Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

КВАНТОСКО́П

  • рубрика
  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 13. Москва, 2009, стр. 478

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: В. Н. Уласюк

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.

Лит.: Ба­сов Н. Г., Бо­гдан­ке­вич О. В., Де­вят­ков А. Г. Воз­бу­ж­де­ние по­лу­про­вод­ни­ко­во­го кван­то­во­го ге­не­ра­то­ра пуч­ком бы­ст­рых элек­тро­нов // Док­ла­ды АН СССР. 1964. Т. 155. № 4; Ула­сюк В. Н. Кван­то­ско­пы. М., 1988; Зве­рев М. М. и др. Низ­ко­по­ро­го­вые по­лу­про­вод­ни­ко­вые ла­зе­ры зе­ле­но­го диа­па­зо­на с на­кач­кой элек­трон­ным пуч­ком на ос­но­ве кван­то­во­раз­мер­ных ге­те­ро­ст­рук­тур // Кван­то­вая элек­тро­ни­ка. 2004. Т. 34. № 10.

Вернуться к началу