Устройство для измерения частотно-контрастных характеристик электронно-лучевых трубок с длительным послесвечением Советский патент 1993 года по МПК H01J31/00 

Изобретение относится к электронной и измерительной технике, а именно к измерению частотно-контрастных характеристик (ЧКХ) электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) с средним и длительным послесвечением широкого класса ЭЛТ, а именно осциллографи- ческих ЭЛТ, индикаторных монохромных и цветных ЭЛТ.

Целью изобретения является обеспечение достоверности производимых измерений и их количественной оценки путем исключения перемещения элемента, анализирующего конфигурацию светового сигнала, по изображению светящейся области люминофора и исключения влияния послесвечения люминофора на измерения.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройстбо и приведена осциллограмма выходного сигнала (для ЭЛТ с

малым током луча): на фиг. 2 - структурная схема высокочастотного генератора; на фиг. 3 - вариант схемы устройства для измерения ЧКХ ЭЛТ при больших токах лу«а.

Устройство содержит высокочастотный генератор 1, испытываемую ЭЛТ с блоками питания 3, объектив микроскопа 4, зеркало 5 (штриховой линией показано крайнее положение отклоненного зеркала 5; литерой А обозначена ось зеркала 5, вокруг которой осуществляется его колебание), элемент 6, анализирующий форму светового сигнала (штриховая мира или анализирующая щель), фотоумножитель (ФЭУ) 7, осциллограф 8 и развертывающее устройство 9. В - иллюстрирует развертку неподвижного пятна в линию. На осциллограмме: С-средний размах модулируемого сигнала, d - размах всего, сигнала.

00

--А

ы ел

VI

При измерении ЧКХ ЭЛТс малым током луча устройство в качестве элемента, анализирующего конфигурацию светового сигнала, содержит штриховую миру. При измерении.ЧКХ ЭЛТ с большим током луча 5 - анализирующую щель. При этом высокочастотный генератор снабжен схемой синхронизации разверток растра. Схема синхронизации (фиг. 2) содержит усилитель 10, подключенный к выходу генератора, и 10 последовательно соединенные с усилителем 10 делители 11 и 12, обеспечивающие формирование строчных (делитель 11) и кадровых (делитель 12) импульсов синхронизации.На фиг. 3 показан вариант устройства 15 со схемой синхронизации.

Устройство для измерения ЧКХ ЭЛТ с длительным послесвечением при малом токе луча работает следующим образом.

От источника питания 3 на электроды 20 ЭЛТ 2 подают питающие напряжения. На управляющий электрод (модулятор) ЭЛТ 2 подают напряжение от генератора 1 с частотой не менее 100 кГц. При этом на поверхности экрана ЭЛТ 2 формируется 25 светящееся пятно. Изменяя напряжение на фокусирующем электроде ЭЛТ 2 образуют на экране оптимально сфокусированное пятно. При малых токах луча при сфокусиро- ванном пятне нет опасности прожога люми- 30 нофооного покрытия, поэтому в этом случае развертывающее устройство 9 не включают. Световой поток от сфокусированного неподвижного пятна с помощью микрообъектива 4 проектируют на зеркало 5, которое 35 колеблется вокруг своей оси (А на фиг. 1) на угол 5-8°. Угол колебания зеркала 5 выбран достаточно малым, что обеспечивает минимальное влияние на измеряемый параметр изменений фокусного расстояния от 40 микрообъектива 4 до плоскости миры 6 и обеспечивают прохождение проекции пятна по нескольким штрихам миры 6. Зеркало 5 размещают в устройстве под углом 35-40° к оптической оси светового пучка, проходя- 45 щего через обьектив микроскопа 4. Величина наклона зеркала 5 обеспечивает минимальные искажения формы и размера пятна, сформированного отраженным лучом, в плоскости зеркала 5. Колеблящееся 50 зеркало 5 осуществляет развертку светового пятна в линию в плоскости штриховой миры 6, выполненной в виде решетки из чередующихся прозрачных и непрозрачных полос одинаковой ширины. Промодулиро- 55 ванный мирой 6 световой сигнал с помощью ФЭУ 7 преобразуется в электрический и подается на воспроизводящее устройство 8. При этом развертка осциллографа 8 должна быть синхронизована с частотой колебания

зеркала 5. На экране осциллографа 8 измеряют амплитуду С размаха модулируемого сигнала (соответствующую высокой пространственной частоте) и амплитуду d размаха всего сигнала. Из соотношения указанных выше амплитуд сигналов определяют контраст в мелких деталях для определенной пространственной частоты по

формуле: К -j-x 100%.

При измерении ЧКХ ЭЛТ с длительным послесвечением при большом токе луча в устройстве вместо миры используют знали- зирующую щель 6 (фиг. 3), а при включении устройства питающие напряжения подают одновременно и на электроды ЭЛТ 2, и на развертывающее устройство 9 (генераторы строчной и кадровой разверток). При этом на экране ЭЛТ 2 с помощью генератора высокой частоты 1 и генераторов строчной и кадровой разверток воспроизводят про- модулированный светящийся растр (чередующиеся темные и светлые вертикальные полосы, расположенные перпендикулярно направлению строчной развертки. Удельное количество вертикальных полос на единицу длины задается генератором высокой частоты. 1 и определяется по формуле:

м 2rf

, где г- длительность прямого

хода строчной развертки, мкс; f - частота высокочастотного генератора 1, мГц; I -длина развертки, мм. Изображение растра с экрана ЭЛТ 2 с помощью микрооб.ъектива 4 проектируют на поверхность колеблющегося зеркала 5, а отраженный от него световой сигнал проектируют на анализирующую щель 6 (фиг. 3). Проанализированный щелью 6 световой сигнал с помощью ФЭУ 7 преобразуется в электрический и подается на осциллограф 8, электрически соединенный с ФЭУ 7. При этом информация с экрана ЭЛТ 2, с помощью колеблющегося зеркала 5 сканируется по щели 6 и анализируется ею. Определение контраста осуществляют аналогично случаю, когда ЭЛТ работает при малых токах луча. В качестве плоского зеркала в предлагаемом устройстве может использоваться любая плоская отражающая поверхность с коэффициентом отражения не хуже 0,8.

Изготовлен образец предлагаемого устройства для измерения ЧКХ ЭЛТ с длительным послесвечением, работающий при больших и малых токах луча ЭЛТ, Устройство содержит четырехкратный обьектив с апертурой 0,-11, плоское зеркало диаметром 20 мм, анализирующую щель (УФ-2), штриховую миру с набором от 5 до 25 штрихов на (при малом токе луча.ЭЛТ устройство

содержит штриховую миру, при большом токе луча - анализирующую щель). В качестве высокочастотного генератора в изготовленном образце применено специально изготовленное устройство, содержащее кроме генератора схему синхронизации разверток растра. При измерении ЧКХ ЭЛТ с малым током луча схему синхронизации разверток растра не включают, т.к. при измерении на экране ЭЛТ формируют-непод- вижное пятно.

Образец использован для измерения ЧКХ ЭЛТ с волоконно-оптической пластиной для записи информации на световой клапан, в которых используются люминофоры с длительным послесвечением.

Использование предлагаемого устройства позволило исключить при измерении параметров ЭЛТ (при заданной разрешаю- щей способности) влияния времени послесвечения люминофора на измерения, т.к. измерения проводятся при квазистатическом (нет мерцаний и других изменений) режиме свечения люминофора. Кроме того, исключается влияние межэлементной неравномерности яркости свечения люминофора (шумы), т.к. в процессе измерений сфокусированное пятно или растр неподвижны.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения частотно- контрастных характеристик электронно-лучевых трубок с длительным послесвечением, содержащее последовательно расположен- ные объектив микроскопа для фокусировки изображения с экрана испытуемой электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), элемент, анализирующий конфигурацию светового сигнала, фотоэлектронный умножитель, электрически соединенный с осциллографом, высокочастотный генератор и устройство для развертки луча на экране испытуемой ЭЛТ, отличающееся тем, что, с целью обеспечения достоверности измерений и их количественной оценки за счет исключения перемещения элемента по изображению светящейся области люминофора и влияния послесвечения люминофора на результат измерения, устройство содержит плоское зеркало, установленное с возможностью колебания вокруг своей оси на гол 5 - 8° и расположенное между объективом микроскопа и элементом, анализирующим конфигурацию светового сигнала, причем зеркало установлено под углом 35- 40° к оптической оси светового пучка, проходящего через объектив микроскопа, а генератор снабжен средством синхронизации с устройством для развертки луча на экране испытуемой ЭЛТ.

2. Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что при измерении частотно-контрастных характеристик ЭЛТ с малым током луча,устройство в качестве элемента, анализирующего конфигурацию светового сигнала, содержит штриховую миру.

3. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что при измерении частотно-контрастных характеристик ЭЛТ с большим током луча, устройство в качестве элемента, анализирующего конфигурацию светового сигнала, содержит анализирующую щель.

jv 7T

У2

Использование: в электронной и измерительной технике, а именно для измерения частотно-контактных характеристик (ЧКХ) электронно-лучевых трубок (ЭЛТ) со средним и длительным послесвечением. Сущность изобретения: устройство содержит зеркало, установленное между обьективом микроскопа и элементом, анализирующим конфигурацию светового сигнала, и расположенное под углом 35-40° к оптической оси светового пучка. Генератор в устройстве снабжен схемой для синхронизации пространственной частоты ЭЛТ с частотой развертывающего устройства. При измерении ЧКХ ЭЛТ с малым током луча на экране формируется неподвижное светящееся пятно, а в качестве элемента, формирующего конфигурацию светового сигнала, используют штриховую миру. При измерении ЧКХ ЭЛТ с большим током луча на экране формируется неподвижный светящийся растр, а вместо миры используются анализирующая щель. 3 з. п. ф -лы, 3 ил. ел С

Фив.2