KOMPENDIUM I RÖNTGENTEKNOLOGI

Transkript

1 KOMPENDIUM I RÖNTGENTEKNOLOGI KAPITEL 4 TV och bildförstärkare Reviderad:

2 En kort historik om framställning av diagnostiska bilder. Mellan år genomfördes genomlysning med fluoroscensskärm Bilden på fluoroscensskärmen hade måttlig bildkontrast och låg ljusstyrka ca 0,005 Cd/m 2 2 (Månens ljusstyrka är ca 0,01 Cd/m ) För att kunna tolka bilden, fodrades att ögonen var mörkeradapterade. Då läkaren lämnade det mörklagda röntgenlabbet måste glasögon som bevarar mörkerseendet användas. År introducerades på allvar genomlysning med bildförstärkare och TV-system. Bildförstärkarens förtärkande egenskap orsakas genom en foton-elektron-foton process. Bilden på TV-monitorn är ljusstark och har god kontrast, vilket medför att en dämpad rumsbelysning på labbet kan användas. Ingen mörkeradaption krävs. Bilden presenteras i en TV-monitor. 1(4)

3 Exempel på röntgenbildförstärkare med 35 mm filmkamera och TV-kamera ansluten via bilddelare och spegeloptik. Bildförtärkaren omvandlar röntgenreliefen på ingångsskärmen till en synlig bild på utgångsskärmen. Den rörliga bilden kan antigen betraktas direkt via spegel och TVkamera och/eller filmas av med en 35 mm cinekamera. Som ett komplement till cinekameran och som på senare tid ersätter denna, kan undersökningen registreras med en videobandspelare eller lagras i ett bildminne. Fotomultiplikator Bilddelare Lins 35 mm filmkamera Skyddskåpa Bildförstärkare Spegel TV-kamera 1) Utan bildlagring 2) Med bildlagring 1 TV-central 2 Videobandspelare Bildminne eller Digital bildbearbetningsenhet TV-monitor 2(4)

4 Tvåfälts-bildförstärkare Ingångsskärm Elektroner Glashölje Infallande röntgenstrålning 25 cm 13 cm fält Utgångsskärm Anoder Scintillationsskikt Fotokatod Fokuseringselektrod Infallande röntgenstrålar penetrerar ingångsskärmens glasskikt som är en del av hela bildförstärkarens vakumpumpade rör. Ingångsskärmen består av ett aluminiumsubstrat belagt med ett scintilationsskikt, i vilket röntgenreliefens fotoner omvandlas till ljus. På baksidan av scintillationsskiktet finns ett andra skikt, fotokatoden, där ljusfotonerna omvandlas till fria elektroner. Med en spännig på kv på anoden och med en elektrostatisk lins bestående av fokuseringselektroder, accelereras elektronerna mot utgångsskärmen. Då dessa bombarderar utgångsskärmens fosforskikt genereras i detta en ljusstark och kontrastrik förminskad bild. Ofta har bildförstärkaren möjlighet att elektroniskt förstora bilden. Vanligen finns ett normalläge då maximalt av objektet visas eller så väljs ett zoom läge då en mindre del av objektet återges. Hos en två-fälts bildförstäkare kan 2 ingångsformat väljas. Antingen projiseras hela ingånsskärmen, i detta fall 25 cm, på utgångsskärmen eller så väljs en mindre del av ingångsytan att projiseras på samma utgångsyta. Alltså: * Röntgenstrålarna träffar patienten varvid en del fotoner absorberas medan andra tränger igenom och bildar en så kallad röntgenrelief. * Denna relief träffar bildförstärkarens ingångsskärm som omvandlar fotonerna till en "elektronbild" på fotokatodens baksida. Ju fler röntgenfotoner som träffar en tänkt punkt på ingångsskiktet, desto fler elektroner frigörs. * Utan att förlora sin inbördes ordning accelereras de fria elektronerna mot utgångsskärmens fluorescerande skikt. * Då elektronerna bombarderar utgångsskärmen utsändes ljuspulser som tillsammans tecknar bilden av röntgenreliefen på bildförstärkarens ingångsskärm. På bildförstärkarens utgångsskärm erhålles en ljusstark och kontrastrik bild vars ljusstyrka bl.a. bestäms av elektronernas rörelseenergi och ytförminskningen mellan in-och utgångsskärmen. 3(4)

5 Våglängdskonvertering i de aktiva bildförstärkarsubstraten och deras kvantflöden Bildförstärkarröret innehåller 3 aktiva substrat där strålningens våglängd omvandlas enligt tabellen nedan. Substrat Kemisk formel/namn Typ av strålning Våglängd Kvantflödesförhållande Röntgenstrålning 0,02 nm vid 75kV (λ=hc/ev) 1 Scintillator CsI/Cesiumjodid Blått ljus 400 nm ca 1000 Fotokatod Fosfor Cs3Sb/Cesiumantimon. (Zn,Cd)S/Zink- Cadmiumsulfid Elektroner ca nm vid 35kV Bf-spänning ca 100 Grönt ljus 535 nm ca En bildförstärkare ger ca ggr högre luminans på utgångsskärmen jämfört med en fluorescensskärm. Detta åstadkommes genom nedanstående två processer. Den geometriska ytförminskningen mellan ingångsskärmen och utgångsskärmen. Ex. Om ingångsskärmens diameter är 25 cm och utgångsskärmens diameter 25 mm är 2 ger detta en förstärkning på: (25/2,5) = 100 gånger. En acceleration av elektronerna från fotokatoden till anoden ökar elektronernas energi så att en luminansförstärkning på ggr. uppnås. 4(4)

6 Moderna bildförstärkare är gjorda helt i metall. Anod Utgångsskärm med fiberoptik Ingångsfönster Ingångsskärm bestående av scintillationsskikt+fotokatod Ingångsfönstret består här av en 0,25 mm tjock titanfolie som har en konkav välvning för att kunna motstå atmosförstrycket på 14 kn. Ingångsfönstrets transmission av röntgenstrålar har ökats till ca 85% mot glasets 60%. Ingångsskärmen har ett scintillationsskikt av kracklerat cesiumjodid (CsI), som har en god förmåga av att absorbera röntgenstrålar. Då kristallstrukturen hos scintillationsskiktet löper i rörets längdaxelriktning, fungerar detta som små ljusledare (eller rör som inte släpper ut ljuset i sidled), som ger liten ljusspridning radiellt. En liten spridning av ljuset medför en högre upplösning dvs, mindre detaljer i bilden kan ses. Den mycket känsliga fotokatoden av cesium antimonid (Cs3Sb), förångas i tillverkningsprocessen på scintillationsskiktets baksid som ett tunt skikt. Bildförstärkarens utgångsskärm av zink-kadmiumsulfid (Zn,CdS) är mekaniskt sammankopplad med en plankonvex fiberoptisk platta som tillsammans bildar utgångsfönstret hos bildförstärkaren. Hela konstruktionen blir betydligt kompaktare än system med tandemlinser. Fiberoptiken korrigerar även för de förvrängningar som bildförstärkarens elektronoptiska skapar. 5(4)

7 elektriska fältlinjer plan-konkav fiberoptik elektronbanor Här visas elektronbanornas väg mot utgångsskärmen i det varierande elektriska fältet. Bildförstärkaren skapar tyvärr en hel del förvrängningar i bilden vilket gör att en okorrigerad bild kan upplevas som kanska distorderad. Den sk. kudddistrotionen orsakas av att en punkt i objektet förstoras eller förminskas så fort den avviker från rörets optisk axel. Också ingångsfönstrets krökning gör att bilden förvrängs. Dessa förvrängningar kan till stor del korrigeras i den plankonvexa fiberoptiken på utgångsskärmen. 6(4)

8 Bildförstärkar TV-system Ett typiskt bildförstärkar-tv system har för det mesta någon form av bildlagringsmedia tex. ett bildminne för lagring av en- eller flera bilder. Bilden på bildförstärkarens utgångsskärm projiseras med hjälp av ett linssystem på TV-kamerans ljuskänsliga skikt den sk. fotoresistiva plattan. TV kamera Videoförstärkare Videosignal (0-1 volt) Bildförstärkare Linssystem av tandemtyp Bildminne för lagring av 1 eller flera bilder TV monitor TV-kamerarör Fokuserings-och avböjningsspole Fotoresistiv platta (anod) Videosignal Glas Plattspänning V Ledande skikt Elektronstråle Elektronkanon (katod) Typer av TV kamerarör: -Vidicon (Kiseloxid) -Plumbicon (Blyoxid) -Hivicon (antimonsulfid) -Saticon (Selen,Arsenik) TV kameran har till uppgift att omvandla den bildinformation som projiseras på kamerarörets fotoresestiva platta till videosignaler. Ett TV kamerarör består av en vakumpumpad avlång glasbehållare, vars platta front på insidan är belagd med ett ljuskänsligt material. Denna del av röret kallas anoden, När så bilder projiseras på anoden ändras den fotoresistiva plattans elektriska egenskaper. För att kunna känna av dessa förändringar finns i rörets andra ände (katoden) en glödtråd som genererar fria elektroner. Den positiva plattspännigen på anoden formar tillsammans med fokuseringselektroderna en smal elektronstråle som "läser av" bildinformationen på plattans baksida. Elektronstrålen söker av informationen rad för rad, uppifrån och ner. 7(4)

9 Informationen i bilden har en varierande ljusintensitet som orsakar lokala laddningsförändingar på den fotoresistiva plattan. Med hjälp av eletronstrålen avläses detta laddningsmönster så att videosignaler skapas vars amplitud varierar i överensstämmelse med laddningsmönstret. Med den vanligast förkommande sk. radsprångstekniken avläses bildinformationen. Detta sätt att avläsa informationen minskar flimmret i bilden samtidigt som videosignalens bandbredd begränsas. Ögat upplever ett flimmer i bilden när bildfrekvensen understiger 40 bilder/sek. Radsprång En TV-bild avläses i en TV kamera och återskapas i en TV monitor enl.den sk. radsprångsprincipen.. linje 1 linje 625 A+B En TV-bild är byggd av 625 linjer tecknade uppifrån vänster hörn snett ner till bildens högra hörn. För att få bilden flimmerfri dels den upp i 2 st.delbilder om 312 1/2 linjer på varje delbild. (2*312 1/2=625 linjer). 312,5 linjer 1 A 3 B ,5 linjer Radsprångsprincipen betyder att en TV bild avläses eller återskapas som linjer, snett uppifrån och ned. Om en bildserie skall uppfattas som rörlig måste frekvensen vara minst 25 bilder/sekund. Om dessutom presentationen skall uppfattas som flimmerfri måste bildhastigheten vara högre än 40 bilder/sek. Dessa krav har i TV sammanhang lösts genom att dela upp en hel TV bild i två delbilder med vardera en frekvensen på 50 delbilder/sek. Den kompletta bilden dvs 2 st halvbilder presenteras då med frekvensen 25 bilder/sek. Knepet att dela upp en hel bilden på totalt 625 linjer i två delbilder, går till på så sätt, att först avsöks alla udda linjer ( /2) och därefter alla jämna mellanliggande linjer (2-625). Den höga frekvensen som det hela sker med, gör att ögat inte hinner uppfatta att bilden faktiskt är uppbyggd av 2 halvbilder som sätts samman enl. figuren. 8(4)

10 Konsekutiv bildavsökning Linje 1 TV-bilden byggs upp av 1249 linjer som i följd avsöks från vänster till höger och uppifrån och ner. Linje 1249 Hos TV-system som kräver extra bra bildkvalitet dvs. med hög detalj- och kontrastupplösning, har radsprångstekniken övergetts till förmån för sk. konsekutivt bildavsökning. Bilden avläses här från vänster till höger, och uppifrån och ned med 1249 linjers upplösning. Bildfrekvensen är hos dessa system är ofta högre än 50 Hz vanligen 76 eller 100 Hz. Detta sätt att generera TV-bilder ställer höga krav på ingående videoförstärkare och övriga komponenter. Denna teknik blir betydligt dyrare än ett 625 linjers system som tillämpar radsprångsförfarandet. Gapfieldstekniken En annan teknik som utnyttjar konsekutiv bildavsökning är gapfieldtekniken. Genomlysningen sker här med korta intervall istället för en kontinuerlig genomlysningsfas. Genom att strypa TV-kamerans elektronstråle under de korta genomlysningsfaserna, (genomlysningen pulsas med pulslängder på ca 1-4 sek) byggs succesivt ett laddningsmönster upp på den fotoresistiva plattan. Man kan säga att den fotoresistiva yta "exponeras" under den tid genomlysningen varar. Staxt därefter, då genomlysningen pausar, kopplas elektronstrålen på och lagrad information avläses. Detta förfarande att bygga upp en bild, avläsa den, bygga upp en ny bild, avläsa igen, osv. kallas gapfields teknik. Tekniken minskar både rörelseoskärpan i bilden och dosen till patienten. För att bibehålla bilden flimmerfri erfordras att TV-systemet har ett bildminne som "fryser" informationen i TV monitorn mellan bildinsamlingsfaserna. Bildminnet uppdateras med samma hastighet som inställd bildinsamlingsfrekvens, vanligen mellan ca 3 till 50 gånger per sekund. Genomlysningssekvens TV-kamreraröret strypt Genomlysningsuppehåll TV kameraröret avläses. 9(4)

11 TV kamera med CCD sensor De moderna TV kamrorna med CCD sensorer (Charge-Coupled Devise) blir allt vanligare i röntgensystem. Den största fördelen med dessa detektorer är det lilla formatet. Nedan listas de fördelar jämfört med ett äldre TV kamerarör som CCD sensor har: -Litet format -Låg effektkonsumtion. -Ingen inbränningseffekt. -Hög geometrisk bildåtergivning, dvs låg bilddistortion. -Hög känslighet. -Litet brus. -Lång livslängd. CCD sensorn består av en ljuskänsliga yta på en kiselskiva, arrangerad som en tvådimentionell matris bestående av ca. 800 x 720 pixlar. De vanligaste typerna av sensorerna är: Interline sensorn och Frame transfer sensorn. Ljuskänslig yta uppbyggd av ljuskänsliga "punkter" eller pixlar Några skillnader mellan ett TV-kamerarör och en CCD cell. TV-kamerarör CCD cell -Tröghet. Ja Nej -Linjaritet Icke linjär linjär -Horisontellavsökning Kontinuerlig Diskreta pixels -Bildinvertering Möjlig Inte möjlig -Bildvändning Ja Nej -Överstyrning Ja Nej -Exponering/avsökning. Samtidig Sekvensiell 10(4)

12 CCD-kamerans princip Här beskrivs principen för en frame transfer sensor. CCD-sensorn är indelad i 3 sk register A-, B- och C-register. En bild som via en lins projiceras på A registrets yta omvandlas till en videosignal enl. följande: 720 Bilden projiseras med ett linssystem på A-registrets yta. A-register I varje pixel på kiselsubstratet 800 genereras ett i förhållande till ljuset proportionellt antal elektroner. Ljustät yta B-register Varje pixelelement får på så sätt en laddning som motsvarar C-register energin hos det infallande ljuset. Elektronladdningarna i pixlarna byggs upp under ca 1/50 sekund (Nedmatning vid varje bildsläck) När laddningsintegration är klar, överförs bildinformationen i form av laddningar från register A i oförändrad form till B-registret. Höjden på B-registret är något mindre än A-registret, vilket orsakar en kompression av laddningarna i höjdled. Detta påverkar dock ej den slutliga bildens utseende Videosignal I botten av B-registret finns ett C-register som bara rymmer en TV-linje (720 pixlar). Varje pixelrad (800 stycken) överförs succesivt rad för rad till C-registret Varje sådan avskuren del av bilden, ger en TV-linje, så för att få ut hela bildinformationen måste alla 800 raderna matas ut. Detta tar 1/50 sekund. Under tiden som detta sker byggs en ny bild upp i A-registret som sedan överförs till B-registret och "skärs upp" i TV-linjer i C registret osv. 11(4)

13 Funktionen hos ett ljuskänsligt bildelement, en pixel 1) Fotoner träffar bildytan på CCD kretsen vilket genererar elektron/hålpar i kiselskiktet. Elektronerna och hålen separeras med pålagd spänning. Hålen "leds" bort, medan elektronerna samlas upp i en sk. elektrisk brunn. 2) Efter en bestämd tid, den sk. integrationstiden, förs elektronerna snabbt bort i form av isolerade laddningspaket till kretsens lagringsdel. 3) Från lagringsdelen transporteras laddningspaketet till utgångssteget. 4) Utgångssteget omvandlar den elektriska laddningen i "paketet" till en spänning. Foton Isolerande skikt Gate Inkommande fotoner genererar elektronhålpar i kiselsubstratet. Elektronerna samlas upp under den positivt laddade gaten. Antalet elektroner är proportionell mot den ljusmängd som träffar sensorn. P-dopat kisel (fotodiod) g1 g2 g3 g4 Isolerande skikt P-dopad kisel Ett komprimerat "elektronpaket" T1 Ett utspritt elektronpaket T2 T3 T4 T5 T6 T7 Elektrontransport CCD-elementet består av en kiselskiva med en mycket tunn isolator med elektroder som placerats med lika avstånd längs ytan på isolatorn. 12(4)

14 Figuren ovan åskådliggör en fyrfas CCD sensor av IL typ (Inter Line). Vid tiden T1 har gaten g1 en positiv spänning för att hålla kvar elektronerna i en sk. elektronisk brunn. Om vi nu lägger en positiv spänning på g2 och tar bort spänningen till g1, kommer elektronerna att vandra över från g1 till g2. Genom att upprepa förfarandet kan elektronerna lirkas över från ena änden av kiselsubstratet till den andra änden. Det är av mycket stor betydelse att transporten av dessa laddningspaket sker utan större förluster då resultatet annars orsakar allvarlig försämring i detektorna upplösning. Om en laddning tex. måste skiftas N gånger och effektiviteten vid varje överföring är e blir den totala överföringseffektiviteten N * e. I dagens (1997) CCD detektor är effektiviteten e så hög som 0, Idag finns CCD detektorer med matrisstorlekarna från 256 x 256 till 2048 x Vid realtidspresentation av bilder begränsas bildmatrisstorleken till 1000 x 100, men kommer säkert i framtiden att kunna utökas. 13(4)

15 TV-bildrör I bildröret hos en TV monitor återskapas bildinformationen från videosignalen. När lyspulvret på bildrörets insida träffas av elektronstrålen lyser detta upp med en intensitet som är proportionell mot elektronstrålens intensitet. Betraktaren ser då bilden på bildrörets front. Bildrörets front (anoden) har en hög positiv potential (15-30 kv). Glödtråd Elektronstråle Lyspulver på bildrörets insida Elektronkanon 7 1=katod 2=styrgaller 3-6=fokuserings- och hastighetsregleringsgaller 7=avlänkningsspolar I ett vakumpumpat glasrör (bildröret) genereras fria elektroner genom att en glödtråd upphettas till glödning. Med en hög positiv spänning ansluten till bildrörets "framsida" (anoden, där lyspulvret finns) accelereras elektronerna till hög hastighet. Elektronerna fokuseras till en smal stråle med hjälp av elektroder i elektronkanonen. Då elektronstrålen träffar lyspulvret genereras ljus, vars styrka bestäms av mängden elektroner. Ju fler elektroner ju högre ljusintensitet. Elektronstrålens- och ljusintensiten på bildröret varierar i takt med videosigalens amplitud genom att ansluta videosignalen till styrgallret. Fyra avlänkningsspolar runt bildrörets hals, sveper elektronstrålen från höger till vänster sida, uppifrån och ner. 14(4)

16 Platta bildskärmar Platta bildskärmar vinner allt mer terräng och ersätter den äldre CRT tekniken. Den platta sk. TFT-skärmen (Thin Film Transistor), kräver mindre plats och förbrukar lägre energi (ca watt). Den koventionella bildskärmen och TFT-skärmen har ungefär samma storlek (37-42 cm diagonalt) och klarar samma upplösning 1024x768 pixel. Nackdelen med äldre TFT skärmar var att dess kontrast varierade med betraktningsvinkeln. Dagens TFT skärmar har i stort sett eliminerat detta vinkelberoende. Den videosignal som kommer från grafikkortet och som styr skärmen måste måste vara perfekt anpassad till de fasta bildpunkterna i skärmen om besvärande störningar skall undvikas. Skärmen är här uppbyggd av flytande kristaller indelade i ett matrissystem. Kristallerna styrs pixelvis av separata sk. TFT-transistorer, vilka förändrar kristallernas egenskaper. Frontyta Ljus från skärmen Polarisator Täckt yta Färgfilter TFT Flytande kristall Kapacitans Polarisator Ljuskälla Den platta bildskärmens uppbyggnad Genom att adressera de olika pixlarna i matrissystemet och genom att förändra de flytande kristallernas struktur med pålagda spänningar, varieras ljusgenomsläppligheten hos skärmen. Bildelementen slocknar inte av sig själv som fosforet i de konventionella skärmarna gör, varför flimmer i bilden inte är något problem. Uppdateringsfrekvensen är vanligtvis 60 Hz. Andra störningar i form av mönster i bilden sk. interferens kan uppträda om videosignalen och matrisens fasta bildpunkter inte matchar varandra. Höga krav på grafikkortets stabilitet ställs också. 15(4)

17 In-resp. avspelningsprincipen för en bandspelare Vi vet från elläran att en ström som flyter genom en ledare alstrar ett magnetfält omkring ledaren. Vi vet också att om ledaren utformas som en spole, så förstärks magnetfältet. En ytterligare koncentrering av magnetfältet får vi om spolen utrustas med en järnkärna, som i vårt fall har ett litet luftgap till vilket hela magnetflödets måste passera. När en plastband täckt med ett magnetiskt material, tex. järnoxid, som från början är omagnetiskt, får passera framför magnetspolens luftgap, (inspelningshuvudet) magnetiseras detta. Den elektriska signal som vi önskar registrera låter vi mata inspelningshuvudet. Nu genereras i spolen ett magnetfält, vars amplitud och frekven är proprtionellt med inspelningssignalen. Då bandet med jämn hastiget passerar förbi spolens luftgap magnetiseras järnoxiden. Vår elektriska signal finns nu lagrad som magnetisk information på bandet. Vid avspelning sker det omvända. Informationen som finns lagrad på bandet i form av varierande magnetisering, får med jämn hastighet passerar förbi ett avspelningshuvudet. Det varierande magnetfältet hos bandet genererar i avspelningshuvudets spole, en signal proportionell mot magnetfältets styrka och frekvens. + _ Insignal N S N Luftgap Tape med oxidlager Magnetiska fältlinjer Inspelningshuvud. Bandspelarhuvud för in- eller avspelning Magnetflöde Inspelningssignalens ström Bandets rörelseriktning Luftspalt Magnetiserad bandyta Omagnetiserad yta 16(4)

18 Videobandspelarens princip Kapstanmotor för jämn transport av bandet Synkroniserings huvud Videohuvud Videoband Med en videobandspelare sker in- resp. avspelning på samma sätt som hos en vanlig ljudbandspelare, enl den princip som beskrivits ovan. En skillnaden är att videobandspelaren måste ha en bandhastighet som är betydligt större än ljudbandspelaren för att signalen skall kunna tolkas. Den högsta frekvensen som kan spelas in på ett band bestäms av bandhastigheten och videohuvudets konstruktion. En videosignal, innehåller frekvenser över 3 MHz dvs. mer än 200 gånger högre frekvens än hos ljud. Om samma teknik som hos ljudbandspelare skulle användas, måste bandhastigheten för en videobandspelare vara ca 96 km/timmen för att informationen skall vara läsbar. Var och en förstår att detta är otänkbart bla. med hänsyn på den enorma mängd band som skulle krävas. För att kringgå detta, får bandet löpa över en trumma på vars insida videohuvudet roterar med ca 3000 varv/sek. Genom en slits runt hela trummans periferi kommer videohuvudet i kontakt med bandet. Med denna teknik begränsas bandhastigheten samtidigt som signalupplösningen bevaras. Inspelning sker då det omagnetiserade bandet passerar förbi videohuvudet. Som framgår av bilden nedan spelas signalen in snett, vilket medför att informationen packas tät tillsammans. Jämför med den bandlängd som skulle krävas om spåren ligger på rad efter varandra. Längst ner på bandet finns en sk. synkroniseringssignal. Signalen styr bandhastigheten så att videohuvudet hittar de inspelade videosignalspåren och följer dessa vid play back. 17(4)

19 Inspelningsteknikens princip Som framgår av tidigare figur är bandet placerat snett på trumman, vilket gör att videosignalen spelas in diagonalt på bandet. Ljudspår Videohuvudets avsökningsriktning 2 1 Synkroniseringssignal Inspelade videosignalspår Genom att på detta sätt snedställa inspelningsspåren packas bildinformationen på ett effektivt sätt vilket begränsar bandhastigheten till ca 19 cm/sek. Videotrumman med inspelningshuvud sedd uppifrån Videoband Videohuvud Rotationsriktning Bandmatningsriktning Videobandspelarna har vanligtvis två videohuvuden. Här visar dock bara ett. 18(4)

20 Med en videobandspelare sker in- resp. avspelning på samma sätt som hos en vanlig ljudbandspelare, enl den princip som beskrivits ovan. En skillnaden är att videobandspelaren måste ha en bandhastighet som är betydligt större än ljudbandspelaren för att signalen skall kunna tolkas. Den högsta frekvensen som kan spelas in på ett band bestäms av bandhastigheten och videohuvudets konstruktion. En videosignal, innehåller frekvenser över 3 MHz dvs. mer än 200 gånger högre frekvens än hos ljud. Om samma teknik som hos ljudbandspelare skulle användas, måste bandhastigheten för en videobandspelare vara ca 96 km/timmen för att informationen skall vara läsbar. Var och en förstår att detta är otänkbart bla. med hänsyn på den enorma mängd band som skulle krävas. För att kringgå detta, får bandet löpa över en trumma på vars insida videohuvudet roterar med ca 3000 varv/sek. Genom en slits runt hela trummans periferi kommer videohuvudet i kontakt med bandet. Med denna teknik begränsas bandhastigheten samtidigt som signalupplösningen bevaras. Inspelning sker då det omagnetiserade bandet passerar förbi videohuvudet. Som framgår av bilden nedan spelas signalen in snett, vilket medför att informationen packas tät tillsammans. Jämför med den bandlängd som skulle krävas om spåren ligger på rad efter varandra. Längst ner på bandet finns en sk. synkroniseringssignal. Signalen styr bandhastigheten så att videohuvudet hittar de inspelade videosignalspåren och följer dessa vid play back. 19(4)

21 20(4)