ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ЗНАКОВЫЙ ИНДИКАТОР Советский патент 1970 года по МПК H01J17/49 

Изобретение относится к газонаполненным разрядным приборам с твердыми холодными катодами, имеющим более чем один катод или анод, а именно - к приборам с последовательно происходящими разрядами. Изобретение соверщенствует газоразрядные устройства., предназначенные для индикации и счета импульсов и соответствующей коммутации. Таким образом, изобретение относится к газоразрядны.м знаковым индикаторам.

Известны газоразрядные знаковые индикаторы, имеющие индикаторные катоды, выполненные в форме знаков и расположенные один параллельно другому в виде накета, и коммутирующие газоразрядное устройство, аналогичное счетной лампе типа декатрона. Разрядные промежутки в устройстве образованы одним общим анодом и множеством катодов, а коммутация осуществляется с помощью электродов-зондов, расположенных в области соответствующих коммутирующих разрядных промежутков.

Известные газоразрядные знаковые.индикаторы обладают недостатками, заключающимися в невозможности подобрать оптимальное общее газовое наполнение и в малой стабильности электрических характеристик, особенно при длительной непрерывной эксплуатации.

2.

летворительно осуществлялись бы индикация знаков, с одной стороны, и счет, и коммутация, с другой стороны, объясняется тем, что катоды дополнительных разрядных промежутков (катоды многокатодного декатрона) имеют меньщую площадь, чем индикаторные катоды и тем, что для работы прибора в режиме счета требуется высокое давление наполняющего прибор газа, а для нормальной индикации цнфр прие.млемых размеров необходи.мо меньщее давление газа. Таким образом, при удовлетворительных электрических характеристиках (высокая скорость счета, достаточно щирокий диапазон рабочих токов) наблюдается неудовлетворительная индикация знаков (неполное высвечивание знаков) и наоборот, при полном свечении знаков наблюдаются неудовлетворительные электрические характеристики.

Принципиальные трудности получения стабильности электрических характеристик в течение длительной работы, особенно в режиме длительного «стояния разряда, связаны с наличием в приборе нескольких катодов декатрона. В процессе работы возмол но ухудщение эмиссионных свойств одних катодов при попадании на них нродуктов распыления с других катодов.

расширение диапазона рабочих токов, повышение скорости переключения знаков, улучшение стабильности электрических характеристик и упрощение конструкции (уменьшение числа электродов).

Это достигается применением в газоразрядном знаковом индикаторе коммутирующего устройства аналогичного счетной лампе типа обращенного декатрона, известного как полиатрон. В этом случае индикаторные электроды соединяют с соответствующими анодами полиатрона, что позволяет широко варьировать размеры катодов, обеспечивая оптимальное соотнощение их площадей, а также подбирать при этом оптимальное давление газового наполнения.

На фиг. 1 схематически изображена конструкция предлагаемого прибора; на фиг. 2- электрическая схема его включения, где: 1 - индикаторный анод, 2 - колба, 3 - изоляторы - монтажные элементы, 4 - индикаторные катоды, 5 - один из анодов полиатрона, 6 - катод полиатрона, 7 - экран полиатрона, R(,, Ri ... Rg и Со, Ci ... Сд - сопротивления и конденсаторы, соответственно, в цепях индикаторных электродов, - сопротивление смещения в цепи экрана полиатрона, RII - катодное сопротивление, Е- - источник напряжения смещения, EZ - источник питания.

В одном из вариантов выполнения газораз, рядного знакового индикатора в соответствии с предлагаемым изобретением имеется тридцать штыревых анодов полиатрона, расположенных вокруг общего катода. Между анодами и катодом находится экран со щелью или отверстиями для протекания тока. Применение экрана в полиатроне приводит к улучщению электрических характеристик, а именно- к расширению диапазона рабочих токов, увеличению максимальной скорости счета, повыщению стабильности и долговечности прибора.

Тридцать щтыревых анодов разбиты на три группы: десять коммутаторных анодов, десять первых поданодов и десять вторых поданодов. На первые и вторые поданоды подаются управляющие электрические имлульсы, а каждый из десяти коммутаторных анодов непосредственно соединен с соответствующим индикаторным электродом.

Экспериментально установлено, что оптимальное давчение наполняющего газа паходится в пределах 10-50 торр. При меньшем давлении нарушается работа полиатрона, при большем давлении повышается ток, который соответствует полному покрытию знакового индикатора свечением, это нежелательно с точки зрения экономичности и стабильности параметров прибора. Оптимальное отношение

площади знака к площади катода составляет 0,7-1,6. Это объясняется требованием полного высвечивания знака и необходимостью полного покрытия разрядом катода полиатрона, в противном случае ухудшается стабильность электрических характеристик прибора при длительной работе, особенпо в «стояния. Однако уменьшение площади общего катода полиатрона более, чем в 1,6 раза по сравнению с площадью знака приводит к тому, что катод полиатрона попадает в режим сильно аномального тлеющего разряда. Это приводит к ухудшению стабильности характеристик из-за усиленного распыления материала катода и жестчения газа.

При включении напряжения источника питания между катодом полиатрона и анодом индикаторных промежутков зажигается тлеющий разряд в двух промежутках: в одном из промежутков катод-анод полиатрона и в одном из промел утков знаковый катод-знаковый анод. При подаче на подкатоды управляющих импульсов полол ительной полярности разряд переходит в следующий промел уток катод-анод полиатрона. При этом потенциал этого анода падает иримерно на 40 в, и, так как анод непосредственно соединен с катодом- знаком, потенциал знака также уменьшается на ту величину, т. е. происходит зажигание разряда на другой знак, разряд же на предыдущем знаке гаснет, так как разность потенциалов меледу ним и «землей уже ниже напряжения горения. Увеличение частоты подачи управляющих импульсов приводит к увеличению скорости переключения знаков прибора. Соиротивления о-RU в цепях индикаторных электродов служат для получения удовлетворительной индикации знаков, а конденсаторы Со-Сд для расщирения диапазона рабочих токов прибора. Эти R-С элементы в принципе могут быть помещены внутрь прибора, например, путем нанесения на изоляторы тонких металлических пленок.

Предмет изобретения

Газоразрядный знаковый индикатор, содержащий ряд индикаторных катодов, выполпенных в виде символов, коммутирующее устройство и общий газонаполненный корпус, отличающийся тем, что, с целью улучщения индикационных характеристик, коммутирующее устройство выполнено в виде полиатрона, аноды которого соединены с соответствующими знаками, корпус заполнен газом, давление которого находится в диапазоне от 10 до 50 торр, а отнощение площади знака к площади катода полиатрона составляет от 0,7 до 1,6.

У/ /f // f//