SU1114237A2 - Запоминающа электронно-лучева трубка - Google Patents

Abstract

ЗАПОМИНАЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ТРУБКА по авт.св. № 695417, отличающа с  тем, что, с целью повьвпени  достоверности информации при проведении физичecкиk измерений, она дополнительно содержит слой диэлектрика, расположенный на . вьс одных участках каналов микроканальной пластины со стороны, обращенной к сигнальному электроду, при чем толщина & диэлектрического сло  удовлетвор ет условию - о 3 диаметр канала микроканальгде ной пластины.

Description

/

t Э

э Изобретение относитс  к электрон ной технике, а именно к скоростныъ запоминающим электронно-лучевым тру кам (ЗЭЛТ), предназначенным дл  масштабно-временного преобразовани  (МВП) однократных электрических, сигналов, содержащим усилительную м роканальную пластину (МКП). По основному авт. ев; К 695417 известна запоминающа  электроннолучева  трубка l, ЗЭЛТ содержит электронные прожекторы-записи и считывани , усилительную МКП и сигнальный электрод. Электронные прожекторы записи и счи тывани  расположены по одну сторону МКП, по другую сторону МПК по ходу электронных потоков расположен сигн ный электрод. Усилительна  ШП одновременно  вл етс  запоминающим элементом. Запись регистрируемого сигнала осуществл ют на микроканальной пластин в режиме, при котором величина тока записывающего луча соответствует ре жиму насьицени  каналов МПК. При записи сигнала под лучом в МКП созд етс  зар дный рельеф в виде поверхностных положительных зар дов на стенках каналов МКП, соответствующий изображению входного сигнала. Затем МКП облучают электронным считываю1цим лучом, развернутьм в раст, с той же стороны, с какой производ  запись, при величине тока, соответствующей режиму насыщени  каналов МКП. При считыванииэлектронный луч считывающего прожектора сканирует входную поверхность МКП со скорость считывани  много меньшей скорости записи. Выходной ток МКП, регистрируемый сигнальным электродом, при этом оказываетс  промодулированным зар дным рельефом, образованным на стенках каналов МКП при записи. Выходные считанные сигналы получают за счет разницы выходного тока с участков МКП, на которых была про изведена предварительна  запись, и участков, где запись отсутствовала Общее врем  считывани  (врем  кадровой развертки при раствором считы пании) определ ют из соотношени  СЧИТ - 0,1. с зоссТ - - С.ЧИт общее врем  считывани  лучом, разве нутым в раст, отсчитанное от момент записи, восст врем  восстановлен МКП от состо ни  насьщени  до исход 7. 2, ного. Достоинством известной ЗЭЛТ  вл етс  высока  разрешающа  способность . Недостатком известной ЗЭЛТ  вл етс  невысока  достоверность информации из-за малого коэффициента масштабновременного преобразовани  информации . Коэффициент МВП информации Крр определ етс  как отношение времени считывани  Т fi,j, к длительнос-р . I/ ти развертки записи пр -адп Мала  величина К обусловлена низкой эффективностью МКП как запоминающего (накопительного) элемента. Это объ сн етс  следую1цим. При записи наибольший поверхностный положительный зар д, формирующий зар дный рельеф, соответствующий изображению исследуемого сигнала, образуетс  вблизи выходньк участков каналов МКП-, так как по мере приближени  электронного луча записи к выходньи участкам каналов МКП все большее количество вторичных электронов уходит со стенок каналов. Это обусловлено распределением коэффициента усилени  Ку, вдоль канала .., kg j K,,.:fc;-k где k усиление на единицу длины канала, -i - 1, 2 . . . . В силу того, что входна  и выходна  плоскости МКП металлизированы, так как они  вл ютс  составной частью электрического контакта дл  подачи на МКП необходимого напр жени  питани , оказываютс  металлизированными и примыкающие к ним внутренние выходные участки каналов МКП, что обусловлено технологией нанесени  металлизированного провод щего покрыти  на МКП. Т.е. вблизи выходных участков каналов МКП существуют области с повышенной проводимостью дл  электрических зар дов. Кроме того , существуют токи утечки по поверхности каналов МКП из-за конечной проводимости поверхностного сло  канала. Все это приводит к уменьшению времени хранени  зар дного рельефа на стенках каналов МКП, особенно на их выходных участках, а такЖе уменьшает эффективную величину зар дного рельефа, т.е. МКП как запоминающий элемент обладает низкой эффективностью. Врем  хранени  зар дного рельефа в МКП, т.е. врем   осстановлени  МКП от состо ни  насыще ни  до исходного, составл ет нескол ко миллисекунд. Малое врем  восстановлени  ограничивает врем  считывани , так как Ссчит 0 1 9оссг- Пр длительности развертки записи 10 НС и времени считывани  коэффициент масштабновременного преобразовани  равен Кроме того, низка  эффективность МКП как запоминающего элемента приводит к ограничению максимальной скорости записи в ЗЭЛТ. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности информации при проведении физических измерений за счет увеличени  коэффициента мас штабно-временного преобразовани  ин формации. Указанна  цель достигаетс  тем, что запоминающа  электронно-лучева  трубка по авт.св. № 695417 дополнительно содержит слой диэлектрика, расположенный на выходных участках ка налов микроканальной пластины.со стороны обращенной к сигнальному электро ду , причем толщина Д диэлектрического сло  удовлетвор ет условию 10 т , где j - диаметр канала МКП. На фиг. 1 приведена предлагаема  ЗЭЛТ, общий вид; на фиг. 2 - увеличенное изображение запоминающего элементаJ на фиг. 3 - график измене ни  величины выходного считанного сигнала от времени считывани . ЗЭЛТ согласно данному изобретени содержит стекл нную оболочку 1; электронный прожектор записи 2, электронный прожектор считьшани  3, микроканальную пластину 4 с каналами 5, слой диэлектрика 6, сигнальный электрод 7, люминесцентный экран 8. Электронные прожекторы записи 2 и считьгоани  3 расположены по одну сторону МКП 4, по другую сторону которой по ходу электронных потоков расположен сигнальньш эле15трод 7, в качестве которого использовано апюминированное покрытие люминесцент ного экрана 8 трубки. Слой диэлектрика 6 нанесен на выходные участки каналов МКП 4 со стороны, обращенной к сигнальному электроду 7. МКП 4 с нанесенным на ее выходную поверхность слоем диэлектрика 6  вл етс  одновременно усилительным и запоминающим элементом. В качестве диэлектрика использованы высокоомные диэлектрики с большими значени ми удельного сопротивлени  ( ,см) диэлектрической посто нной и высоким коэффициентом вторичной электронной эмиссии, например, окись магни , хлористый калий и т.д. Слой диэлектрика 6 не перекрывает каналы 5 МКП 4, но находитс  в непосредственном контакте с внутренней поверхностью выходных участков каналов 5 МКП 4, котора , как и плоскости МКП, металлизирована . В отличие от известной ЗЭЛТ согласно данному изобретению запоминающий элемент представл ет собой двухслойную систему, состо щую из МКП 4 и расположенного на выходных участках каналов 5 МКП 4 сло  диэлектрика 6. ЗЭЛТ работает следующим образом. На запоминающем элементе устанавлиэают посто нное положительное напр жение ( кВ. Дл  упрощени  работы ЗЭЛТ на входе запоминающего элемента (плоскости МКП 4, обращенной к электронным прожекторам) устанавливают нулевой потенциал. На сигнальный электрод подают посто нный положительный потенциал (. (пор дка 2-3 кВ) дл  создани  необходимого электрического пол  между выходом запоминающего элемента и сигнальным электродом 7, после чего осуществл ют запись исследуемого сигнала. Во врем  записи луч 13ап записывающего прожектора 2 облучает входную плоскость МКП 4 по закону исследуемого сигнала. При этом электронный луч записи, проход  через МКП 4, усиливаетс . Усиленный электронный поток электрическим полем (lli(J«) О отводитс  на сигнальный электрод 7. При записи исследуемого сигнала на стенках каналов МКП 4 и дополнительном слое диэлектрика 6 за счет ухода с этих поверхностей вторичных электронов образуютс  поверхностные положительные зар ды. В снлу того, что коэффициент усилени  Кус МКП 4 увеличиваетс  с увеличением длины канала (1Су(. ПК, где 1 1, 2.. С , (С- коэффициент усилени  на единицу длины канала МКП), максимальное количество вторичных электронов уходит с поверхности вькодных участков каналов 5 МКП 4, наход щихс  в непосредственном контакте со слоем диэлектрика 6 (см. фиг. 2 а). В резул тате здесь образуетс  максимальное число поверхностных положительных зар дов. Такимобразом при записи на выходных участках запоминающего элемента создаетс  зар дный рельеф, соответствующий изображению исследу емого сигнала. Наличие диэлектричес кого сло  6 на выходных участках каналов 5 МКП 4 приводит к тому, чт вблизи выходных участков каналов 5 МКП 4 возникает обедненный электрическими носител ми слой, обладающий повышенным сопротивлением дл  тока проводимости, что преп тст вует выравниванию (стиранию) зар дного рель€;фа. В результате увеличиваетс  врем , в течение которого сохран етс  зар дный рельеф, а значит и врем  считывани . При толцц1не Д (фиг. 2б) сло  диэлектрика 6, удовлетвор ющей условию 10 где А - диаметр канала 5 МКП 4, врем  хранени  записанной информации в сравнении с известной ЗЭЛТ увеличиваетс  на 2 пор дка. Верхний предел -4- U 10 выбираетс  из усУюви  сохранени  необходимой прозрачности каналов 5 МКП 4 дл  потока электронов. При большей толщине диэлектрического сло  6 канал 5 перекрываетс  диэлектриком. ГТРи указанном соотношении потер  прозрачности каналов 5 за счет сло  диэлектрика 6 не превышает 1%, что практически не вли ет на работу ЗЭЛТ. Нижний предел толщины сло  т 10 выбираетс  из успови  .обеспечени  необходимой вторичноэлектронной эмиссии со стенок кана лов 5. Считывание производитс  с той же стороны МКП 4, что и запись , со скоростью, много меньшей скорости записи. Считывающий электронный луч, развернутьй в раст, сканирует входную плоскость МКП 4. При прохождении считывающего луча через те участки МКП 4, где запись отсутствовала, происходит его усиление. При этом на выходе запоминающего элемента ток 1 максимален . Этот ток отводитс  электри ческим полем ( О 2 - U, ) О на сигнальный электрод 7. При прохождении считьгеающего луча через те участки запоминак цего элемента, где быпа произведена запись, происходит модул ци  записанным зар дным рельефом, привод ща  к снижению величины выходного тока с этих участков до значени  i г i Т° отводитс  на сигнальный электрод 7. Выходной считанный сигнал igj,,,, , снимаемый с сопротивлени  нагрузки, включенного в цепь сигнального электрода 7, получают за счет разницы токов Эффективность запоминающего э лемента иллюстрируетс  графиком, представленным на фиг. 3. Сплошной линией обозначено напр жение выходных считанньк сигналов, снимаемое с сопротивлени  нагрузки, включенного в цепь сигнального электрода 7, согласно данной ЗЭЛТ, пунктиром - дл  известной ЗЭЛТ. Характер изменени  величины выходных считанных сигналов и записанного зар дного рельефа идентичны. В известной ЗЭЛТ зар дный рельеф уменьшаетс  во времени вследствие наличи  токов утечки, возникающих из-за конечной проводимости поверхностного сло  каналов МКП и наличи  вблизи выходных участков каналов МКП областей с повьш енной проводимостью дл  электрических зар дов , из-з.а металлизации-плоскостей МКП. Врем  хранени  зар дного рельефа , записанного на стенках каналов МКП, мало. В ЗЭЛТ согл-асно данному изобретению введение дополнительного сло  диэлектрика 6 приводит к уме-ньшению проводимости вблизи выходных участков каналов 5 МКП 4, вследствие чего зар дный рельеф сохран етс  дольше, т.е. эффективность МКП как запоминающего элемента увеличиваетс . Так как выходной сигнал зависит от величины записанного зар дного рельефа (большему зар дному рельефу соответствует больша  величина выходного считанного сигнала), то при считывании растром, состо щим из п строк (и - 1 ,... N ) кажда  последующа  строка растра считывает зар дный рельеф, величина которого уменьшаетс  в направлении считывающего растра.. При одинаковом времени считывани  величина выходного сигнала в известной ЗЭЛТ меньше, чем в ЗЭЛТ согласно данному изобретению. В известной ЗЭЛТ при увеличении времени считьшани  выходной сигнал становитс  неразличимьм на фоне шумов. В ЗЭЛТ согласно данному изобретению

7

за счет увеличени  времени хранени  зар дного рельефа, т.е. времени восстановлени  МКП от состо ни  насьщени  до выходного, увеличиваетс  врем  считывани  (т.к., что приводит к увеличению коэффициента масштабно-временного преобразовани . Кроме того, в ЗЭЛТ согласно данному изобретению увеличена максимальна  скорость записи исследуемого сигнала.. Это объ сн етс  следующим. Чем больше скорость записи , тем меньшее количество вторичных электронов выбираетс  записывающим лучом, тем меньше величина записанного на стенках каналов МКП зар дного рельефа и тем быстрее он убывает. В ЗЭЛТ согласно данному изобретению при прочих равных услови х величина зар дного рельефа

378

больше и он хранитс  дольше. Поэтому максимальна  скорость записи может быть увеличена, т.е. длительность развертки записи -jan уменьшена. А это, в свою очередь, также приводит к увеличению коэффициента масштабно-временного преобразовани  информации . Таким образом, в ЗЭЛТ согласно данному изобретению в отличие от известной ЗЭЛТ за счет введени  дополнительного сло  диэлектрика увеличена эффективность МКП как запоминающего элемента, следствием чего  вл етс  увеличение времени считы-вани  информации. Получено увеличение времени хранени  записанной информации в сравнении с известной ЗЭЛТ на 2 пор дка, что соответствует увеличению времени считьшани  во

столько же раз.

Jan

1сц

4trw/ 

Фиг.З

Claims (1)

1. ЗАПОМИНАЮЩАЯ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ТРУБКА по авт.св. № 695417, отличающаяся тем, что^ с целью повьвпения достоверности информации при проведении физический измерений, она дополнительно содержит слой диэлектрика, расположенный на \ выгодных участках каналов микроканальной пластины со стороны, обращенной к сигнальному электроду, причём толщина & диэлектрического слоя удовлетворяет условию диаметр канала микроканальной пластины.

   ί

   11 14237