Способ измерения светотехнических параметров электронно-лучевых трубок высокого разрешения с люминофорами короткого, до 10 @ с, послесвечения Советский патент 1992 года по МПК H01J9/42 

Изобретение относится к электронной технике, в частности .к метрологии электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), и предназначено для контроля светотехнических параметров ЭЛТ высокого разрешения,

К числу светотехнических параметров ЭЛТ высокого разрешения относятся такие параметры, как разрешающая способность и размер светящегося пятна на экране, глубина модуляции излучения при заданной разрешающей способности, контраст мелких деталей, межэлементная неравномерность яркости свечения экрана. Измерение этих параметров должно производится в режиме однострочной развертки электронного пятна с низкой, порядок 0,5 мм/с, скоростью. Для трубок высокого разрешения размер электронного пятна с плоскости люминесцентного экрана составляет величину от 10 до 30 мкм, что обеспечивает разрешающую способность до 100 тв,лин/мм, При таких размерах пятна плотность токовой нагрузки на люминофор при измерениях достигает 1-3 А/см , что соответствует мощности облучения до 45 КДж/см , Это является причиной выгорания люминофора, и, следовательно, такой контроль в режимах, эквивалентных рабочему режиму ЭЛТ при эксплуатации, является разрушающим, что недопустимо, так как необходим 100%ный контроль ЭЛТ при выпуске. Для предотвращения повреждения экранов в процессе контроля известны и применяются некоторые способы за1циты, например введение дополнительной модуляции электронного пятна 1, Этот способ недостаточно эффективен, так как требует пониженной

токовой нагрузки на люминофор и связан со скоростью развертки.

Наиболее близким способом, принятым как прототип, является способ измерения светотехнических параметров, также требующий пониженной токовой нагрузки, заключающийся в том, что дополнительно к развертке сфокусированного электронного пятна в направлении, требуемом для измерения, осуществляется быстрая развертка в перпендикулярном направлении, т.е. производится развертка по площади экрана 2. Существенным недостатком этого способа является то, что ЭЛТ работает при измерениях в режиме постоянной оптимальной фокусировки и соответственно при постоянной усредненной токовой нагрузке на люминофор, что не исключает вероятности разрушения люминофора. При этом быстрая развертка в направлении, перпендикулярном рабочей, приводит к снижениюточности измерения параметров, так как вызывает увеличение реального размера светящегося пятна, связанное с ростом времени прохождения пятном щели анализатора. Серьезным недостатком способа является сложность измерительной аппаратуры, так как для его осуществления необходимы стабилизированный источник питания фокусирующего элемента и генератор дополнительной развертки. Развертка по площади в рассматриваемом способепрототипе не позволяет.измерять межэлементную неравномерность яркости из-за интеграции при этом шумовых характеристик люминофора.

Целью изобретения является обеспечение неразрушающего люминофор воздействия электронным пятном при контроле светотехнических параметров и упрощение испытательной аппаратуры. .

Цель достигается тем, что измерение светотехнических параметров осуществляется при однострочной развертке электронного пятна, а разгрузка люминесцентного экрана от прожигания достигается путем введения периодической фокусировки электронного пятна несинхронным с разверткой переменным сигналом, частота которого лежит в пределах от 50 до 500 Гц. В этом случае нагрузка на люминофор от сфокусированного пятна становится кратковременной, длительностью порядка 10 мкс. Упрощение испытательной аппаратуры достигается за счет исключения генератора развертки по второй координате, исключения высокостабилизированного источника питания фокусирующих элементов и снижения требований к генератору развертки строки по частоте и нелинейности.

Сравнение способа-прототипа и предлагаемого способа показывает, что сочетание однострочной развертки с периодической несинхронной фокусировкой электронного пятна обеспечивает контроль параметров в эквивалентном рабочему режиме при разгрузке люминофора от разрушающего воздействия и является новым техническим решением, существенно отличающимся от известных.

Признаки, отличающие предлагаемый способ от прототипа, в других описаниях известных способов и при проведении проверки на новизну не выявлены. Таким образом. заявленное решение обладает существенными отличиями и соответствует требованиям по новизне.

Сущность изобретения поясняется фигЛ и 2.

На фиг,1 в общей системе координат показаны пилообразный сигнал 1 развертки , синусоидальный сигнал 2 фокусировки, амплитуда которого совпадает с величиной тока оптимальной фокусировки ±Jфoк, и

синусоидальный сигнал 3 фокусировки той же частоты, амплитуда которого превышает уровень оптимальной фокусировки.

На фиг.2 также показаны пилообразный сигнал 1 развертки и синусоидальный

сигнал 2 фокусировки, но смещенный на величину ± и см относительно нулевого уровня для случая электростатической фокусировки, где необходима однозначная полярность сигнал-а.

При амплитуде сигнала 2 фокусировки

(фиг. 1) в точках совпадения с уровнем оптимальной фокусировки J4)OK в каждый период имеется два момента фокусировки пятна, которые имеют место на строке в зависимости от положения этих точек на рабочем участке сигнала развертки. При амплитуде сигнала 3 фокусировки каждый период имеет четыре точки пересечения с уровнем оптимальной фокусировки, которые

соответственно выявляются на строке.

В случае электростатической фокусировки (фиг.2} синусоидальный сигнал 2 смещен постоянной составляющей UCM до уровня, обеспечивающего пересечение положительного полупериода сигнала 2 с фокусирующим напряжением УФОК. Каждый полупериод обеспечивает две точки оптимальной фокусировки на строке.

Поскольку периодический сигнал в любом случае несинхронен с сигналом развертки, то по длине строки возникает бегущая волна сфокусированных точек. Частота появления на строке сфокусированных точек определяется разностньгми частотами сигналов развертки и фокусировки с достаточно большим периодом, что дает весьма существенное снижение токовой нагрузки на люминофор.

Предлагаемые границы частот синусоидального фокусирующего сигнала обосновываются следующим. Нижняя граница 50 Гц определяется возможностью непрерывного наблюдения сигнала на экране осциллографа, что гарантирует достоверность измерений и дает уже достаточную разгрузку люминофора. При этом различие в частоте появления точек фокусировки в зависимости от амплитуды сигнала (фиг.1, линии 2 и 3) компенсируется соответствующим снижением длительности момента фокусировки. Указанная частота соответствует частоте сети переменного тока, что позволяет проводить измерения без использования преобразователя частоты. Верхняя граница определяется с одной стороны возможностями фокусирующих систем, так как увеличение частоты в магнитных системах ограничено гистерезисом, дающим эффект квазипостоянной фокусировки, а с другой стороны дальнейший рост частоты появления точек фокусировки приводит к увеличению токовой нагрузки на люминофор, что может вызвать его разрушение.

На фиг.З показана блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа, где 1 - исследуемая ЭЛТ, 2 фокусирующе-отклоняющая система, 3 объектив, изображающий строку, 4 - штриховая мира, 5 - ФЭУ, 6 - измерительный осциллограф, 7 - генератор развертки, 8 источник питания, 9 - источник фокусирующего сигнала.

Измерения осуществляются следующим образом.

Исследуемая ЭЛТ 1 устанавливается в фокусирующе-отклоняющую систему 2, ее центрируют в установке и включают источник 8 питания. Регулировкой источников 8 питания добиваются оптимальной фокусировки ЭЛТ при малом токе луча. После этого включают генератор 7 развертки и формируют на экране строку. Объектив 3 регулируют для получения четкого изобран.гнич строки в плоскости штриховой миры 1. 3,тем включают источник 9 фокусирующего сигнала и повышает величину тока луча л

заданного значения для измерений, ФЭУ 5 преобразует световой сигнал на мире 4 п электрический, который анализируют на экране осциллографа 6.

Конкретная реализация способа осуществлена на лабораторном испытательном стенде, который содержит блок ЭЛТ с фокусирующей и отклоняющей системами, блок ФЭУ с изображающим строку объективом и штриховой мирой, измерительный осциллограф, генератор развертки и источники питания, В качестве источника фокусирующего сигнала использовалась сеть переменного тока частотой 50 Гц, включенная через регулируемый автотрансформатор.

При измерении параметров ЭЛТ типа 13ЛК16А на экране формировалась строка с регулируемой от 3 до 30 мм длиной. Ширина светящейся линии в режиме фокусировки

составляла 0,04 мм, при расфокусировке 10 мм.Проведенные испытания серии трубок по всем светотехническим параметрам с различных участков экрана показали полную сохранность люминофорного покрытия, что отвечает цели изобретения.

Формула изобретения

Способ измерения светотехнических параметров электронно-лучевых трубок высокого разрешения с люминофорами короткого,до 10 с, послесвечения, включающий развертку электронного пятна на экране при разгрузке люминесцентного экрана от прожигания, отличающийся тем, что, с целью обеспечения неразрушающего люминофор воздействия электронным пятном при контроле параметров и упрощения испытательной аппаратуры, используют однострочную развертку электронного пятна с периодической фокусировкой его с помощью несинхронного с разверткой переменного синусоидального сигнала частотой от 50 до 500 Гц. ;Л /I /1/1 / /II / ZTI/. /т/

je

L

tzn

5

I

n

1-El

Использование: электронная техника, в частности метрология электронно-лучевых трубок (ЭЛТ), контроль ЭЛТ высокого разрешения. Сущность изобретения: измерение светотехнических параметров проводят в режиме однострочной развертки, причем разгрузку люминофора от прожигания обеспечивают тем, что фокусировку электронного пятна осуществляют несинхронным с разверткой переменным синусоидальным сигналом частотой 50-500 Гц, Такой режим обеспечивает многократ,чое снижение токовой нагрузки на люминофор, 3 ил.

O,

Фиг. 2