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Considérée sous son aspect générale l'invention concerne les dispositifs électro-optiques et analogues et plus spécialement les dispositifs permettant soit d'amplifier ou de renforcer une image optique de façon à accroitre sensibilité, soit d'amplifier une image électronique.
Pour la transmission de télévision, la microscopie ou pour tout but analogue, on a constaté déjà qu'il était utile de pouvoir engendrer des images électroniques d'objet visibles ou non* Il ne semble cependant pas que l'on ait proposé précédemment d'amplifier l'image électronique avant son utilisation.
L'invention a pour objet des moyens d'amplifier une image électronique ainsi que des dispositifs capables de renforcer une image trè faible
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d'en objet et de la transformer en une image brillante pleinement visible,
L'invention a également pour objet de transformer en une image . visible, les images produites par les rayons infra-rouges, ultra-violets et autres émanant des objets. L'invention concerne également les moyens de rendre visibles des images d'objets totalement Invisibles.
L'invention est réalisée de la façon suivante : L'image d'un objet est projetée à l'aide d'un moyen optique approprié sur une surface photo- sensible. Les électrons engendrés par celle-ci sont accélérés et dirigés sur une plaque capable d'émettre des électrons secondaires qui sont dirigés sur un écran fluorescent. Les électrons primaires émis par la surface photosensible sont concentrés au moyen'de dispositifs de concentration électronique soit é- lectromagnétiques, soit électrostatiques sur l'émetteur d'électrons secondaires.
Ces derniers sont concentrés à l'aide de dispositifs analogues sur un écran. fluorescent. Enhchoisissant convenablement les potentiels appliqués aux diffé- rentes électrodes et aux dispositifs de concentration, on peut optenir de l'ob- jet une image visible fortement agrandie ou, si on le désire, une image plus petite que celle qui est tombée sur la surface photo-sensible. En choisissant convenablement les matières photosensibles, il est possible de rendre le dispo- sitif sensible au spectre entier, y compris l'infra-rouge et l'ultra-violet.
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et les avan- tages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnéshsi-mplement à titre d'exemple et dans lesquels:
La Fig.1 est une vue en partie schématique d'un télescope électro- nique conforme à l'invention et comportant des dispositifs concentrateurs électro magnétiques.
La Fig.2 est une vue d'un dispositif analogue où la concentration est obtenue par des moyens électrostatiques.
La Fig.3 représente en partie en coupe et en partie schématique- ment, une modification de l'invention.
La Fig.4 est une vue de l'extrémité du dispositif dans la direc- tion de la flèche de la Fig.3. Elle représente à titre d'exemple l'aspect d'une image renforcée telle qu'elle apparaît sur l'écran fluorescent, et
La Fig.5 est une vue d'une autre disposition de l'invention.
Suivant la Fig.l, le dispositif électro-optique perfectionné est constitué par une enveloppe 1 en forme de V dont une extrémité est pourvue d'une
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électrode photosensible 3. Une image optique de l'objet 5 est projetée sur l'électrode photosensible au moyen d'un système de lentilles approprié représenté pour simplifier le dessin par une simple lentille 7, Ce système peut être construit en verre d'optique si le dispositif est utilisé pour renforcer des images visibles, en quartz; si l'on utilise le rayonnement ultra-violet émis par l'objet, ou en ébonite si l'on fait usage d'un rayennement infra-rouge.
L'électrode 9 capable d'une émission secondaire élevée est disposée à la pointe V de façon à être exposée aux photo-électrons émis par l'électrode photo-sensible 3. Un écran fluorescent 11 placé à l'autre extrémité de l'enveloppe est accessible aux électrons secondaires émis par l'électrode Intermédiaire 9.
L'électrode émissive 9 et l'écran fluorescent 11 sont de préférenée maintenus à des potentiels positifs par rapport à l'électrode photosen- sible 3 en les reliant en des points appropriés d'un diviseur de tension 13 dont les extrémités sont connectées à une source convenable de tension représentée à titre d'exemple par la batterie 15.
Une bobine de fil 17 est disposée de façon réglable autour de l'enveloppe entre l'électrode photo-sensible et l'électrode d'émission secondaire et une bobine analogue 19 entoure l'enveloppe entre la seconde électrode et l'écran fluorescent* Ces bobines peuvent être alimentées en parallèle par une source appropriée telle qu'une batterie 21 et chaque bobine peut être pourvue d'un rhéostat 23 permettant de contrôler le courant de concentration.
De plus, les bobines peuvent être ajustées axialement et angulairement par rapport à l'enveloppe de façon à corriger les effets de déformation occasionnés par le fait que les électrons n'atteignent pas perpendiculairement l'électrode d'émission secondaire et l'écran fluorescent* Les bobines servent à concentrer les électrons primaires et secondaires et les obligent à se mouvoir suivant des trajets pratiquement parallèles entre les différentes électrodes de façon à obtenir une image non déformée d'objets distants.
Si on désire obtenir une image agrandie de l'objet, l'intensité et la direction du champ de concentration et les potentiels des électrodes peuvent être ajustés dans ce buté Il n'est pas possible de donner plus de précisions au sujet du fonctionnement du dispositif puisque les potentiels et les courants de concentration dépendent de ses formea géométriques,
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L'électrode 3 sur laquelle est concentrée l'image peut être photosensibilisée de toute façon connae en utilisant, par exemple, un hydrure de potassium, du césium ou toute autre matière capable d'émettre des photo- électrons. Le césium est particulièrement indiqué si le dispositif doit être utilise pour observer une image en rayons infra-rouges.
L'électrode d'émission secondaire 9 peut être traitée de toute façon connue pour accroître le rapport des électrons secondaires aux électrons primaires* Certaines matières photosensibles, telles que le césium ou l'hydrure de potassium, peuvent être utilisées¯dans ce but, de même que toute surface émettant des électrons lorsqu'elle est bombardée par des rayons cathodiques.
L'écran fluorescent 11 peut être constitué par une électrode métallique recouverte d'une couche de "willémite" ou toute autre matière connue émettant une fluorescence sous le choc des électrons. Evidemment, si on le désire, l'écran fluorescent peut être placé sur la paroi d'extrémité du tube.
L'enveloppe 1 elle-même peut naturellement être construite en une matière non magnétique opaque pourvue de fenêtres 25 et 27 à chaque extrémité. On comprendra que les bobines de concentration 19 et 17 sont représentées d'une façon purement schématique,
Le degré de renforcement de l'image dépend du nombre de fois que le flux d'électrons donne naissance à des électrons secondaires. L'écran fluo- rescent 11 peut être remplacé par une source d'électrons secondaires et les électrons émis par cette dernière peuvent être, à leur tour, concentrés sur une aure électrode d'émission secondaire et ainsi de suite avant d'utiliser le faisceau d'électrons amplifié pour engendrer une image.
Il a semblê inutilement complique de représenter sur les dessins ces modifications évidentes.
Comme on l'a dit précédemment, il est possible de concentrer les électrons éleotrostatiquement. La Fig.2 représente schématiquement un exemple de dispositif dans lequel la concentration est obtenue électrostatiquement,
Cette modification comporte encore une enveloppe en forme de V dans laquelle sont disposés une électrodes photosensible 3, une électrode d'émission secondaire 9 et un écran fluorescent 11, comme dans la figure 1. Cependant, au lieu d'utiliser des bobines extérieures pour la concentration, on a interpose entre l'électrode photosensible et l'électrode d'émission secondaire un certain nombre de cylindres 29, 31,33, 35,e37 et 39 et entre l'émectrode d'émission secondaire et l'écran fluorescent, un certain nombre de cylindres
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analogues 41, 43, 45 et 47.
Si les cylindres disposés entre chaque paire d'électrodes sont maintenus à des potentiels intermédiaires à ceux de ces électrodes, la concentration des électrons peut se faire pratiquement de la mime façon qu'avec le dispositif représenté à la Fig.14 Il est permis d'utiliser une grande gamme de potentiels en ne perdant pas de vue cependant que les photo-électrons doivent être accélérés vers 1'électrode d'émission secon- daire et que les électrons d'émission secondaire doivent être accélères vers l'écran fluorescent* Lorsque les potentiels sont bien choisis, chaque paire de cylindres forme une lentille électronique.
Ces cylindres peuvent être des pièces métalliques séparées montées à l'intérieur du tube ou bien ils peuvent être constitués en métallisant les parois internes du tube et en enlevant le métal sur des espaces annulaires entre les cylindres. De préférence, les cylindres adjacents à l'électrode photosensible et à l'écran fluorescent sont percés d'un grand nombre de petits trous pour permettre l'entrée et la sortie de la lumière,
On a constaté qu'il était possible d'éviter la forme en zig-zag de l'enveloppe et de disposer tous les éléments dans une simple enveloppe cy- lindrique vidée.
Cette modification est représentée à la Fig.3 où les éléments analogues à ceux de la Fig.2 sont désignés de la même façon, les seules diffé- rences résident dans la construction de l'électrode d'émission secondaire qui prend la forme d'un écran traité et dans l'adjonction de cylindres de concentration supplémentaires 45a et 45b.
Lorsque les électrons photoélectriques sont accélérés et concentrés sur l'écran 51, les électrons secondaires émis par ce dernier traversent l'écran et sont accélérés vers l'écran fluorescent nous l'effet des anneaux de concentration 41 à 47 soumis à des potentiels positifs croissant à partir de l'écran, Les cylindres d'accélération et de concentration peuvent être montés dans le tube comme il est montré dans le dessin, ou ils peuvent être constitués par des revêtements métalliques tapissant les parois internes des cylindres. L'écran fluorescent 11 de la Fig.3 peut être conduc- teur et pourvu d'une connexion externe (non montrée) raccordée en un point de potentiel positif du diviseur 13.
L'électrode 3 est semi-transparente,
La description précédente de certaine dispositifs construits conformément à l'invention, montre que celle-ci trouve son utilité pour rendre visibles des images peu lumineuses d'objets rapprochés ou distants pratiquement Invisibles à l'oeil nu à l'aide de lunettes d'approche ordinaires, De plus, le
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dispositif électro-optique perfectionné conforme à l'invention trouve de grandes applications à la navigation car il permet de voir des objets distants à travers la brume,
Conformément à l'invention, l'image électronique renformée peut encore Être utilisée pour la transmission de télévision au lieu d'être envoyée sur un écran fluorescente Dans ce cas,
l'écran fluorescent 11 est supprimé et l'image peut être directement analysée ou elle peut être projetée sur une électrode en mosaïque 53 (Fig.5) qui, A son tour, est analysée par le rayon catho- dique engendré par un canon électronique 58 (non montré en détail) de façon à engendrer des trains d'impulsions électriques* L'électrode en mosaïque est re- présentée à titre d'exemple sous la forme d'un élément réticulaire 57 dont chaque ouverture comporte une particule métallique 59.
Les particules sont isolées de l'élément réticulaire et sont accessibles sur une de leurs faces à l'igues électronique amplifiée et balayées sur l'astre face par le rayon cathodique mobile, Le signal de sortie peut apparaître, soit aux bornes d'une résistance 61 connectée à l'élément réticulaire, soit aux bornes d'une résistance 63 connectée au revêtement métallique 65 disposé du même coté que l'écran que le canon d'électrons. Les particules métalliques 59 peuvent être traitées de façon connue pour favoriser l'émission secondaire. Les bobines déflectrices ou les plaques déflectrices bien connues, n'ont pas été représentées sur les dessins.