Известно запоминающее устройство, содержащее электронно-лучевую трубку с электронным прожектором и мищень, представляющую собой прозрачную диэлектрическую пластину, сохраняющую заряд, причем с внещней стороны на нее нанесен слой металла (сигнальный электрод), а со стороны входящего луча расположены две металлические сетки - коллекторная и барьерная.
Предлагаемое электростатическое запоминающее устройство на электронно-лучевой трубке отличается тем, что для упрощения и повыщения надежности системы на выходе трубки установлено оптическое расщепляющее устройство, проектирующее изображение экрана на фотоэлектронные преобразователи, количество которых определяется разрядностью запоминаемых чисел.
На фиг. 1 приведена схема описываемого запоминающего устройства; на фиг. 2 - схемное изображение фотоэлектронного преобразователя.
Описываемое электростатическое запоминающее устройство выполнено на электронно-лучевой трубке / с плоским люминесцирующим экраном, перед которой устанавливается расщепляющее оптическое устройство 2. Расщепляющее оптическое устройство 2 представляет собой, например, полый параллелепипед, внутренние поверхности которого, плоские зеркала, расположены под прямыми углами друг к другу. Это устройство обладает способностью расщеплять одно (входное) оптическое изображение экрана трубки 1 на п (выходных) изображений, где число п определяется одним, двумя или тремя отражениями оптических лучей каждой точки расщепляемого изображения. Число п может быть от 4 до 50 и более.
За расщепляющим оптическим устройством 2 расаолагается объектив 3, который фокусирует световые потоки от п расщепленных изображений на соответствующие из п фотоэлектронных умножителей 4, у которых вместо сплощных полупрозрачных фотокатодов применены
№ 152125
полупрозрачные дискретные мишени. Каждая мишень 5 состоит из тонкой прозрачной диэлектрической или полупроводниковой пластины (фиг. 2), например тонкого слоя слюды или стекла. На пластину со стороны входяш,его светового потока нанесен прозрачный проводящий слой 6, так называемый сигнальный электрод. С другой стороны на пластину наносится прозрачный фотокатод 7, состоящий из дискретных изолированных друг от друга элементов. Против такой мишени устанавливается металлическая сетка 5, покрытая также .фотослоем и служащая для отбора фотоэлектронов мишени. Она может быть заземлена или на нее может подаваться некоторый очень небольшой потенциал. Далее следуют обычные диоды 9 и анод 10 фотоэлектронного умножителя, усиливающего фотоэлектронный ток мишени. Сигнальные электроды фотоэлектронных умножителей соединяются с входным -регистром 11 электронно-вычислительной машины с помощью входных нагрузочных сопротивлений 12 и емкостей 13. Через емкости 13 на сигнальные электроды мишеней из входного регистра 11 могут подаваться импульсы напряжения для записи «единиц или для стирания информации. Съем сигналов, записанных на мишенях, осуществляется с анодов 10 фотоэлектронных преобразователей через нагрузочные выходные сопротивления 14 и емкости 15, соединенные с выходным регистром 16. При этом в режиме записи регистр 11 оказывается открытым, а регистр 16 закрытым. В режиме считывания регистр 11 закрывается, а регистр 16 открывается. При необходимости регистр 16 считывания может быть использован для регенерации записанных на мишенях «единиц. Мишень одного фотоэлектронного преобразователя используется для записи одного разряда чисел в двоичной системе счисления.
Таким образом, количество фотоэлектронных преобразователей п определяет то число двоичных разрядов, какое требуется для эксплуатации вычислительной машины. Количество л-разрядных двоичных чисел, которое может быть записано, определяется разрешающей способностью электронно-лучевой трубки / и разрешающей способностью мишени электронно-оптического преобразователя 4. Запись или считывание информации происходит на мишенях преобразователей в точках, соответствующих той точке экрана трубки /, на которую в данный момент времени направлен электронный луч.
Свет от рассматриваемой точки экрана трубки /, расщепляясь устройством 2, освещает соответствующие точки мишеней 5, в результате чего из последних вылетают фотоэлектроны, которые отводятся полем сеток 8, если они в этот момент времени имеют более высокие потенциалы, чем мишени. При этом потенциалы данных точек мишеней доводятся до некоторых равновесных потенциалов величиной порядка 1 - 2 в. Фототоки мишеней, пролетая сетки 8, усиливаются в фотоумножителях, в результате чего на выходных нагрузочных сопротивлениях 14 появляются импульсы напряжения, направляемые через емкости 15 в регистр 16 считывания. При записи «единиц из регистра 11 через емкости 13 на входные сопротивления 12 подаются положительные импульсы напряжения. При этом потенциалы данных точек мишеней, облучаемых точечными световыми потоками, оказываются выше равновесных, в связи с чем электроны из этих точек не вылетают. В эти точки летят теперь фотоэлектроны, выбиваемые световым лучом из лежащих напротив точек сетки 8. После снятия импульсов с сигнальных электродов и прекращения светового облучения данных точек мишени, потенциалы последних оказываются близкими к нулю; или, во всяком случае, ниже равновесных. Эти потенциалы в данных точках мишеней сохраняются в течение времени, определяемого проводимостями мишеней 5.
При записи «нулей на сигнальные электроды мишеней подаются: отрицательные импульсы и под действием световых лучей из данных точек мишеней фотоэлектроны выбиваются до тех пор, пока потенциа-г лы в этих точках не станут равновесными.
Эти потенциалы также сохраняются в течение времени, определяемого проводимостью мишеней.
Считывание «единиц или «нулей происходит в те моменты времени, когда данные точки мишеней снова облучаются расшепленным световым потоком с экрана трубки /. На сигнальные электроды при этом подаются отрицательные импульсы. В точках, где были записаны «единицы, потенциалы мишеней доводятся до равновесных, в результате чего фотоэлектроны, пролетая сетки 8, усиливаются фотоэлектронными умножителями и создают на выходных сопротивлениях 14 импульсы напряжения, поступающие через емкости 15 в регистр 16 считывания. В точках мишеней, где были записаны «нули, потенциалы остаются равновесными или очень близкими к ним, в результате чего из мишеней фотоэлектроны не вылетают и на выходных сопротивлениях 14 отсутствуют импульсы напряжения.
При необходимости перезаписи «нулей вместо «единиц данные точки мишеней облучаются световыми потоками с экрана трубки /, регистр 16 считывания запирается, из регистра 11 записи подаются отрицательные импульсы. Тогда данные точки мишеней доводятся до равновесных потенциалов, что соответствует записи «нулей. При перезаписи «единиц вместо «нулей необходима операция стирания равновесных потенциалов данных точек мишени. С этой целью в данные точки мишени направляется расщепленный световой луч с экрана трубки /, а на сигнальные пластины из регистра 11 в это время подаются импульсы напряжения положительной полярности, создающие потенциалы мишеней, превышающие равновесные. В связи с этим фотоэмиссия с данных точек-мишеней отсутствует. Однако в это же время под действием светового луча из точек фотослоев на сетках S (лежащих против данных точек мишеней) выбиваются фотоэлектроны, которые теперь летят обратно к данным точкам мишеней и засыпают их электронами, поскольку потенциалы этих точек мишеней оказываются теперь выше потенциалов сеток 8. В связи с этим потенциалы данных точек мишени становятся ниже равновесных, т. е. происходит операция стирания, соответствующая записи «единиц. Процесс регенерации в этой системе происходит немедленно после считывания «единиц, когда световые лучи еще не покинули данных точек мишеней. В этом случае вслед за получением сигналов «единиц на сигнальные электроды мищеней могут подаваться положительные импульсы, например, из выходного регистра 16, в результате чего снова в данных точках записываются «единицы. Такой процесс регенерации позволяет получить сколь угодно больщое количество обращений к данным точкам с записями «единиц. При записи «нулей процесс регенерации потребоваться спустя некоторое время, определяемое проводимостью мишени.
Запись информации- на мишенях может производиться и в том случае, когда управляющие импульсы соответствующей полярности будут подаваться на сетки 5, вместо сигнальных электродов. Количество двоичных чисел, записываемых с помощью данной системы, определяется разрешающей способностью электронно-лучевой трубки и мишеней электронно-оптических преобразователей.
Таким образом, в описываемом запоминающем устройстве применение оптического расщепляющего устройства даст возможность использовать одну электронно-лучевую трубку для всех разрядов, 152125.
