Файл: Петренко А.И. Масштабно-временные преобразователи импульсных сигналов.pdf

Избирательное стирание части воспроизводимого на экране изображения без нарушения информации на дру­ гих участках экрана возможно при использовании тре­ тьего специального стирающего прожектора, создающего сфокусированный луч (рис. 18). Потенциал ускоряющего

Ряс. 18. Схематическое изображение потеициалоскона с избиратель иым стиранием:

1 — стирающий прожектор; 2 — экран; з — сетка мишени; 4 — диэлектрик ми­ шени; б — фиксирующий прожектор; 6' — записывающий прожектор.

электрода стирающего пучка выше £/Itpi, поэтому пучок заряжает мишень положительно, а электроны фиксиру­ ющего пучка, попадая на сетку мишени, доводят потенциа­ лы её элементов до нуля. Модулируя интенсивность сти­ рающего пучка, можно добиться различной степени стнрапия по экрану, и тем самым регулировать время «после­ свечения» трубки.

Сравнительные характеристики полутоновых трубок с видимым изображением приведены в табл. 4.

Графекон работает с записью электронно-возбужденной проводимостью и перезарядным считыванием, вследствие чего можно получить глубокий полутоновый зарядный рельеф при записи, длительное его сохранение и продол­ жительное периодическое воспроизведение при считывании с малым током луча (до 10000 раз).

6 6

Замкнутый рабочий цикл графекопа включает подгоювку, в процессе которой поверхность мищеии в режиме Б приводится к равновесному потенциалу; запись, когда на мишени создается зарядный рельеф за счет стекания зарядов в точках возникновения электронно-возбужденной проводимости; считывание, заключающееся в смещении потенциалов точек мишени в направлении равновесного.

Рис. 19. Схематическое изображение графекопа с двухсторонней мишенью:

Графекоиы всегда имеют записывающий и считываю­ щий прожекторы, которые могут быть расположены по одну сторону мишени (односторонний графекон) и по рал- - ным сторонам от нее — в приборах двухсторонней конст­ рукции, применяющихся более широко (рис. 19).

Трубка, сконструированная на этой основе, содержит электронный прожектор 1 записывающего пучка, распо­ ложенный в одном конце трубки: электронный прожектор б считывающего пучка, расположенный в противополож­ ном конце; мишень, помещенную между ними, и цилинд­ рический коллектор 5, окружающий мишень. Мишень состоит из пленки 2 диэлектрика, например фтористого магния, толщиной примерно 0,5 мк, нанесенной на одну сторону тонкой алюминиевой фольги 3, являющейся сиг­ нальной пластиной; пластина укреплена на металлической

68

сетке и имеет высокий коэффициент прозрачности для электронов.

Входные сигналы подводятся к управляющей сетке записывающего прожектора, энергия электронов которого достаточна для проникновения через фольгу сигнальной пластины и возбуждения диэлектрика. Выходные сигналы снимаются в цепи сигнальной пластины. Запись и считы­ вание могут происходить одновременно.

Сравнительная характеристика некоторых графеконов приведена в табл. 5, из которой следует, что скорости за­ писи обычных графеконов лежат в диапазоне единиц

мм/мксек.

Таблица 5

Основные параметры некоторых типов графеконов

Недавно фирмой Rauland Согр. (США) разработан графекон типа R -6253 со скоростью записи сигнала 2000 мм/мксек, при которой на мишени прибора фикси­

отличается узлом мишени и применением отклоняющей системы с распределенными параметрами в виде двойной спирали. Мишень образована тонкой пленкой полупровод­

60

ника с большим удельным сопротивлением, нанесенной на мелкоструктурную сетку, при этом накопительный слой обращен к записывающему прожектору. Тонкая металли­ ческая сигнальная пластина расположена со стороны счи­ тывающего прожектора. Так как глубина потенциального рельефа снижается прн увеличении скорости записи, то соответственно уменьшается и время периодического счи­ тывания изображения.

Графеконы удобно применять в системах периодиза­ ции сигналов с одновременным, в случае необходимости, расширением пли сжатием их спектра.

В настоящее время пнтенсивпо ведутся работы по усо­ вершенствованию электронно-лучеплх трубок с накопле­ нием зарядов. Только за 6 лет (с 1957 по 1963 гг.) во Все­ союзную патентно-техническую библиотеку поступило свыше 4G0 иностранных патентов по данному вопросу 116]. Основные разработки ведутся в направлении повы­ шения разрешающей способности, скорости записи, вре­ мени хранения записанной информации и т. д. Поэтому следует подчеркнуть, что данные, приведенные в табл. 1—5, являются ориентировочными, характеризующими средние значения параметров трубок, реализованных в настоящее время.

Для значительного увеличения информационной ем­ кости трубки с накоплением зарядов перспективны мишени ленточного типа [40]. Общий вид узла мишени такой труб­ ки показан на рис. 20, а. Накопительная лента 3 изготов­ ляется отрезками длиной до десятков метров при ширине активной поверхности 57 мм и представляет собой гальва­ нопластическую реплику дифракционной решетки, вы­ полняемой из никеля или меди. Лента имеет ребристую поверхность (примерно 2360 ребер на 1 см длины).

На длинную сторону ребра (рис. 20,6) напылен слой высокоомного диэлектрика, малая сторона ребра остается

70

свободной. Это позволяет избежать замыкания лицевой стороны ленты с обратной стороной предыдущего витка при намотке ленты в рулон и тем самым сохранить накоп­ ленный на ней потенциальный рельеф.

Подготовка мишени проводится в режиме Б. Запись выполняется посредством вторичной эмиссии или бомбар­

тывания. Считывание может осуществляться сеточным управлением с модуляцией отражением или быть переза­ рядным. В первом случае промодулированный потенциала^ ми на накопительной пленке ленты обратный луч 5 (рис. 20,а), как и в суперортиконе, усиливается несколькими ка­ скадами электронного умножения и образует выходной сигнал. При этом можно получить свыше 20 000 полутоно­ вых изображений одного кадра при времени хранения ин­ формации 80 ч. Разрешающая способность выше чем 150 строк на 1 мм накопительной ленты.

Кассета с катушками и лентой имеет диафрагмы для

71

прохождения электронов записывающего и считывающего пучков. Поэтому система кассета — трубка включает в себя разборные вакуумные устройства, что является ее недостатком.

5.

ПРИМЕНЕНИЯ ТРУБОК ПАМЯТИ В МАСШТАБНО-ВРЕМЕННОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ

На основании проведенного выше сравнительного ана­ лиза существующих типов трубок с накоплением зарядов могут быть сформулированы некоторые рекомендации по их применению для масштабно-временного преобразо­ вания импульсных сигналов [20].

Наибольшей скоростью записи обладает осциллографнческая трубка в режиме накопления зарядов, однако разрешающая способность ее мала, что обусловливает повышенную амплитудную погрешность преобразования и невысокую информационную емкость. При использовании трубки в режиме накопления зарядов необходима предва­ рительная подготовка каждого экземпляра — искусствен­ ное нанесение сигнальной пластины, что допускает ее' применение лишь в лабораторных условиях.

Разрешающая способность выше у потенциалоскопа с барьерной сеткой, но вследствие увеличения элементарной емкости мишени допустимая скорость записи уменьшается. Однако пшрокополосность этой трубки достаточна для ре­ шения различных задач масштабно-временного преобра­ зования импульсных сигналов. К преимуществам потен­ циалоскопа с барьерной сеткой относят сравнительно несложную технологию изготовления, простую систему управления записью и считыванием.

Повышение разрешающей способности с одновременным увеличением скорости записи обеспечивается в трубках с

72