Bildverstärker / Bildwandler
Wird ein schwach sichtbares Bild verstärkt und besser sichtbar gemacht, so spricht man von einem Bildverstärker.
Werden Bilder, die man mit dem Auge nicht wahrnehmen kann, sichtbar gemacht, so benötigt man einen Bildwandler. Das trifft zum Beispiel für Bilder zu, die mit Hilfe von Infrarot IR-, Ultraviolett UV- oder Röntgenstrahlung erzeugt werden. Dies trifft besonders auf militärische und medizinische Anwendungen zu.
Bildwandlung findet aber auch statt, wenn Bilder in elektrische Signale umgewandelt werden, die dann verstärkt, gesendet oder gespeichert werden können.
Bildverstärker
Ein Bildverstärker besteht aus zwei parallel zueinander liegenden Glasplatten, von denen die eine die Photokathode und die andere der Leuchtschirm ist. Zwischen beiden Platten ist ein Vakuum.
Photokathoden bestehen aus einer dünnen halbtransparenten Halbleiter- oder Metallschicht in einer typischen Schichtdicke von ca. 10nm, die auf der Innenseite des Eingangsfensters aufgebracht ist. Photokathoden werden auch in Fotozellen, Bildwandlern, Bildaufnahmeröhren Photomulipliern eingesetzt.
Das darzustellende Bild wird über eine Optik auf die Photokathode übertragen. Dort werden für jeden Lichtfleck je nach Helligkeit im Auftreffpunkt durch Kathodenlumineszenz Elektronen freigesetzt, die proportional zur Eingangsbeleuchtung sind. Diese werden durch hohe Spannungen beschleunigt und treffen auf den Leuchtschirm, auf dem nun ein monochromes Bild entsteht.
Die Entwicklung begann um 1940 mit einfachen Systemen. Mit verbesserten Beschichtungen der Photokathoden und Verstärkungseinrichtungen zwischen Kathode und dem Bildschirm, wurde sowohl die Qualität als auch die Lebensdauer erheblich gesteigert.
Bildwandler
Wenn die Photokathode in einem Spektralbereich h außerhalb des Empfindlichkeitsbereiches des menschlichen Auges empfindlich ist, kann der Bildverstärker infrarote oder auch ultraviolette Strahlung sichtbar machen. In diesem Fall bezeichnet man den Bildverstärker als Bildwandler.
Bildwandler und Restlichtverstärker sind zum Beispiel Bestandteil von Nachtsichtgeräten.
Röntgenbildwandler
In der Urform des Röntgens wurde der Röntgenstrahl durch das zu betrachtende Objekt hindurch auf einen Phosphorschirm gerichtet, auf dem man das Bild betrachten konnte. Diesen Vorgang nannte man das "Durchleuchten". Der betrachtende Arzt trug zum Schutz vor der Strahlung eine Bleischürze. Die Bestrahlungszeit war für den Patienten recht lang.
In der Folge wurden Röntgenbilder angefertigt. Die Bestrahlungszeit entsprach jetzt nur noch den Erfordernissen zur ausreichenden Belichtung eines Photopapieres.
Eine noch weitere Reduzierung der Strahlung konnte durch die Entwicklung des Röntgenbildverstärkers erreicht werden. Bei desem Verfahren wird der Röntgenstrahl auf die Photokathode des Röntgenbildverstärkers geleitet. Das dort abgebildete Bild wird elektronisch verstärkt, gespeichert und auf einem Bildschirm betrachtet werden.
In einer weiteren Anwendung wird der Röntgenstrahl so gesteuert, das er als fein fokussierter Strahl zeilenförmig das Objekt durchläuft. Auf der Gegenseite befindet sich wieder eine Aufnahmeröhre mit Photokathode, von der die Signale abgenommen und dargestellt werden.
