Запоминающая электронно-лучевая трубка для масштабно-временных преобразователей Советский патент 1982 года по МПК H01J29/46 

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к масштабно-временным преобразователям (МВП) на зёшоминающих электронно-лучевых трубках (ЗЭЛТ) с кольцевьш коллектором, испольэуе1«1м дiля преобразования коротких однократных и редкоповторяющихся сигналов.

Известны; запоминающие электроннолучевые трубки, используемые в масштабно-временных преобразователях.

Одним из важнейших факторов, определякйщ с работоспособность МВП, явля,ется необходимость стабилизации Гэлектрического режима работы ЗЭЛТ на различных этапах ее работы - подготовки, записи, считывания. Нужный этап работы обеспечиваешься подачей соответствующего импульсного напряг,жЛ;ия на коллектор ЗЭЛТ: вблизи нуля вольт на подготовке, большого положительного (/V 3 кВ) на записи, и небольшого положительного(порядка десятков вольт) на считывании. Информеохиоиный сигнал, получаемый при . считывании, расположен на:потенциальном пьедестале 1.

Недостатком устройсФ.а является го, что нгшежность работы преобразователя зависит от стабильности

.уровня пьедестала и амплитуды информационного импульса.

Известна запоминающая ЭЛТ для МВП, содержащая стеклянную колбу, расположенные внутри колбы сигнальную пластину и кольцевой коллектор с выводом 2- .

В данном устройстве стабилизация потенциала коллектора осуществляет10ся на трех стадиях работы - подготовке, записи,и считывания - 0 и«л соответственно одновременно стабилизируют ток луча на этих стадиях.

15 Стабилизация потенциала коллектора и тока луча на всех трех стадиях дает хороший результат при работе МВП в нормальных лабораторны:х усло20виях. В случаях, когда МВП должен работать при неблагоприятных внешних условиях - повышенная влажность и температура, запыленность, агрессивная среда, Нсшежность его работы

.25 уменьшается, так как в некоторых случаях пьедестал может изменить полярность, что приводит к полной потере информсщии и отказу в работе МВП.

Причина этого являения заключает30ся в следующем. На стадии записи на коллектор подают высокий положительный потенциалл+З кВ. При неблагоприятной окружающей среде внешняя поверхность колбы в промежутке коллектор с выводом - сигнальная пластина приобретает положительный заряд за счет возникающей проводимости, поле вдоЛь этого участка от середины- коллектора спадает от 3 кВ до ОБ (потенциал сигнальной пластины), причем харак.тер этой зависимости может быть совершенно произвольным. наличии внешнего паразитного поля в промежутке мишень-коллектор вторичные электроны, эмиттируемые мишенью, собираются не только на коллекторе, но часть их оседает на внутренней поверхности колбы ЗЭЛТ и промежутке между мишенью и кол лектором, и на этом промежутке возникает паразитный отрицательный заряд, рассасывание которого практически не происходит из-за высокого поверхностного сопротивления внутренней поверхности колбы ЗЭЛТ. На стадии считывания отрицательн заряженный участок внутренней повер ности колбы ЗЭЛТ ведет себя как паразитный коллектор из-за того, что, во-первых, его потенциал противоположен по знаку потенциалу собственно коллектора и, во-вторых,эффектив ность его воздействия на вторичные электроны выше из-за более близкого расположения к мишени. Эти два обстоятельства приводят к тому, что : пьедестал информационного импульса может изменить знак на противополож ный, что является причиной полного отказа в работе МВП. Цель изобретения - увеличение на дежности преобразования при работе МВП за счет фиксирования потенциала поверхности колбы. Указанная цель достигается,тем, в запоминающей ЭЛТ для МВП, содержащей стеклянную колбу, расположенные внутри колбы сигнальную пластину и коллектор с выводом, с наружно стороны колбы установлен кольцевой электрод, расположенный вблизи торцаколлектора со стороны сигнальной пластины, ширина которого выбрана и соотношения i«be L - ширина электрода; 1 - расстояние между коллекторо и пластиной. На фиг. 1 - показано распределение потенциала на поверхности кблбы в известном устройстве; на фиг, 2 то же, в предлагаемом устройстве. В колбе 1 ЗЭЛТ размещены кольцевой коллектор 2 с выводом 3 и мишенью 4, на поверхности колбы разме щен кольцевой электрод 5, плоскость которого расположена над торцом кольцевого коллектора2 . Ширина кольцевого электрода 5 и место его расположения выбираются из следующих соображений. Коллектор и.мешень внутри колбы ЗЭЛТ располагают по возможности дальше друг от друга так, чтобы поле в промежутке между ними было более равномерным. Расстояние между электродами ограничено величиной амплитуды информационного импульса, которая уменьшается с увеличением расстояния. Введение любого дополнительного кольцевого электрода в промежуток между коллектором и мишенью нарушает равномерность поля, поэтому место расположения и ширина кольцевого электрода выбираются из условий минимального нарушения распределения поля внутри колбы ЗЭЛТ. Исходя из соображений, кольцевой электрод должен быть расположен над кол- .лектором и ширина его должна быть по возможности небольшой. Располагать кольцевой электрод вблизи вывода .коллектора можно лишь на расстояниях, исключающих возможность пробоя, а выступать за торец коллектора этот электрод должен не более, чем на одну десятую расстояния между мишенью и коллектором. В промежутке между выводом 3 коллектора 2 и кольцевым электродом 5 поле спадает практически до нуля- до фиксирующего потенциала на этом электроде), что показано заштрихованной областью между пунктирными кривыми на фиг. 2, и паразитного заряда на внешней поверхности колбы 1 ЗЭЛТ в промежутке коллектор 2 - мишень 4 не образуется. Как показывают экспериментальные исследования, эффект нестйбильности пьедестала исчезает при размещении кольцевого электрода самой небольшой ширины над торцом коллектора, f.e. это может быть проволочное кольцо. Однако из технологических соображений и удобства крепления кольцевого электрода желательно выполнять его более плоским, например в виде медной фольги толщиной 0,035 мм и шириной 5-10 мм. При такой ширине кольцевого электрода искажения поля внутри 3(ЭЛТ практически не происходит, а плотно крепить его на колбе ЗЭЛТ технологически несложно. При Ьтом целесообразно фиксирование потенциала кольцевого электрода на нуле- s BOM уррвне, так как при положительном потенциале этого электрода с увеличением его абсолютного значения увеличивается вероятность возникновения поля паразитного положительного электирческого заряда также, как в случае, когда заряд обуславливается высоким потенциалом коллектора.

При увеличении абсолютного значения отрицательного потенциала кольцевого коллектора увеличивается возможность пробоя промежутка: вывод 3 коллектора 2 - кольцевой электрод 5.

Таким образом, выбор нулевого потенциала кольцевого электрода 5 оптимален, но и небольшое увеличение его в сторону как положительного, так и отрицательного значения в пределах десятка вольт не нарушает эффекта устранения паразитного поля, так как-такая величина фиксирующего потенциала по крайней мере на два порядка меньше потенциала коллектора при записи, однако и конструктивно осуществить заземление кольцевого электрода проще, чем подать на -него потенциал.

Формула изобретения Запоминающая электронно-лучевая трубка для масштабно-временных преобразователей, содержащая стеклянную колбу, расположенные внутри колбы сигнальную пластину и кольцевой коллектор с выводом, отличающаяся тем, что, с целью увеличения надежности работы за счет фиксирования потенциала поверхности колбы, с наружной стороны последней установлен кольцевой электрод, расположенный у торца коллектора со стороны сигнальной пластины, ширина ко0торого выбрана из соотношения

.

где L - ширина электрода;

1 - расстояние между коллектором

5

и сигнальной пластиной. Источники информации, принятые во внимание,при экспертизе 1. Гельман М.М. и др. Дискретные преобразования моноимпульсных электрических сигналов. М., Атомиздат, 1975, с. 128-166.

Ма2.Архипов В.К. и Сапежко А.Я.

сштабно-временные преобразователи коротких однократных сигналов. М., 25 ЦНИИатом, информ, с. 62.