Изобретение относится к области электроники, а именно к скоростным запоминающим электронно-лучевым трубкам (ЗЭЛТ), предназначенным для преобразования спектра частот однократных электрических сигналов.
Известны варианты конструктивного построения ЗЭЛТ 1, предусматривающие наличие записывающего и считывающего электронных прожекторов и запоминающего элемента (мишени). В зависимости от вида запоминающей мишени электронные прожекторы располагаются либо по одну сторону от мишени (односторонняя мишень) либо по обе стороны от мишени (двухсторонняя мишень).
При записиэлектронный луч записывающего прожектора изменяет потенциальное (энергетическое) состояние запоминающей мишени, при этом могут быть использованы следующие физические явления: вторичная электронная эмиссия, возбужденная проводимость, вторично-электронная проводимость.
При считывании эл ектронный луч считывающего прожектора сканирует мищень, восстанавливая потенциальное состояние всех участков мишени до исходного. При этом генерируются выходные считанные сигналы в цепи сигнального электрода мишени ЗЭЛТ. При считывании чаще всего реализуется явление вторичной электронной эмиссии..
в силу невысоких значений коэффициентов явлений, используемых при записи, и ограниченных возможностей в формовании величины электронного записывающего луча предельная скорость записи ЗЭЛТ и, следовательно, рабочая полоса частот сигнальной отклоняющей системы (СОС) не высокие.
Известна скоростная ЗЭЛТ 2, снабженная микроканальной . пластиной (МКП)- усилителем тока записывающего электрон15 ноголуча. Известная ЗЭЛТ, работающая в режиме преобразования спектра частот однократных электрических сигналов, содержащая электронньге ПрожёкторБГ записи и
считывания, усилительную микроканальную
0 пластину, запоминающий элемент и сигнальный электрод. В ней использована двустЬронняя запоминающая мищень с возбужденной проводимостью. Конструктивно записывающий и считывающий прожекторы
5 расположены по обе стороны от мишени на одной оси. Причем записывающий прожек;
тор расположей СТ)сторо11б1сиТгнальной
пластины мишени. Для значительного увеличения скорости записи ЗЭЛТ перед ми0 шенью со стороны сигнальной пластины ус%1&4,-.V. -- -te- 
тановлена МКП. Ток с выхода МКП перен5си гся на мишень однородным электрическим нолем.
Напряженность ноля в области переноса должна обеспечивать; минимальность искажений и оптимальность условий записи, информации на мишени.
Недостатками ее являются ухудшение разрешаюшей способности ЗЭЛТ при нере-носе электронного изображения с выхода МКП на заномин.ающую мишень (диаметр записывающего луча на мишени увеличивается в 1,5-2,0 раза, наличие высокого напряжения ма мишени), что неизбежно усложняет схемы питания считывающего прол ектора при электростатическом отклонении и формировании считывающего луча и входных каскадов тракта считанных сигналов, если широкополосная СОС ЗЭЛТ находится под нотенциалом. земли. Сложность конструктйЁНОГо йспблненияузла
МКП - запоминающая мишень ЗЭЛТ должно обеспечивать высокую электрическую и механическую- прочность, инерционность запоминающей мишени с возбужденной проводимостью, что может привести к -искажению записанной информации при
считывании: ; ; ;
Цель изобретения - улучщение разрешающей способности ЗЭЛТ, упрощение конструкции блока мишени и улучшение условий эксплуатации ЗЭЛТ в целом, уст-, ранение искажений информации при считывании, вьтзванных инерционностью запоми.нающей мишени.
Цель достигается тем, что в скоростной ЗЭЛТ, работающей врежиме преобразования спектра частот однократных электрических сигналов, содержащий электронные .прожекторы записи и считывания, усилительную МКП, запоминающий элемент и сигнальный электрод, усилительная МКП одновременно использована в качестве за-по.минающего элемента, а электронные прожекторы расположены по одну сторону .МКП, за которой гго ходу электройньтх лучей установлен сигнальный электрод.
Сигнальный электрод может быть вьтполнен в виде прозрачного проводящего покрытия на внутренней стороне стеклянного диска, являющегося частью оболочки трубки, на который для возмол ности визуализации лучей может быть нанесен слой люминофора .; .; ,
На чертеже изображ:ено предлагаемое устройство.- . . ...
ЗЭЛТ содержит стеклянную оболочку 1,
внутри которой по одну сторону от МКП 2
°р1(ЖбЖЖёнй ШектрбннЫё прбЖёктори
формирования и отклонения лучей записи 3
и счи.тывания 4. Оси прожекторов нересекаются. в центре МКП 2, за которой по ходу
лучей располагается сигнальный электрод
поверхность стеклянного экрана 6 оболочки
В предлагаемом устройстве ЗЭЛТ запись однократного электрического сигнала, верхняя граница спектра частот которого определяется СОС, производится электронным лучом з аписывающего прожектора 3. Величина тока луча запи.си и предельная скорость его перемещения по входной плоскости МКП 2 соответствует режиму насыщения каналов МКП. Величина предельного заряда в выходной части канала, при котором наступает режим насыщения, равна Спрея. ,(1)
где « - диэлектрическая проницаемость в
канале;
г - радиус канала;
Е - напряженность электрического поля вдоль канала. При записи сигнала в режиме насыщення каналов под лучом в МКП создается зарядный рельеф, соответствующий изображению входного сигнала. Время сохранения зарядов на выходной части стенок каналов М.КП, то есть время восстановления
восст. распределения зарядов от предельного ДО ИСХОДНОГО состояния, определяется сопротивлением стенок канала и обычно составляет 10 + с, что достаточно для однократного растрового считывания.
При считывании электронный луч считывающего прожектора 4 сканирует входную поверхность МКП со скоростью считЫ вания много меньшей скорости при записи информации. Величина тока луча при считьшании устанавливается такой, чтобы каналы МКП под лучом считывания, как и При записи,достигали насын1:ения. Выходной ток 7 МКП, регистрируемый сигнальным, электродом 5, при этом оказывается
промодулированным зарядным рельефом записи, если полное время считывания (время кадровой развертки при растровом считывании) Тсчит., отсчитанное от момента записи, окажется меньше восст. Экспериментальные исследования выходного тока МКП показали, что если Тсчит. /I:BOCCT. ,10 (от момента записи), то величина выходного тока каналов, выведенных в режиме записи в насыщение, уменьшается в
5 и более раз в сравнении с током каналов МКП без предварительной записи.
Разница в выходном токе МКП используется для формирования считанного сигНала на .сопротивлении нагрузки, включен НОМ в цепь сигнального электрода 5. Захват выходных электронов МКП сигнальным электродом обеспечивается созданием в области выходная плоскость МКП 8 - электрод 5 ускоряющего электрического
ноля.
; -« ЛйЛ:« Й ЙЙ Сигнальный электрод 5 представляет собой слой прозрачного проводящего покрытия (например, слой хлорного олова) на стеклянном экране б оболочки 1 ЗЭЛТ. Наличие на электроде 5 слоя люминофора 9 позволяет визуализировать положение лучей записи и считывания на МКП, устанавливать оптимальные режимы работы электронных прожекторов 3 и 4. При достаточно высокой напряженности электрического поля в промежутке выходная плоскость МКП 8 - сигнальный электрод 5 (до 10 В/см) ЗЭЛТ может использоваться как осциллографическая трубка. Расстояние между МКП 2 и электродом 5 при работе ЗЭЛТ в режиме преобразовав ния спектра частот однократных сигналов определяет величину выходной емкости сигнального электрода 5 С,ых, которая ограничивает верхнгою граничную частоту сигнала считывания f в.гр.сч на сопротивлении нагрузки. При коэффициенте частотного преобразования в.гр.сиг / /в.гр.сч 10 (где /в.гр.сиг - верхняя граничная частота регистрируемого при записи сигнала) расстояние между МКП 2 и сигнальным электродом 5 ЗЭЛТ может быть не .менее 2 мм. При этом к параллельности МКП 2 и электрода 5 не предъявляются жесткие требования. .. -Коллектор 10 ЗЭЛТ может быть выполнен либо в виде металлического цилиндра, либо в виде аквадажного проводящего покрытия, нанесенного непосредственно на стекло колбы ЗЭЛТ в районе МКП 2. Потенциал коллектора 10 и входной плоскости МКП 2 одинаковый, что может значительно упростить конструкцию крепления. МКП. Если в записывающем электронном прожекторе 3 используется СОС, один из электродов которой имеет нулевой, потенциал, то коллектор 10 и входная плоскость МКП 2 заземляются. Максимальная скорость записи Vmax предлагаемой ЗЭЛТ равна п,(,(2) где К - коэффициент усиления МКП, А - коэффициент, учитывающий работу МКП при записи в режиме насыщения, равен: й-л.Я Л.З J где .э - диаметр записывающего луча на входной плоскости МКП, мм; iji.f - величина луча записи. Л; S - коэффициент, учитывающий полезную площадь МКП (обычно 0,6-0,7). 2 Спред - величина предельного суммарного заряда на каналах МКП, ограниченных d.,.3 (Спред. Для
одного канала определяется из выражения (2), где и d., S/(2r) Принимая Qnpei- 10 Кул.; п 25, сг.з - 0,2 мм, 2г 40 10 мм, i,., 10 10- л, S 0,7 и полагая равномерным распределение тока i в пределах dn.3 , не трудно показать . V,,ax-10./-qKM/c (4) Из выражения (4) следует, что при использовании в предлагаемой ЗЭЛТ МКП с коэффициентом К 10 достигается скорость записи 10 км/с. Использование двухкаскадного (шевронного) включения МКП позволит еще более увеличить скорость запнси V max ЗЭЛТ И, тем самым, использовать более широкополосные СОС в записывающем электронном прожекторе. Скорость считывания УСЧ в ЗЭЛТ определяется выражением т//в.гр.сч(а..з Ч Цд.сч)/гч QJ где d л.сч - диаметр считывающего луча на входной поверхности МКП. При заданных л.з и йд.счскорость считывания определяется i/в.гр.сч- При /в.гр.сч- (1-10) 10 Гц в тракте считываиия (тракте обработки считанной информации) могут быть использованы освоенные промышленностью усилительные и формирующие схемы в микроминиатюрном исполнении. Число строк при считываНИИ информации прямоугольным растром определяется выполнением условия БОССТ/ТСЧПТ Ю, НеобХОДИМОЙ /в.гр.сч И при использовании МКП с большим сопротивлением, может быть доведено до 300 500, Предлагаемое устройство скоростной ЗЭЛТ также позволяет использовать уже разработанные и освоенные производством электронные прожекторы записывающего и считывающего Лучей с ускоряющим напряжением электронов в диапазоне от 1000 до 6000 ЭВ. В МКП, используемой в предлагаемой ЗЭЛТ, разброс коэффициента усиления каналов не должен превышать 30-50%, что должно обеспечить надежное выделение сигнала на строке считывания при выполнении условия т восст.Лсчнт. Ю (от момента записи). Таким образом предлагаемое устройство скоростной ЗЭЛТ, снабженной МКП, позволяет повысить разрешающую способность в ср1авнении с известным ввиду отсутствия секции переноса изображения с Л1КП на запоминающую мишень; значительно упростить конструкцию блока мишенн и трубки в целом ввиду одновременного использования МКП как усилительного так и запоминающего элемента; повысить надежность и снизить стоимость ЗЭЛТ за счет использо-;
:i-e ri--iES: r Sr -
вания в ней ранее разработанных., и освоенных конструкций электронных прожекторов и широкополосной отклоняющей системы; Визуализировать положения записывающего и считывающего электронных лучей на МКП, что позволяет исключить в используемой ЗЭЛТ аппаратуре дополнительного дорогостоящего видеоконтрольного устройства; улучшить эксплуатацию считывающео;элШтр онного прожектЪра, обеспечив раб15чШТна:чёнйе потенциала анода равного нулю; испрльзовать МКП с высоким собственным сопрЬтйвл нйём,чтомож ет п6вь1сйть процент исрользования МКП по этому параметру йспользовать Илевронное (двухкаскадное) включение , МКП с невыc.oKHMiT значениями коэффициентов усиления каждой МКП в отдельности, что может повысить процент использования МКП по этоМу параметру; исключить понятие инерционн сти мишени ЗЭЛТ и свШанныё с нею возможные искажения информа ции, свойственные прототипу, при условиях, что частота повторения Р„ регистрируемой информации устанавливается из условия а 1/твосст (где твосст. отсчитывается от момента окончания считывания).
При использовании электронного прожектора с электростатическим формированием луча пентодного типа с диаметром луча записи d, (например 100 мкм) разрешающая ёпособность в прототипе ожидает695417
.ся порядка (1,5-2) (150-200 мкм), а а предлагаемой запоминающей трубке она. равна dд (100 мкм).
Ф о р м у л а и 3 о б р ет е н и я
Запоминающая электронно-лучевая трубка, работающая в режиме преобразования спектра частот однократных электрических сигналов, содержащая электронные прожекторы записи и считывания, усилительную микроканальную пластину, запоминающий элемент и сигнальный электрод, отличающаяся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и .упро цения конструкции блока, мишени, усилительная микроканальная пластина одновременно является запоминающим элементом, электронные прожекторы записи и считывания расположены по одну сторону микроканальной пластины, по другую сторону которой по ходу электронных потоков расположен сигнальный электрод.
Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе:
