Электронно-лучевое запоминающее устройство Советский патент 1982 года по МПК H01J31/00 

Изобретение относится к электронно-оптическим устройствам для записи, хранения и воспроизведения ин({юрмаиии и может быть использовано в качестве блоков памяти. Кроме того, электронно-оптическая схема устройства может быть Использована в некоторых типах электронно-лучевых трубок.

Известно электронно-лучевое запоминающее устройство, содержащее коаксиально расположенные по отношению к оптической оси устройства систему формирования электронного луча, нелинейный спиралеобразный коллиматорный электрод, сопротивление которого увеличивается при приблинсении к мишени D.

Недостатком такого устройства является невысокая информационная емкость, наличие больших ошибок адресации, необходимость применения сверхстабильных источников питания и радиотехнических, элементов.

Наиболее близким к изобретению является электронно-лучевое запоминающее устройство, содержащее последовательно расположенные по ходу электронного луча и установленные симметрично относительно оптической оси устройства систему грубой адресации электронного луча, многоканальную линзу из плоских электродов, ортогональные между собой первую и

10 вторую матричные системы точной адресации, связанные с делителем напряжения 23.

Однако известное устройство характеризуется недостаточной информаци15онной емкостью, обусловленной невысокой разрешающей способностью в каждом канале линзы из-за сферической аберрации каждого канала и дополнительных аберраций, связанных с не20точностью выполнения в электродах большого количества отверстий.

Целью изобретения является повышение ин(|юрмационной емкости путем 3 9 увеличения разрешающей способности каждого канала устройства. Цель достигается тем, что в элект ронно-лучевом запоминающем устройстве, содержащем последовательно расположенные по ходу электронного луча и установленные симметрично относительно оптической оси устройства систему грубой адресации электронного луча, многоканальную линзу из плоских электродов, ортогональные между собой первую и вторую матричные системы точной адресации, связанные с делителем напряжения, много канальная линза образована по крайней мере четырьмя электродами, первый, второй и четвертый из которых содержат набор щелевых взаимно парал лельных отверстий,причем система отверстий первого электрода ортогональна системе второго и четвертого электродов и совпадает с направлением щелей первой матричной системы точной адресации, толщина четвертого электрода лежит в пределах 0,2-1,5 ширины щелевого отверстия в нем, тре тий электрод содержит набор одинаково ориентированных между собой квадратных отверстий, у которых две орто гональные между собой плоскости,проходящие через середины сторон отверс тий, параллельны плоскостям, в которых ориентированы щелевые отверстия остальных электродов, а электроды связаны с точками делителя напряжения, обеспечивающими на втором, третьем и четвертом электродах потен циалы одного знака по отношению к по тенциалу первого электрода. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит расположенные по ходу электронного луча и установленные симметрично относительно опти ческой оси (ось Z) электронный прожектор 1 , систему 2 грубой адресации многоканальную линзу с электродами 3-6, первую матричную систему 7 точ.ной адресации по оси Y, вторую матричную систему 8 точной адресации по .оси X и делитель напряжения, связан ный с электродами устройства 9. Щели первого электрода 3 устройст ва вытянуты в направлении оси Y, щели второго и четвертого электродов Д и 6 вытянуты в направлении оси X, а стороны квадратных отверстий треть го электрода 5 устройства совпадают с направлением координат. 74 Устройство работает следующим образом. Параллельный пучок электронов из электронного прожектора 1 отклоняется системой 2 грубой адресации в один из каналов многоканальной линзы. Последовательно взаимодействуя в областях канала линзы, пучок электронов фокусируется с малой величиной сферической аберрации, причем квадрупольные составляющие поля деформируют траектории электронов таким образом, что он выходит из многоканальной линзы под большим углом к оптической оси канала, чем в известном техническом решении, Тое. с большим уменьшением. Затем пучок электронов развертывается первой и второй матричными системами 7, 8 точной адресации по осям X и Y в мини-растр. . В предлагаемом устройстве каналы линзы образованы перекрестьем электродов с щелевыми отверстиями. Таким образом, канал линзы имеет квадратную форму со стороной, равной ширине щелевого отверстия в электродах. Число каналов линзы равно п , где п - Число щелей в электроде. В каждом канале многоканальной линзы создаются поля, представляющие собой суперпозицию осесимметричного, квадрупольного и октупольного полей. При этом, вследствие наличия квадрупольной составляющей, ход траекторий электронов в канале линзы таков, что при тех же геометрических параметрах устройства, как и в известном устройстве, на выходе из многоканальной линзы обеспечивается больший коэффициент уменьшения, т.е. обеспечивается меньший размер пятна на мишени. Наличие октупольной составляю1дей влияет на величину и знак сферической аберрации. При определенной геометрии и режиме питания многоканальной линзы создается такое отношение между составляющими поля, которое обеспечивает коррекциюСферической аберрации каждого канала линзы. Толщина четвертого электрода является параметром, влияющим на величину октупольной составляющей и- обеспечивающим минимизацию сферической аберрации каждого канала. Большое влияние на величину сферической аберрации оказывает порядок подключения электродов многоканальной линзы к делител1С напряжения. Только предлагаемый порядок подключения обеспечивает значительное уменьшение величины сферической аберрации, что связано с ориентацией октупольной составляющей поля, необходимой для коррекции сферической аберрации остальных составляющих поля многоканальной линзы. В предлагаемом устройстве также уменьшаются дополнительные аберрации связанные с неточностью изготовления электродов линзы, так как обеспечить необходимую точность изготовления электродов в данном устройстве гораз до проще. Это связано, во-первых, с тем, что для обеспечения п-каналов необходимо иметь в электродах УН щелей, а в известном устройстве - п во-вторых, для изготовления электродов возможно применить прецизионные способы обработки металла и, кроме того, из электродов с щелями, изготовленных в одном пакете, можно выполнить все элементы многоканальной линзы: например, третий электрод с квадратными отверстиями можно образо вать из двух наложенных под углом 90 исходных электродов. Эти факторы приводят к уменьшению диаметра пятна на мишени, что повышает разрешающую способность и,следовательно, увеличивает информацион ную емкость устройства. По сравнению с известным устройством в предлагаемом устройстве площадь ядра изображения примерно на 17 меньше, а площадь фона аберрационного рассения меньше примерно на порядок. Формула изобретения Электронно-лучевое запоминающее устройство, содержащее последователь но расположенные по ходу электронното луча и установленные симметрично относительно оптической оси устройст 76 ва систему грубой адресации электронного луча, многоканальную линзу из плоских электродов, ортогональные между собой первую и вторую матричные системы точной адресации, связанные с делителем напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения информационной емкости путем увеличения разрешающей способности каждого канала, многоканальная линза . образована по крайней мере четырьмя электродами, первый, второй и четвертый из которых содержат набор щелевых взаимно параллельных отверстий, причем система отверстий первого электрода ортогональна системе второго и четвертого электродов и совпадает с направлением щелей пер,вой матричной системы точной адресации, толщина четвертого электрода находится в пределах 0,2-1,5 ширины щелевого отверстия в нем, третий электрод содержит набор одинаково ориентированных между собой квадратных отверстий, у которых две ортогональные между собой плоскости, проходящие через середины сторон отверстий, параллельны плоскостям, в которых ориен- . тированы щелевые отверстия остальных электродов, а электроды связаны с точками делител я напряжения, обеспечивающими на втором. Третьем и четвертом электродах потенциалы одного знака по отношению к потенциалу isepвого электрода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1.Патент США № 3375390 кл.313-83, опублик. 1968. 2.Хьюз В. Полупроводниковое ЗУ сверхбольшой емкости с электроннолучевой выборкой и сохранением информации при отключении питания. - ТИИЭР, 1975, № 8, с. 166-178 (прототип).