1
Изобретение относится к области приборостроения, в частности, к технике записи и воспроизведения высокочастотных сигналов и может быть использовано в аппаратуре электроннолучевой записи широкополосной информации.
Известны устройства электроннолучевой записи, в которых в качестве запоминаюшей среды использован термопластический носитель 1 .
Известны также устройства записи, в которых запоминающей средой служит кристалл. К ним относятся устройства записи, принцип действия которых основан на использовании пьезоэлектрического эффекта 2.
Устройства записи с кристаллической запоминаюшей средой лучше термопластических, так как кристаллические запоминающие среды более однородны, обладают большей чувствительностью и дают возможность считывания в электрический сигнал.
Существенный недостаток, присущий устройствам записи с кристаллической запоминающей средой, заключается в низкой плотности, связанной с большим количеством выходных преобразователей.
Увеличить плотность записи позволяют устройства записи информации на кристаллические запоминающие среды, принцип действия которых основан на использовании электронного луча, промодулированного по интенсивности в соответствии с записанной информацией. Запись производится на сегнетоэлектрических или многослойных полупроводниковых пластинах, предварительно поляризованных внешним электрическим полем. Известное устройство записи состоит из электроннолучевой трубки и запоминающей среды, выполненной в виде слоистых ячеек, каждая из которых представляет
5 собой слоистую структуру, содержащую проводящий задний слой, полупроводниковый диэлектрический, обогащенный примесями из поляризующегося материала, а также проводящий фронтальный слой. Принцип 0 записи основан на образовании зон пространственного заряда в полупроводниковом слое в непосредственной близости от границы диэлектрик-полупроводник в области
ячеек, выборочно нагретых электронным лучом .в соответствии с информацией, подлежащей записи. После охлаждения диэлектрического слоя заряды, сформированные на границе слоев, «замораживаются в ячейках, предварительно нагретых электронным лучом, в результате чего в полупроводниковом слое формируется «рисунок зон пространственного заряда, представляющий записанную информацию. При последующем считывании используется считывающий электронный луч, проникающий в зону пространственного заряда полупроводникового слоя, где он формирует носители заряда электрон-дырки. В зонах пространственного заряда под действием электронного луча возникает увеличенный ток, в результате чего реализуется считывание информации, записанной в запоминающей среде 3.
В известном устройстве в одной слоистой ячейке может быть ааписан лищь один элемент записи. А так как размеры слоистых ячеек являются достаточно большими, то отсюда очевиден недостаток известного устройства - невысокая плотность записи, ограниченная размерами слоистой ячейки. Считывание информации происходит посредством тонкого электронного луча, коммутирующего слоистые ячейки. Для достижения значительной достоверности считывания необходимо точное попадание электронного луча в область пространственного заряда слоистой ячейки по всей длине строки записи, что весьма сложно из-за пространственных перекосов электронного луча во время считывания, которые вызваны нестабильностью и нелинейностью развертки электронного луча. Отсюда очевиден еще один недостаток - низкая достоверность считывания информации.
Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет повышения плотности записи и увеличения достоверности воспроизведения информации.
Поставленная цель достигается тем, что запоминающая среда (мищень) выполнена из диэлектрика, обладающего пьезоэлектрическим эффектом, например кварца, а устройство содержит формирователи акустической волны.
На чертеже изображен общий вид устройства.
Устройство содержит электроннолучевую трубку (ЭЛТ) 1 с электронно-оптической системой 2, состоящей из электронной пущки 3, электромагнитной линзы 4 и отклоняющих плоскостей 5, мищенью 6, выполненной в виде пластины из пьезодиэлектрика с поглотителями 7 и формирователями 8, 9 акустической волны, подключенными к источнику входного сигнала (на череже не показан) с помощью высокочастотных вакуумных вводов 10 и 11.
Записываемый сигнал поступает через высокочастотный ввод 10 на формирователь 8, в котором высокочастотная электромагнитная волна преобразуется в поверхностную волну, распространяющуюся по поверхности мищени 6, выполненной из диэлектрика, обладающего пьезоэлектрическим эффектом, например, кварца. Возбужденная акустическая волна распространяется в кварце со скоростью УЗ 3000 м/с и проходит образец
длиной 1 60„ мм за время
с 90 мкг
тз - -Ц-- -5ооо До истечения 20 мкс с момента поступления информации на формирователь 8, электронный луч 12 пробегает поверхность кварцевой пластины, начиная с формирователя 9 и
кончая формирователем 8 за время т луча. Оно выбрано с таким расчетом, чтобы электронный луч экспонировал расстояние порядка длины акустической волны
л Уз 3000inn
. fr 100 мкм
- (где ig 30 м1 ц - частота записываемого сигнала) за время значительно меньшее, чем период волны записываемого сигнала. Т - ,- 33 НС, т. е. электронный луч должен прибегать расстоянием 100 мкм за время 5 НС. Последнее условие вводится затем,
чтобы за время экспонирования электронным лучом конфигурация акустической волны оставалась неизменной. После экспонирования поверхности кварца электронным лучом на ней генерируются вторичные электроны,
0 энергия которых имеет величину порядка нескольких электрон-вольт.
Известно, что упругая поверхностная волна в пьезоэлектрике сопровождается пьезоэлектрическими полями с той же временной и пространственной периодичностью.
Поэтому траектории вторичных электронов зависят от распределения электрического потенциала этих полей, величина которого для 100 mw/cM акустической мощности также порядка нескольких вольт у поверхности
о пьезоэлектрической пластины. Вторичные электроны, которые возвращаются на нее, собираются в областях с положительным потенциалом, образованным акустической волной, обеспечивая таким образом запоминание записываемой информации. Как показали опыты, время жизни неоднородно распределенного заряда превышает 10 с. Такое время жизни связано с захватом электронов в глубинных ловушках в кристалле кварца.
Считывание записываемой информации происходит посредством обратного пьезоэффекта. Электрическое поле, образованное поверхностными зарядами, вызывает механические напряжения в запоминающей среде. Под действием электронного луча электрический потенциал записанных зарядов закорачивается на очень короткое время, что
