Способ определения временных характеристик люминофорной газоразрядной ячейки Советский патент 1992 года по МПК H01J17/49 

(46) 30,П8„92. Бюл. У 32

(21)4116807/21

(22)29.05.86

(72) Г.Г.Глубокой, А.С.Шипалов и Ф.М.Яблонский

(53)621.387(088.8)

(56)Актон Д.Р. и Снифт Д.Л. Газоразрядные приборы с холодным катодом. - Н.: Энергия, 1985, с. 184-186.

Авторское свидетельство СССР 1188807, кл. Н 01 J 17/49, 1985.

(54)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЮМИНОФОРНОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЯЧЕЙКИ

(57)Изобретение относится к области газоразрядной техники. Способ определения временных характеристик лю- минофорной газоразрядной ячейки (Я)

1 осуществляют следующим образом. Возбуждают периодически разряд в Я, подавая на нее импульсное напряжение в режиме без накопления яркости, регистрируют световой отклик Я. При этом определяют завиеимость средней яркости от длительности импульса возбуждающего напряжения, начальный нелинейный и последующий линейный участки которой экстраполируют на ось врвмеми По точке пересечения нелинейного - участка определяют время запаздывания возникновения разряда и по точке пёресбчения линейного участка определяют разность времен возбуждения и послесвечения лю- мииофорной Я. Повышается оперативность Н точность измерения, 5 ил.

Иэе1бргт М1ие относится к области г. 1:)ор;1чрядной техники, а именно к г.-гчоргтярядным Л o ипoфopиьtм индикаторным приборам, и может найти при- менение при создании многоцветных млтричных газоразрядных индикаторов (МГИ).

Целью изобретения является Повы- тение оперативности, упрощение про- uecca и повьшение точности измерения .

На фиг 1 показаны кривые раэго- ранйя 1 н затухания 2 люминофорных ячеек МГИ, здесь t длительность импульса напряжения, возбуждающего разряд в ячейке bfTH,; Т - период пов горения этих импyльcoв 1: максимальное значение яркости Ячейки в статическом режиме. На фиг. 2 пред- ставлена зависимость средней яркости ячеек (L) МГИ от длительности возбуясданлцего импульса при различны периодах повторения этих имттульсов, например при Т Т : Т, , На фиг, 3 (Показано графическое определение па раметра Си постоянной деионизации - . На фиг , 4 изображены зависимости средней яркости ячеек МГИ от длительности импульсов при различных значениях импульсных токов ек, например при 1| -ul,, 1| (на- чальньй участок кривых). На фиг. 5 даны экспериментальные данные зависимости средней яркости L от длительности возбуждающего импульса ц для трех значений импульсных токов: I, 0,375 мА, Ij 0,65 мА, I, f,3 мА.

Реализация способа осуществляется следующим образам.

На ячейку подают импульсное напряжение, амплитуда которого больше напряжения зажигания, ограничивают ток и поддерживают его на опредёлеи ном уровне. Длительность импульсов напряжения устанавливают зйачительн больптей временя запаздывания возникновения разряда в ячейке, а период повторения - значительно большим постояиной времени послесвечения ли минофора. Измеряют эначение средней яркости ячейки в зависимости от длительности возбуждакячего импульса и строят график этой зависимости (фиг. 2), Полученная зависимость имет два участка начальный нелинейны и линейный. Экстраполяция этих учасков на ось времени (длительности

272

возбуждающих импульсов) дает среднее время запаздывания возникновения разряда и разность времени возбужде- ния и послесвечения люминофора.

Теоретическим подтверждением вышесказанного Является следукяцее.

При подаче на ячейку импульса.

.

напряжения длительностью t (фиг.1), С1тустя некоторое время запазда1вания , в ячейке возникает разряд, при этом в течение t - Ъ происходит процесс разгорания люминофора, а по окончании импульса - процесс затухания. Кандел-секундная площадь. светового импульса на участке разгорания люминофора 1„

Р

J

-M--U

1..: (.

I«(t« -гг) (1)

- е

средняя яркость люмииофорной ячейки

|5 | 20 5

30 при

L

Sp Si

ПЬдставив в выражение (3)

ния (f) и (2)

(3) ,

вьц.

и считая, что

О (период повторения значительно больше постоянной послесвечения (затухания), получают Я т .f Г - bciii- L (1 -fL)-(1 - е ) i , I tu

,.

()

5

0

если (, t «

TO

:,., 4 (1 tj

гг,

)±LI.iL,(5) Си

cr- 0

Im tj/

Т

Считая, что деионизация разрядного промежутка происходит за счет рекомбинации заряженных частиц на стенках разрядного канала, закон спада койцентра1ШИ заряженных частиц

можно записать в виде t

Пд.е

3

)

(ft)

f I - t среднее время лпухппчирпой диффузии к стрнклм к.ш.игл время.

Считая перенапряжение на разряд- лом промежутке достаточно большим,

t.u

е 3 .

.

ет

(7)

( де с Личина

ка

значение

f.

при tu о, ве- , зависящая от разрядного то- геометрии промежутка, наполнения.

ний (4) и (7) по

с-е

1«

Гг

) -(1 ±

с-е

4.

Т.:

4 8) ia-c-ft

г: ;

,i г

)(1 -еtT

о условию)j в этом

учае

4

S.

г

1 - е

е

ж-

tu-e.a -C,

iH

+ с-е

t, - c.

1

I из вьфажения (8) .получают

i«

т:

и4-(.-с.№-..сЛ|.Ц±1..

(9)

Выражение (9) преобразуют в вид:

tu

мальпс длительностях импульсов (ty)

Т - t.

Т,

- t - l

J-SLlift - Т-е, L J

,e. L A(t u - tg), r/xe t,

m i-t

T-r,

Другими словами, средняя яркость на начальном участке зависимости яркости от длительности пропорциональна Сц и экстраполируется на ось времени к значению Т. . Параметр С для данной коигтрукнии можно определить из yiianiifiiniH (10):

40

- с- еtuo U)

-uo

.

10

J5

20

25

30

35

40

In t

ко

Гп с +

1

1

ЧТО ИЛЛЮСТрТ|--(

руется фиг. 3,

Таким образом, тангенс угла наклона зависимости In t f(T) позволяет измерить л , ,„

Если изменить разрядный ток, ме- йяется и концентрация зарядов, что ведет к изменению времени запаздывания возникновения разряда Z .

График зависимости средней яркости от длительности импульса для разных токов разряда представлен на фиг. 4. Из этого графика видно, что с ростом тока уменьшается время за-- паздывания разряда.

Предложенный способ был опробован на индикаторной газоразрядной панели типа ИГПП 32x32 при следующих режимах ее включения: импульсное напряжение анод-катод U. 450 В. импульсный ток I 0,375 - 1,3 мА, период повторения импульсов Т„ 10 МКС, длительность возбуждающего импульса изменялась от 2 до 40 МКС. Яркость измерялась фотометром типа ФПЧ. Были сняты зависимости средней яркости от длительности импульса для трех фикси-; рованкых значений тока 0,375 Ма, 0,65 мА, 1,3 мА. Результаты при веде- ны на фиг. 2. Экстраполяция линейных участков зависимости яркости L от длительности импульса tr на ось мени дала значение Г, - c ,j -7,5 мкс (т.е. постоянная времени послесвечения больше времени разгорания люминофора на 7,5 мкс), а экстраполяция начальных участков этих зависимостей дала среднее время запаздывания 2,4 и 7,5 мкс для токов 1,3 мА, 0,65 мА и 0,357 мА соответственно. Измерения постоянной времени разгорания и затухания и их разности с помощью ФЭУ и осциллографа (по снятию осциллограммы и графическому расчету 5Q постоянной времени) дало результаты от 6 до 11 мкс. Сюда же следует добавить.ошибки за счет размытости изображения (наблюдение через кальку), явление параллакса, геометрические искажения самой трубки осциллографа,

Измерение среднего времени зяпяз- дывания для трех значений токов известным методом (с помощью отсчетоп

45

55

.З

50

Фиг.$

O rffftA