Способ масштабно-временного преобразования одиночных электрических сигналов на запоминающей электронно-лучевой трубке Советский патент 1986 года по МПК H01J31/48 H01J31/50 

I98

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изучении однократных или редкоповторяющихся быстропротекающих процессов.,

Извес-тен способ масштабно-временного преобразования одиночных электрических сигналов на запоминающей электронно-лучевой трубке (ЭЛТ), содержащей микроканальную пластину (МКП), характеризующийся тем, что запись осзпцествляют однократной временной разверткой, электронный поток лу ча записи усиливают и запоминают на диэлектрической мишени благодаря образованию на ней потенциального рельефа, при считьгоании электронным лучом считьюания, развернутым в растр, сканирзпот ту же сторону МКП, усиленный луч считьшания, промодулированньш потенциальным рельефом диэлектрической мишени, фшссируют в виде импульсов тока в цепи коллектора.

В запоминающей ЭЛТ для реализации известного способа прожекторы записи и считьшания расположены по одну сторону МКП, по другую сторону от которой расположена диэлектрическая мишень. В этом техническом решении МКГ: является только усилителем электронного потока. Запоминание информации осуществляется на диэлектр1-1ческой мишени.

Недостатком известного способа является большой разброс энергии электронов считьшающего луча на выходе МКП по сра.внению с глубиной записанного на диэлектрической мишени потенциального рельефа, что снижает надежность считьгоания и даже может привести к невозможности считьшания.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ масштабно-временного преобразования одиночных электрических сигналов на запоминающей электроннолучевой трубке, характеризующийся тем, чтр запись производят на микройанальной пластине однократной вре- менной разверткой в координатах время - амплитуда, электронный луч записи усиливают, пропуская его через микроканальную пластину, включенную в режиме насьщения и максимального усиления, усиленный поток электронов собирают с помощью коллектора, считывание производят растровой разверткой электронного луча, причем время

считьшания должно удовлетворять условию: TC + T,.j,:gRC, где: Т время между окончанием записи и началом считьшания, а R и С - соответственно резистивная и емкостная составляющие стенки канала микроканальной пластины.

При осуществлении масштабно-временного преобразования по известному способу преобразуемую информацию запоминают в виде положительного на выходах каналов МКП, через которые прошел луч записи. Положительный заряд образуется на выходах каналов МКП после отвода (сбора) усиленного потока электронов.

По известному способу запись производят с одной стороны МКП, а считывание - с другой. Запоминающая ЭЛТ рдя осуществления известного способа содержит МКП, записьшаюшзий и считывающий прожекторы, коллекторный электрод.

Прожекторы расположены по разные стороны МКП, коллекторный электрод вблизи МКП на ее выходе. В известном способе и устройстве запоминание информации осуществлено на МКП, работающей в режиме насьш1;ения. МКП выполняет функцию усиления потока электронов луча записи и функцию запомина- . ния информации. Считьшание производят сканированием другой стороны МКП в течение времени Т. + T,.f,iRC.

Каналы МКП, на которых отсутствует положительный заряд, при считьшании не вызывают изменение тока в цепи коллектора. Каналы МКП, на выходах которых присутствует положительный заряд, вызьшают импульс тока в цепи коллектора.

Недостатком известного способа является неудовлетворительная точность преобразования, обусловленная низкой разрешающей способностью при считывании, которая в свою очередь определяется необходимостью использования считьшающего луча с низкой энергией электронов и большой величиной тока

луча считьшания. При использовании луча считьшания с низкой энергией электронов происходит искажение считанной информации за счет воздействия на электроны поля считываемого

рельефа. Количественно этот эффект зависит от угла между потенциальньи рельефом и направлением строк считывания . Необходимость использования большой величины тока считьшающего лзгча для обеспечения надежного считьтания снижает разрешающую способность при считьгоании, и как следствие, точност преобразования. В сочетании с некоторыми другими факторами, погрешность преобразования по известному способу прототипу составляет Л5%. Целью изобретения является снижение погрешности преобразования. Цель изобретения достигается тем, что в способе масштабно-временного преобразования одиночных электрических сигналов на запоминающей электронно-лучевой трубке, характеризующемся тем, что запись производят на микроканальной пластине однократной временной разверткой в координатах время - амплитуда, электронный луч записи усиливают, пропуская его через микроканальную пластину, включен ную в режиме насьш1ения и максимально го усиления, усиленный поток электро нов собирают с помощью коллектора, считывание производят растровой разверткой электронного луча, причем .время считывания должно удовлетворят .условию: TCI, + T., где Тз-сч время между окончанием записи и нача лом считьгоания, а R и С соответствен но резистивная и емкостная- составляю щие стенки канала микроканальной пластины, считывание производят элек тронным лучом в режиме усиления микроканальной пластины с той же стороны, что и запись, производят регистрацию усиленного микроканальной плас тиной луча считьгоания, по уменьшению которого фиксируют наличие информации на данном участке микроканальной пластины. Существо данного изобретения заключается в том, что положительньй заряд, образующийся на стенках каналов МКП, по которым прошел луч записи, искажает электрическое поле внутри канала, что приводит к уменьшению коэффициента усиления луча счи тьгоания, поступившего на вход МКП в течение времени RC. Различная величина коэффициента усиления в каналах МКП, в которых не записана информация, и каналов МКП, в которых записана информация, позво ляет осуществить надежное считъшание мформации с той же стороны, что и запись. Осуществление записи и считывания информации с одной стороны МКП позволяет установить с другой стороны МКП люминофорный экран, на котором нанесено алюминиевое покрытие, являющееся коллекторным электродом. На фиг.1 представлено схематическое изображение запоминающей ЭЛТ для реализации способа согласно данному изобретению; на фиг.2 - схематическое изображение канала МКП, в котором произведена запись информации;, на фиг.З - форма импульса тока, фиксируемого в цепи коллектора. Схема содержит записьшающий прожектор I и считьшакиций прожектор 2, микроканальная пластина 3, люминофорный экран 4, алюминиевое покрытие 5 экрана, нагрузочный резистор 6, конденсатор 7, блок 8 обработки информации, источник 9 питания. Алюминиевое покрытие 5 выравнивает потенциал экрана и является коллекторным электродом. Выходной сигнал снимается с резистора 6 и через конденсатор 7 подается в блок 8 обработки информации. Запоминающая электронно-лучевая трубка работает следующим образом. Луч записи, вьфабатьтаемый записывающим прожектором 1 и отклоняемый входным сигналом, сканирует МКП 3. Во время записи информации на МКП, работающей в режиме максимального коэффициента усиления (10 и вьщ1е) и в режиме насьш1ения, в материале стенок каналов, в которых проходит луч записи, накапливаются положительные заряды за счет ухода со стенок каналов усиленного потока электронов в цепь коллектора (см.фиг.2). Время существования t этого положительного заряда составляет t RC, где R и С соответственно резистивная и емкостная составляющие материала стенки канала. При записи регистрируемая информация воспроизводится на экране в виде более яркого изображения на темном фоне (белое на черном). Вматериале стенок каналов,- в которых была произведена запись, возникает электрическое поле, препятствующее эмиссии электронов при прохождении последующего импульса электронного тока луча считьгоания в течение времени Т R-C, что приводит куменьшению коэффициента усиления этих каналов.

Установлено, что коэффициент усиления в каналах МКП, в которых была произведена запись, уменьшается более чем в 3 раза по сравнению с коэффициентом усиления каналов, в которых не была произведена запись информации.

В способе согласно данному изобретешпо считьшание производится с помощью прожектора 2 считьшания с той же стороны МКП, что и запись в тече+ Т,.(. RC, т.е.

ние времени Т

сч то время, когда коэффициент усиления в каналах, в которых бьша произведена запись, и в каналах, в которых не было произведено записи, различны. В результате наличие информации в данном канале МКП при считьшании растровой разверткой электронного луча фиксируется в цепи коллектора в виде импульса тока, а на люминофорном экране 4 считанная информация отображается с уменьшенной яркостью (черное на белом). Это качество ЭЛТ создает значительные удобства при оперативной обработке информации с целью изучения динамики развития быстропротекающего процесса.

При осуществлении масштабно-временного преобразования по способу

согласно изобретению погрешность преобразования снижается благодаря поьш1ению разрешающей .способности при считьшании из-за использования меньшей (в А- К раз, где К - коэффициент усиления МКП) величины тока считывающего луча и отсутствию искажения считанной информации за счет воздействия на электроны луча считывания поля считываемого рельефа.

Б способе масштабно-временного преобразования согласно изобретению использован .другой механизм запоминания информации и другой алгоритм считьшания, что ликвидирует недостатки известного способа и позволяет уменьшить погрешность масштабно-временного преобразования в целом до

2-3%.

Таким образом, первым преимуществом способа согласно изобретению по сравнению с известным является снижение погрешности масштабно-временного

преобразования. Вторым преимуществом является обеспечение визуализации преобразуемой информации при записи и при считьюании, что создает значительные удобства при оперативной обработке информации.

СПОСОБ МАСШТАБНО-ВРЕМЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОДИНОЧНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ НА ЗАПОМИНАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКЕ, характеризующийся тем, что запись производят на микроканальной пластине однократной временной разверткой в координатах время - амплитуда, электронный луч записи усиливают, пропуская его через микроканальную пластину, включенную в режиме насыщения и максимального усиления, усиленный поток электронов собирают с помощью коллектора, считьшание производят растровой разверткой электронного луча, причем время считьгоания должно удовлетворять условию: + Т. 6RC, где %-cf время между окончанием записи и началом считывания, а R и С соответственно резистивная и емкостная составляющие стенки канала микроканальной пластины, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности преобразования, считывание производят электронным лучомв режиме усиления микроканальной § пластины с той же стороны, что и запись, производят регистрацию усилен(Л ного микроканальной пластиной луча считьгоания, по уменьшению которого фиксируют наличие информации на данном участке микроканалькой пластины,

У/ 2 /////7////.