Vidicon RCA. Prima parte.
Non rintracciabile negli inventari, forse l’acquisto risale al 1970.
La sigla è illeggibile tranne la scritta: “TRON”.
Somiglia al tipo 7038 per forma e lunghezza (presenta anche lo “short index pin!”), mentre il 6326 A presenta alcune diversità costruttive pur avendo le stesse dimensioni e la stessa risposta spettrale.
Una caratteristica comune è la presenza dei due settori laterali visibili sulla finestra paralleli al piano passante per l’asse del tubo e lo short index pin; un’altra è la strozzatura della lunga griglia a forma di tubo che in altri esemplari non è presente, però il 6326 A ha le griglie 3 e 4 che formano un tubo spezzato, mentre il 7038 presenta il tubo continuo formato dalla griglia 3 come questo esemplare; la prima figura mostra il 7038 .
Siamo giunti a queste conclusioni dopo aver esaminato meticolosamente molte foto e disegni di diversi tipi di vidicon della RCA.
Il vidicon, sviluppato fin dal 1950, ha sostituito l’orthicon inizialmente perché molto meno costoso, poi perché è più semplice costruttivamente, è più robusto e compatto, nel tempo ha subito continue modifiche ed è stato usato fino al 1970.
Le dimensioni di questo esemplare sono: lunghezza 158 mm; diametro della finestra 23 mm; diametro del tubo circa 20 mm.
Il vidicon da ripresa televisiva a colori è di piccole dimensioni rispetto ai predecessori (iconoscopio e orthicon) e tuttavia presenta una altissima sensibilità.
Il suo principio di funzionamento si basa sulla fotoconduttività di una speciale superficie, in genere di Sb2S3, formata da un numero elevatissimo di elementi fotoresistivi, sulla quale vien proiettata l’immagine della scena da riprendere.
La diversa conducibilità elettrica di ogni granulo, dovuta all’intensità della luce che lo colpisce, permette di ottenere una distribuzione delle cariche proporzionale punto per punto all’intensità luminosa della scena.
Pertanto viene realizzata una immagine elettrica che, convenientemente esplorata riga per riga dal raggio di elettroni proveniente dal cannone, da origine al segnale video che viene subito inviato all’amplificatore, infatti l’uscita è collegata con l’elettrodo-schermo trasparente.
La figura esplicativa è tratta dalla scheda di istruzioni della RCA relativa al 7038, come la descrizione che segue.
La scheda di istruzioni è ricca di particolari tecnici riportati su 12 pagine e nel 2018 si trova all’indirizzo: https://frank.pocnet.net/sheets/079/7/7038.pdf.
Mentre la scheda del 6326 A si trova all’indirizzo: https://frank.pocnet.net/sheets/079/6/6326A.pdf .
Il 7038 utilizza una sola superficie fotoconduttiva avente una pellicola uniforme che permette un gradiente di tensione costante e una corrente “oscura” uniforme attraverso l’area scansionata. Ciò consente una sensibilità uniforme sull’intera area scansionata.
L’elettrodo del segnale di uscita è dunque un film trasparente di materiale fotoconduttivo depositato sulla superficie di una faccia piana (vedi la seconda figura); un sottile “setaccio” (a fine mesh screen) (griglia N° 4) è collocato vicino allo strato fotoconduttivo; un elettrodo che focheggia il raggio di elettroni (griglia N° 3) è connesso alla griglia N° 4; un elettrodo che focheggia dinamicamente il raggio ( griglia N° 2), la griglia di controllo N° 1 e un cannone elettronico servono per produrre il raggio di elettroni.
Ciascun elemento dello strato fotoconduttivo è isolato al buio, ma diventa leggermente conduttivo quando è illuminato e agisce come una capacità che perde cariche avente una faccia al potenziale positivo fisso dell’elettrodo di segnale video e l’altra faccia a potenziale fluttuante. Quando la luce della scena da riprendere è messa a fuoco sulla superficie con lo strato fotoconduttivo, ciascun elemento dello strato fotoconduttivo illuminato, leggermente dipendente dall’intensità dell’illuminazione, causa il sorgere del potenziale della sua superficie opposta (dal lato del cannone elettronico) in un tempo molto piccolo.
Quindi sull’intera superficie dalla parte del del cannone appare una configurazione di potenziale positivo, corrispondente alla configurazione della luce del soggetto ripreso.
Questa superficie viene scansionata a bassa velocità dal raggio di elettroni prodotto dal cannone.
Questo cannone contiene dunque un catodo termoionico, una griglia di controllo N° 1; e una griglia di accelerazione (griglia N° 2). Il raggio è focalizzato sulla superficie dello strato fotoconduttivo dall’azione combinata del campo magnetico uniforme di una bobina esterna e dal campo elettrostatico della griglia N° 3. La griglia N° 4 serve per generare un campo elettrico uniforme atto a decelerare il raggio in modo tale che gli elettroni colpiscano perpendicolarmente lo strato fotoconduttivo. Condizione questa necessaria per portare la superficie al potenziale catodico.
Il raggio elettronico si avvicina allo strato a bassa velocità a causa del minor potenziale operante sull’elettrodo di uscita del segnale video. Quando il lato dalla parte del cannone, con il suo potenziale positivo, viene scansionato, gli elettroni vengono depositati fino a che il potenziale della superficie viene portato a quello del catodo, e poi dopo tornano indietro per formare un raggio di elettroni che in questo caso (a differenza degli orthicon) non viene utilizzato.
La deposizione di elettroni su un particolare elemento della superficie scansionata causa un cambiamento della differenza di potenziale tra le due superfici dell’elemento. Quando le due superfici dell’elemento, che è una capacità carica, sono connesse attraverso il circuito esterno dell’elettrodo di segnale video, viene prodotta una corrente di scarica che costituisce il segnale video. L’intensità di corrente è proporzionale al potenziale di superficie dell’elemento scansionato e alla velocità di scansionamento. L’allineamento del raggio è ottenuto per mezzo di un campo magnetico trasversale prodotto da una bobina esterna, così come la deflessione.
Non occorre dunque il moltiplicatore elettronico necessario per l’orthicon, perché il segnale video è già sufficientemente alto anche in cattive condizioni di illuminazione.
Unico inconveniente è una velocità di risposta non elevata dovuta alla costante di tempo relativamente alta del mosaico: questo fatto causa immagini mosse quando i soggetti ripresi si spostano con una certa rapidità.
Il successivo plumbicon della Philips elimina questo inconveniente.
La compattezza e relativa robustezza di questi dispositivi, ha permesso che fossero usati a bordo dei satelliti fino al 1965. Le navette Ranger VII VIII e IX, lanciate nel luglio del 1965, furono dotate di speciali vidicon per la ripresa ravvicinata del suolo lunare.
Per ulteriori chiarimenti vedere la seconda parte scrivendo “Vidicon” su Cerca.
Bibliografia.
Scheda di istruzioni RCA 7938 Vidicon, senza data.
Galileo, Enciclopedia delle Scienze e delle Tecniche, Vol. IX, Sadea, Firenze 1966. V. K. Zworykin, G. A. Morton, La Televisione, Trasmissione delle Immagini Monocrome ed a Colori, Sansoni, Firenze 1958.
Foto di Claudio Profumieri, elaborazioni, ricerche e testo a cura di Fabio Panfili.
Per ingrandire le immagini cliccare su di esse col tasto destro del mouse e scegliere tra le opzioni.
Pila campione Weston Siemens N° 2084114.
