оптику), которые не позволяют получить абсолютно резкое изображение, при котором каждая точка объекта отображалась бы также точкой в плоскости изображения. Эти аберрации можно лишь уменьшить, но не устранить вовсе.

В плоскости объекта r(za)=C2, т. е. Сг есть не что иное, как начальное удаление электрона от оси. В плоскости изображения г(гь) =С2Г2(гь), т. е. все частицы, вышедшие из точки объекта на расстоянии Сг от оси, снова соберутся в одну точку в плоскости изображения. При получении этого результата не накладывались никакие условия на направления скоростей частиц (предполагалось лишь, что траектории не выходят за пределы параксиальной области).

для которых соблюдается геометрическое подобие изображения и объекта; 2) нахождения условий, при которых смежные траектории пересекут основную в плоскости изображения, т. е. сфокусируются в точку в плоскости гь.

Аберрационные фигуры в плоскости изображения не являются кругами, поэтому для оценки ошибок изображения удобно ввести в плоскостях объекта и изображения декартовы координаты с началом, совпадающим с точкой пересечения этих плоскостей осью, и характеризовать аберрации величинами Ах и Ау отклонения точек аберрационной фигуры от точки изображения, создаваемого параксиальным пучком.

При таком выборе координат отклонения лучей в плоскости изображения от точки изображения, создаваемого параксиальными лучами, определяются выражениями:

Из (1.204) видно, что для точек объекта, лежащих на оси системы (х„ = 0), все слагаемые, кроме первых, обращаются в нуль, и остается только одна ошибка, определяемая коэффициентом В. Эта ошибка называется сферической аберрацией и имеет наибольшее значение для электроннолучевых приборов, так как обычно в этих устройствах используются пучки электронов, выходящих из точек, расположенных вблизи оси. При наличии сферической аберрации вместо точки, соответствующей точке объекта, лежащей на оси, в плоскости изображения получается аберрацион-

Физически происхождение сферической аберрации можно объяснить следующим образом. Лучи, проходящие в области линзы далеко от оси (у края ограничивающей пучок диафрагмы), преломляются сильнее (или слабее), чем параксиальные лучи, вследствие чего пересекаются ближе (или дальше) плоскости zb. В результате в плоскости изображения вместо точки получается кружок с радиусом, определяемым выражением (1.205). В большинстве реальных систем распределение потенциала таково, что непараксиальные лучи пересекают ось ближе плоскости изображения.

Так как аберрационные фигуры создаются лучами, проходящими через всю диафрагму, а не только «краевыми» лучами, в плоскости изображения получается совокупность налагающихся кругов с постепенно увеличивающимися радиусами и с центрами, удаляющимися от точки изображения, созданного параксиальным пучком.

Дублет не вполне идентичен одной осесимметричной линзе. В частности, увеличение дублета из двух квадрупольных линз не одинаково по направлению ОХ и 0Y (МхфМу). Поэтому при отображении протяженного объекта, имеющего осевую симметрию, например небольшого кружка, изображение получится в виде эллипса. Можно показать, что при этом меньшая полуось эллипса будет меньше радиуса изображения, создаваемого осесимметричной линзой, а большая полуось —•¦ больше этого радиуса. Кроме того, получение точечного изображения возможно лишь при определенном соотношении положений объекта, обеих линз и плоскости изображения. Поэтому при смещении объекта вдоль оси сливающиеся изображения раздвигаются и становятся линейными. К такому же расхождению приводит изменение оптических параметров линз дублета.