ИНДИКАТОРНАЯ НЕОНОВАЯ ЛАМПА ДОБРОХОТОВА Российский патент 1997 года по МПК H01J17/40 

Индикаторная неоновая лампа (ИНЛ) Доброхотова относится к электричеству, в частности, газоразрядным индикаторным устройствам,и может быть использована в радиотехнической аппаратуре для индикации постоянного и переменного напряжения, а также в устройствах приема вызова аппаратуры связи, например, телефонном аппарате (ТА), в качестве элемента, выполняющего защитную функцию от утечки речевой информации, наводимой звуковым полем в виде ЭДС в катушке индуктивности электромагнита звуковой системы.

Применяемая в радиотехнической аппаратуре для индикации постоянных и переменных напряжений неоновая лампа МН-3 СУ0.337.015ТУ может быть использована в устройствах приема вызова аппаратуры связи в качестве элемента защиты от утечки речевой информации. Защита осуществляется за счет того, что уровни сигналов наводимой ЭДС переменного напряжения в катушке индуктивности электромагнита звуковой системы в речевом диапазоне частот 25-4000 Гц при прохождении через лампу МН-3 ослабляется на 30-40 дБ. Такая величина ослабления является недостаточной для надежной защиты от утечки речевой информации через аппаратуру связи.

Известная ИНЛ типа ТН-0,2 3 0Д0.337.020ТУ, взята за прототип, при установке ее в устройство приема вызова аппаратуры связи обеспечивает ослабление уровня сигналов наводимой ЭДС переменного напряжения к катушке индуктивности электромагнита звуковой частоты в речевом диапазоне частот 25-4000 Гц на величину порядка 50-60 дБ. Это в некоторых случаях бывает недостаточно для выполнения требований действующих норм по ослаблению сигналов, наводимых звуковым полем.

Задачей предложенного изобретения является повышение надежности защиты от утечки речевой информации за счет увеличения ослабления сигналов в речевом диапазоне частот 25-4000 Гц, при условии прохождения через лампу сигналов с амплитудой до 1В, более чем на 70 дБ, и прохождения, практически, без потерь сигналов с амплитудами более 60В, например, сигнала "вызова" в ТА 120В 25 Гц.

Осуществление задачи достигается тем, что каждый электрод ИНЛ выполнен в виде металлической проволоки, заканчивающейся конусом с углом при вершине α ≅ 45^°, причем конусы расположены вершинами друг к другу, а отношение диаметра окружности каждого конуса D к расстоянию между вершинами конусов L находится в пределах D/L ≈ (0,2 1,0). Такое размещение электродов представляет, практически, разрыв цепи для сигналов переменного напряжения с амплитудами до 1В в речевом диапазоне частот 25-4000 Гц, как и для постоянного напряжения. Сигналы же переменного напряжения, например, сигнал "вызова" в ТА 120В 25 Гц, практически, проходит ИНЛ без потерь, таккак при подаче переменного напряжения амплитудой более 60В неоновый газ ионизируется (появляется свечение), становится проводящим и закорачивает промежуток между электродами.

Величина ослабления сигналов переменного напряжения с амплитудой менее 1В зависит от величины угла α при вершине конусов, расстояния между вершинами конусов L, диаметра окружности при основании конусов D и может составлять значения от 70 до 100 дБ и более.

Техническим результатом применения конусной конструкции концов электродов и размещения их с соблюдением величины отношения диаметра конуса D к расстоянию между их вершинами L в пределах D/L ≈ (0,2 1,0) явилось возможность увеличения ослабления сигналов в речевом диапазоне частот при прохождении их через ИНЛ до 70 дБ и более.

Предложенное изобретение ИНЛ представлено на чертеже с одним из возможных вариантов размещения электродов. Заканчивающиеся конусами 2 и 3 электроды 4 и 5, расположенные в стеклянном баллоне 1, соединены один с цилиндром цоколя 6, имеющим два штифта 7 и 8 для зацепления в патроне, другой (катодный) с торцевой частью цоколя 10. Металлический цилиндр и торцевая часть цоколя изолированы друг от друга изолирующим материалом 9. Стеклянный баллон заполнен неоновым газом.

Электроды 4 и 5 выполнены из вертикально расположенных проволок диаметром D L (0,2 1,0), концы которых заточены на конус с углом при вершине α ≅ 45^° и загнуты навстречу друг другу так, что расстояние между вершинами конусов составляет величину L D/(0,2 1,0). Конусный профиль концов электродов создает переходную емкость меньшей величины по сравнению с электродами, заканчивающиеся другими профилями (плоскость, цилиндр и т. д.) тем самым обеспечивая ослабление сигналов в речевом диапазоне частот 25-4000 Гц с амплитудами до 1В при прохождении их через ИНЛ не менее, чем на 70 дБ. При подаче на ИНЛ переменного напряжения амплитудой более 60В например, сигнал "вызова" в телефонии 120В 50 Гц, острые концы конусов концентрируют электрическое поле, создавая условия для ионизации неонового газа на разных расстояниях между вершинами конусов, газ ионизируется, становится проводящим и сигнал проходит ИНЛ, практически, без потерь. Для индикации сетевого напряжения ИНЛ применяется, как обычно, с балансным сопротивлением.

Предложенное изобретение ИНЛ характеризуется тем, что примененная конструкция электродов ИНЛ позволяет использовать ее не только для индикации постоянного или переменного напряжения величиной более 60В, но и в устройствах приема вызова в качестве элемента защиты от утечки речевой информации из аппаратуры связи. Защита осуществляется за счет ослабления уровня сигналов, наводимой ЭДС переменного напряжения в катушке индуктивности электромагнита звуковой системы в речевом диапазоне частот 25-4000 Гц, на величину 70 дБ и более в зависимости от параметров конуса и расстояния, на котором размещены вершины конусов друг от друга.

Использование: устройство Доброхотова для защиты от утечки речевой информации (далее - устройство защиты) относится к области электричества и может быть применено в различной аппаратуре связи с электромагнитными системами "вызова", в телефонных аппаратах (ТА). Задачей предложенного устройства защиты является повышение надежности защиты за счет увеличения ослабления сигналов в речевом диапазоне частот при условии прохождения через него сигналов с амплитудой до 18 и прохождения, практически, без потерь сигналов с амплитудами более 60 В, например, сигнал "вызова" в ТА 120 В 25 Гц. Сущность изобретения: осуществление задачи достигается тем, что электроды выполнены в виде металлических конусов с углами при вершине ≅ 45^o с размером диаметра окружностей оснований D = L (0,2 - 1,0) и размещением их в неоновом газе вершинами друг к другу на расстоянии L = D/(0,2 - 1,0), что представляет, практически, разрыв цепи для сигналов переменного напряжения с амплитудами до 1 В в речевом диапазоне частот, а для сигнала переменного напряжения 120 В 25 Гц указанный промежуток между электродами закорачивается, так как при подаче на электроды напряжения более 60В неоновый газ ионизируется (появляется свечение) и становится проводящим. Величина ослабления сигналов переменного напряжения в речевом диапазоне частот с амплитудами менее 1 В зависит от величины угла при вершине конусов, расстояния между вершинами конусов, диаметра окружностей оснований конусов и может составлять значения от 70 до 100 дБ и более.

Газоразрядный индикаторный диод тлеющего разряда, содержащий металлический цоколь, герметически соединенный со стеклянным баллоном, заполненный неоном и включающим проволочные катод и анод, отличающийся тем, что рабочие поверхности обоих электродов выполнены в виде соосных конусов с углом при вершине ≅ 45^o, а отношение диаметров окружностей каждого конуса к расстоянию между их вершинами находится в пределах 0,2 1,0.