Способ импульсного считываниязАРядНОгО РЕльЕфА B ТЕлЕВизиОННыХпЕРЕдАющиХ ТРубКАХ C НАКОплЕНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК H04N5/26 H01J31/26 

нальной пластины и послекоммутационным потенциалом мишени.

Эта разность не может превьшать первого критического потенциала вто - ричноэмиссиОниой характеристики мишени. Кроме того, при недостаточной величине тока пуска глубина заря кого рельефа на мишени ограничива ется также наличием остаточных зарядов и низкой эффективностью считывания, особенно при низких уровнях освещенности мишени передающей трубки.

Эффективность считывания зарядного рельефа, определяемая разностью токов пучка и вторичных электронов, падает по мере приближения та вторичной эмиссии мишени к единице. При неизменной величине тока пучка и постоянной в процессе считывани разностью потенциалов между сигнальной пластиной и термокатодом трубки зависимость выходного сигнала от нее имеет максимум. При небольших значениях разности потенциалов выходной сигнал мал из-за небольшой глубины потенциального рельефа и низкой эффектив15ости его считывания. С увеличением разности потенциалов растут глубины потенциального рельефа, эффективность считывания и выходной сигнал. Однако увеличение разности потенциалов после достижения мишенью потенциала, соответствующего минимуму ее вторичноэмиссионной характеристики, сопровождается падением выходного сигнала и отношения сигнал/шум из-за снижения эффективности считывания. Эти факторы ограничивают величину сигнала и отношение сигнал/шум на выходе трубки.

Целью изобретения является повышение отношения сигнал/шум.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе развертки пучйа электронов по шаговому закону скорость электронов считывающего пучка модулируют по периодическому закону с частотой импульсного считывания путем изменения разности потенциалов между сигнальной пластиной и термокатодом передающей трубки. При этом во время каждого считьюания указанную разность непрерьшно уве личивают от минимума до максимума.

Периодическое изменение разности потенциалов между сигнальной пластиной и термокатодом.с частотой коммутации мишени позволяет, с одной стороны, увеличить глубину зарядного рельефа на мишени трубки за счет ее перезаряда пучком электронов при считывании, а с другой стороны - непрерьшно поддерживать оптимальную разность потенциалов между каждым коммутируемым -участком мишени и термокатодом в процессе считывания. Размах и закон изменения во времени разности потерциалов между упомянутыми электродами согласуют со скоростью считьшания зарядов пучком электронов и оптимизир,уют по максимуМу выходного сигнала трубки.

Импульсное считывание зарядного рельефа, основанное на непрерывном изменении потенциала сигнальной пластины, а следовательно и коммутируемогР участка мишени, по отношению к потенциалу термокатода во время считывания, может быть использовано только в сочетании с шаговой разверткой, сохраняющей неизменность местоположения отпертого .пучка электронов на мишени и исключающей возможность изменения полярности выходного сигнала передающей трубки при попадании пучка на еще. нера.зряженные

участки мишени с высоким начальным Потенциалом.

На фиг. 1 показана схема накопления и. считьшания зарядов на одном из участков мишени телевизионной передающей трубки с накоплением; на фиг. 2 -изображены эпюры и графики, поясняющие работу трубки с накоплением при импульсном считывании. В интервале времени от t, до to

(фиг. 2а) пучок электронов i, заперт напряжением U , а участок мишени 1 (фиг. 1) заряжается под действием падающего на него через сигнальную пластину 2 света. При этом потенциал участка мишени 1 noBbmiaeTCHi Растет и разность потенциалов U между участком мишени 1 и термокатодом 3. После переброса пучка электронов i( на участок мишени 1 в момент времани t пучок отпирается напряжением и, приложенным между термокатодом 3 и управляющим электродом 4. В интервале времени от t,, до t происходит считывание накопленного на участке

мишени I заряда и понижениеего потенциала Uo, (фиг. 26). При этом скорость и эффективность считывания изменяется в зависимости от числа

вторичных электронов и, характеризуемого коэффициентом вторичной эмиссии Ъ о Г( .

После окончания KOMMyfauHH участка мишени 1 в момент времени t пучо электронов запирается напряжением

j.U (фиг, 2а) и перебрасьшается на соседний участок мишени, разрьшая цепь разряда участка I. При этом последующие изменения потенциала сигнальной пластины 2 не влияют на процесс накопления зарядов на участке мишени I.

При постоянной (в процессе считьгония) разности потенциалов между сигнальной пластиной 2 и термокатодом 3 (Uj const для пунктирных кривых на фиг. 26), как это имеет место при известных способах считывания, потенциал Ул участка мишени 1 будет изменяться между верхним 1) и нижним U значениями. Разность потенциалов U и не может превысить значения Uy (первого критического потенциала вторичноэмиссионной характеристики мишени), соответствующегоЬ 1 и переходу трубки в режим быстрых электронов, поэтому эффективность коммутации и отношение сигнал/шум низки как при больших, так и при малых потенци алах мишени.

Во время считывания заряда с учаска мишени 1 (в интервале времени от IQ. до til) разность потенциалов Uf; между сигнальной пластиной 2 и термокатодом 3 увеличивают, например, по линейному закону, как это показано сплошной линией на фиг. 26. В результате этого потенциал Ug коммутируемого участка мишени 1 изменяется мезэду новыми значениями U и и. Разность потенциалов , которая определяет глубину зарядного рельефа и отношение сигнал/шум, здесь оказывается больше, чем разность и -и, и может даже превысить значение U , соответствующее переходу трубки в режим быстрых электронов..

Повьш1ение потенциала Do коммутируемого участка мишени за счет изменения разности потенциалов и в интервале времени коммутации от trj до tn сздцественно увеличивает разрядный ток митени, пропорциональный разности -Ъ , и отношение сигнал/шум на выходе трубки. Диапазон изменения разности потенциалов Ua

оптимизируют так, чтобы получить максимальный разрядный ток при считывании зарядов с наиболее освещенных участков мишени, т.е. по максимуму выходного сигнала трубки.

В зависимости от конкретной конструкции передающей трубки с накоплением и способа съема сигнала импульсное напряжение, обеспечивающее периодическое изменение разности потенциалов между термокатодом 3 и сигнальной пластиной 2, может быть подано либо на термокатод 3 и управляющий электрод 4 передающей трубки (одновременно для сохранения, неизменной плотности тока в пучке), либо на сигнальную пластину 2 или эквивалентный ей электрод. Пр этом полярность импульсного напряжения в этих случаях должна быть противоположной, поскольку во время считывания разность потенциалов между сигнальной пластиной 2 и термокатодом 3 должна увеличиваться.

Экспериментальные, исследования показали, что дополнительная модуляция скорости электронов считывающего пучка, появляющаяся при введении пилообразной составляющей, которая периодически с частотой коммутации мишени повьшгает разность потенциалов между сигнальной пластиной и термокатодом телевизионной передающей трубки с накоплением, способствует увеличению отношения сигнал/шум на выходе трубки при любых условиях освещенности мииени. Так, например, при постоянном напряжений на сигнальной пластине 2 передающей трубки типа ЛИ-422, равном 25 В, введение пилообразной составляющей размахом 25 В повышает отношение сигнал/шум в 3-4 раза при одновременном снижении уровня темновой составляющей выходного сигнала трубки.

Формула изобретения

Способ импульсного считывания зарядного рельефа в телевизионных передающих трубках с накоплением, заключающийся в том, что считывающий пучок электронов фокусируют на поверхности мишени телевизионной передающей трубки, отклоняют пучок элекгронов в процессе развертки по.шаговому закону а числом шагов, рав- ньм числу считываний, модулируют пучок электронов по плотности по периодическому прямоугольному закону, отпирая его на время каждой остановки на мишени для считывания и запирая его на время очередного шага развертки, и ускоряют пучок электронов разностью потенциалов, обеспечивающей считывамие зарядного рель ефа на мишени медленными электронами, отличающейся тем, что, с целью повьшения отношения сиг нал/шум, модулируют скорость электро нов считывающего пучка по. периоди-ческому закону с частотой импульсного считывания путем изменения разно88 сти потенциалов между сигнальной пластиной и термокатодом передающей трубки, при этом во время каждого считывания указанную разность непрерьюно увеличивают от минимального до максимального значения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 138290, кл. Н 01 3 31/26, 1956. 2. Румянцев .-И.А. Зависимость сигнала трубки с накоплением от условий импульсного считывания. Электронная техника, серия 4 Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1972, вьш. 8, с. 77-85 (прототип).