ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЭКРАН ДЛЯ ПРИБОРОВ С ЭЛЕКТРОННО - ЛУЧЕВОЙ ТРУБКОЙ Российский патент 1996 года по МПК H01J29/06 

Изобретение относится к технике электромагнитного поля и оптике и может быть применено как в быту, так и на производстве для персональных компьютеров (ПК), промышленных ТВ-установок и для телевизионных приемников.

Известны устройства устанавливаемые на экран электронно-лучевой трубки: пластинчатое фильтрующее электролюминесцентное индексное устройство для воспроизведения изображения (патент США N 414304, опубл. 06.02.1979, т. 980, N 1), состоящее из фильтра, усиливающего контрастность изображения, с оптической полосой, соответствующей спектральным эмиссионным характеристикам экрана; фильтр для кинескопа устройства индикации информации (заявка Франции N 2404978, опубл. 01.07.1979, N 22), состоящий из фильтрующей накладки на экран, выполненной в виде черной матированной ткани.

Также известны прозрачная накладка на экран (заявка Великобритании N 2148675), оптический фильтр (патент США N 4575767) и др.

Указанные устройства не позволяют обеспечить экранировку в широком диапазоне частот и не могут полностью защитить от влияния излучения монитора на здоровье оператора, что не позволяет их использовать в течение полного рабочего дня.

Известно также защитное устройство для экранировки электромагнитных полей, состоящее из прозрачной подложки и металлической сетки или прозрачной подложки и нанесенного токопроводящего слоя (см. Дональд Р.Ж. Уайтт. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств / Перевод под ред. А.И. Сапгира. М. Советское радио, 1978, с. 42), выбранное за прототип.

Это устройство не позволяет производить равномерную фильтрацию в широком диапазоне частот, то есть экранирующее действие уменьшается с ростом частоты, слабо защищает от магнитного поля. Использование этого устройства не позволяет полностью защитить оператора от ионизирующего излучения.

Целью изобретения является повышение экранирующего и фильтрующего действия в широком диапазоне частот электромагнитного поля и от статического электричества.

Для достижения цели в известное устройство, состоящее из оптически прозрачной пластины с нанесенным просветляющим и сплошным токопроводящим покрытиями, введены с другой стороны пластины два покрытия в виде решеток из токопроводящего материала и просветляющее покрытие, рамка из токопроводящего материала, кронштейны, экранирующий виток и кабель, при этом под просветляющим покрытием решетки ориентированы поперек друг друга, соединены по периметру с рамкой в верхней части, к которой присоединены одной стороной кронштейны, имеющие на другой стороне выступ для крепления, и также соединены с центральной жилой кабеля и заземлением, а экранирующий виток образован замкнутой в кольцо внешней экранирующей оплеткой кабеля.

На фиг. 1 показан электромагнитный экран; на фиг. 2 показана работа экрана.

Электромагнитный экран содержит две решетки 1, выполненные из токопроводящего материала, просветляющего покрытия 1а, рамки 2 из токопроводящего магнитного материала, кронштейнов 3 с выступом 4 для крепления, экранирующего витка 5, кабеля 6 и токопроводящего покрытия с просветляющим покрытием 7 на оптически прозрачной пластине 7а.

Электромагнитный экран работает следующим образом.

Электромагнитное излучение от монитора 8 в широком диапазоне частот (9 электромагнитное поле с частотой до 50 кГц от строчной развертки; 10 от мягкого рентгеновского излучения от инфракрасного; 11 электростатическое поле; 14 сверхнизкочастотное поле 50-60 Гц от кадровой развертки) попадает на решетку из токопроводящего материала, при этом оптическое излучение 10 проходит через сплошной слой, ослабляясь за счет металлизированного покрытия 7 и поляризационных эффектов при прохождении двух скрещенных решеток 1. Для электромагнитного поля 9, 14 решетки являются экраном, так как при разнесении решеток они могут представляться поляризатором и анализатором, при скрещивании которых исходное поле не проходит.

Магнитное поле от строчной и кадровой разверток, системы отклонения луча электронно-лучевой трубки нейтрализуется с помощью экранирующих витков, один из которых выполнен в виде рамки диэлектрической пластины из токопроводящего магнитного материала. Виток замыкает магнитное поле, исходящее из трубки, а магнитное поле, исходящее от отключающей системы трубки, нейтрализуется экранирующим витком, выполненным из экранирующей оплетки заземляющего кабеля. Этот виток надевается поверх кожуха монитора. Действие экранирующего витка основывается на том, что магнитный поток возбуждает в нем ток, в свою очередь создающий магнитное поле, направление которого противоположно направлению исходного поля, и уменьшает его.

Рамка пластины в верхней части прикреплена к кронштейнам, имеющим выступ для крепления к монитору, выступ входит в вентиляционные отверстия в верхней части кожуха монитора. Они имеют Г-образную форму, обеспечивающую надежную фиксацию экрана.

Электрическое соединение решеток покрытия и рамки с кабелем позволяет замыкать возникающие токи на земляную шину прибора (кабель подсоединен центральной жилой к "земле" прибора). При этом экранирующая оплетка кабеля, замкнутая в кольцо, образует экранирующий виток, охватывающий кожух монитора в области отклоняющей системы трубки. Согласно теории экранирования токи, наводящиеся в таком витке, направлены против возбуждающего их поля и гасят его.

Рентгеновское излучение 10 поглощается материалом диэлектрической пластины-подложки, и степень поглощения зависит от плотности материала, ослабление также происходит и за счет металлизированных слоев. Металлизированный слой обеспечивает необходимую эффективность экранирования за счет отражения, при этом затухание достигает следующих величин: электрического поля более 150 дБ; магнитного поля 10-30 дБ, и на частотах: 1 МГц 74-95 дБ; 10 МГц 52-72 дБ; 50 МГц 28-46 дБ.

Соответствующий график приведен на фиг. 3, где на осях отложены частота (кГц) электромагнитного поля и величина его затухания (дБ).

Таким образом, применение комбинации из токопроводящего покрытия и скрещенных решеток из токопроводящего материала позволяет примерно на 70-90 дБ снизить уровень облученности оператора и сохранить его работоспособность.

Использование: защитные экраны для приборов с электронно - лучевой трубкой (ЭЛТ), например персональных компьютеров, промышленных телевизионных установок и телевизионных приемников. Сущность изобретения: электромагнитный экран для приборов с ЭЛТ содержит оптически прозрачную диэлектрическую пластину, на одну сторону которой нанесены просветляющее и сплошное токопроводящее покрытия, а на другую - два покрытия в виде решетки из токопроводящего материала и просветляющее покрытие, а также рамку из токопроводящего материала, в верхней части которой установлены кронштейны, экранирующий виток и кабель. При этом под просветляющим покрытием решетки ориентированы поперек друг друга, соединены по периметру с рамкой в верхней части, к которой присоединены одной стороной кронштейны, имеющие на другой стороне выступ для крепления, и также соединены с центральной жилой кабеля и заземлением, а экранирующий виток образован замкнутой в кольцо внешней экранирующей оплеткой кабеля. 3 ил.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЭКРАН ДЛЯ ПРИБОРОВ С ЭЛЕКТРОННО - ЛУЧЕВОЙ ТРУБКОЙ, содержащий оптически прозрачную диэлектрическую пластину с нанесенным на нее с одной стороны просветляющим и сплошным токопроводящим покрытиями, отличающийся тем, что дополнительно введены два покрытия в виде решетки из токопроводящего материала и просветляющее покрытие, расположенные с другой стороны оптически прозрачной диэлектрической пластины, рамка из токопроводящего материала, кронштейны, экранирующий виток и кабель, при этом под просветляющим покрытием решетки ориентированы поперек друг друга и электрически соединены по периметру с рамкой, к верхней части которой присоединены одной стороной кронштейны, имеющие на другой стороне выступ для крепления и электрически соединенные с центральной жилой кабеля и заземлением, а экранирующий виток образован замкнутой в кольцо внешней экранирующей оплеткой кабеля.