Способ регистрации и считывания информации с блока из двух микроканальных пластин

(л 4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свдетельство СССР М 693482, кл. 6 01 й 31/28, 1977.Авторское свидетельство СССР В 1396850, кл. 0 01 й 31/28, 1986,(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ И СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ С БЛОКА ИЗ ДВУХ МИКРОКАНАЛЬНЫХ ПЛАСТИН(57) Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в устройствах с электронным считыванием информации, содержащих усилительные микроканальные пластины (МКП). Цель изобретения - расщ ирен ие функциональных возможностей за счет обеспечения возможности непрерывного считывания непрерывного энергетического воздействия со стороны выходной поверхности выходной МКП электронным лучом, развернутым в растр . Сущность способа заключается в там, что усиленный блок из двух МКП эксплуатируют так, что запись энергетического воздействия производят со стороны входной МКП, при этом во время записи на выходную плоскость выходной МКП подают дополнительное импульсное напряжение питания, а затем осуществляют процесс считывания, причем на зазор между двумя МКП подают напряжение, запирающее прохождение электронного потока с первой МКП на вторую, а на время записи на зазор подают напряжение, открывающее прохождение электронного потока между МКП, и напряжение дополнительного импульса питания на выходную плоскость выходной 3 МКП. Устройство, реализующее способ эксплуатации блока из двух МКП, содержит (Л входную и выходную МКП 1 и 2, зазор 3 между ними, мелкоструктурную сетку 5, нагрузку 7. На фиг. 1 изображены также непре- ф рывное энергетическое воздействие 4 и электронный луч считывающего прожекторааевЪ 6, 1 з.п, ф-лы, 2 ил,1675806 Он = Оси+ ЬОд,30 35 40 50 Ез1/0,18 нСн Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано в устройствах с электроннымсчитыванием информации, содержащихусилительные микроканальные пластины,. Целью изобретения является расширение функциональных возмокностей путемобеспечения возможности непрерывногосчитывания непрерывного энергетическоговоздействия со стороны выходной поверхности выходной пластины электронным лучом, развернутым в растр,Сущность способа заключается в том,что усилительный блок из двух МКП, разделенный зазором, эксплуатируют так, что записьэнергетического воздействия производятсо стороны входной МКП, при этом во время,записи на выходную плоскость выходнойпластины подают дополнительное импульсное напряжение питания Л Од положительной полярности с амплитудой,удовлетворяющей условию где Оси - напряжение питания выхсдной МКП при считывании;Он - напряжение на МКП,а затем осуществляют процесс считывания, причем на зазор между двумя пластинами подают напряжение, запирающее прохождение электронного потока с первой пла стины на вторую, а на время записи Ьтз на зазор подают напряжение, открывающее прохождение электронного потока между пластинами, и напрякение дополнительного импульсного питания на выходную плоскость выходной пластины, при этом амплитуду дополнительного напряжения ЬОд устанавливают из неравенства 100 В ЬОд500 В, (2) длительность времени записи Ьз устанавливают из неравенства 5 10 с ЬЬ 1,510 с, (3) частоту процесса записи 1=, информации навыходной пластине при непрерывном энергетическом воздействии на входную пластину устанавливают из неравенства причем энергию электронного луча при считывании устанавливают соответствующей о ( 1, где о - коэффициент вторичной электронной эмиссии выходной поверхности выходной МКП, йн и Сн - соответственносопротивление и емкость выходной пластины блока,5 На фиг. 1 показано устройство реализующее способ эксплуатации блока.из двухМКП; на фиг. 2 - временные диаграммы,поясняющие работу устройства,Усилительный блок содержит входную 110 и выходную 2 МКП с зазором 3 между ними.Непрерывному энергетическому воздействию подвергают пластину 1. Со стороныпластины 2 на незначительном расстоянииот нее расположена мелкоструктурная сетка15 5. Электронный луч считывающего прожектора 6 расположен со стороны пластины 2.Сопротивление нагрузки 7 включено в цепьвыходной МКП.Способ реализуется следующим образом,Запись информации на выходной МКП осуществляют при подаче на зазор отпирающего напряжения. Это напряжение может быть отрицательным при его подаче на выходную поверхность входной пластины, Одновременно с отпиранием зазора на выходную плоскость выходной пластины подают дополнительное импульсное напряжение питания ЬОд положительной полярности, В зависимости от интенсивности внешнего энергетического воздействия в выходной МКП возникают положительные заряды в выходной части стенок каналов. Величина этих зарядов пропорциональна интенсивности электронного потока с первой пластины на вторую, Длительность дополнительного импульса ЬОд равна или несколько меньше времени Ьь, Частота отпирания затвора и, следовательно, процесса записи информации на выходной МКП устанавливается неравенством (4).По окончании процесса, записи зазор запирается, т.е. на нем устанавливается исходное запирающее напряжение. В это время осуществляется процесс считывания информации, который проводится непрерывно и при условии, что время считывания много больше времени записи (т.е. длительность кадра растра больше времени йэ), в пределах одного кадра считывания запись осуществляют несколько раз. Электронный луч считывающего прожектора. развернутый в прямоугольный растр на выходной поверхн "ти выходной МКП, имеет энергию, приоторой о ( 1. Торможение электронов считывающего прожектора осуществляется на участке сетка - МКП. При считывании происходит компенсация положительных зарядов, в выходной асти кана 1675806Л Серакс Ямкп рЬ Омдкс(7) лов медленными электронами, в резуль- Требования к амплитуде дополнительтате чего на сопротивлении нагрузки фор- ного импульса Л Од, установленные нерамируется сигнал, Амплитуда сигнала на венством (2), определяют диапазонсопротивлении оказывает яр азывается пропорцио- максимальных и минимальных значений занальной величине заряда в канале и, следо-5 рядов на стенках каналов в их выходнойвательно, внешнему энергетическому части, Ограничение ЬОдслеваобеспечивавоздействию. Величинатокасчитывающего ет при считывании (компенсации) образолуча должка быть такой, чтобы обеспечить вавшихся зарядов значение амплитудолную компенсацию заряда за периодод- сигнала не менее 4 - 5 мВ, так как сигналыного кадра. 10 такой величины может быть обработан (усиПо окончании процесса считывания лен, запомнен и т,д.) с использованиемодним кадром усилительный блок можно стандартной промышленной аппаратуры. Всчитать готовым для считывания последую- частности, максимальная величина выходщими кадрами, т.е. обеспечивается непре- ного заряда с элементами записи выходнойрывное считывание. 15 МКП Л Омакс площадью ЛЯа в условиях дейСущественными для реализации спосо- . ствия Л Од может быть записана выражениба являются условия (2) - (4), соблюдение емкоторых обязательно, а также одновременность отпирания зазора и подачи Л Од при С ЛО ЛЯн д 3записи информации. Количество строк в 20 (5)считывающем растре определяется как размером МКП, так и диаметром электронного где Бмкп - площадь МКП;считывающего луча. При использовании, на- р - коэффициент полезной площадипример, МКП диаметром 34 мм может быть МКПприменен телевизионный полукадр с чисн - номинальная емкость.лом строк 250 - 300. Это значит, что диаметэлектронного луча должен быть 80-90 мкмд етр . Полагая, что компенсация этих зарядов0 90 мкм осуществляется только электронами счиа в качестве считывающего прожекто а мощ Р тора мо тывающего луча, требования к величине этожет использоваться выпускаемый и омышУ промыш го тока могут быть определены из равенстваленностью, например, видикон или 30суперортикон с размером экрана 27 х 20 мм., Ол.счНапряжение питания первой МКП дол- л сч(6)жно быть таким, чтобы при закрытом зазореЧсчона не выходила в режим насыщения и в г е с, игде бл,сч и Чсч - соответственно диаметррежиме записи обеспечила передачу 35 считывающего луча на МКП и ско ость егоконтраста изображения на вторую пластинющего луча на и скорость егол тину сканирования по пластине.без потерь. Так как такой режим работывходной МКП определяется не только наЗначения тока л ча 1 л.сч и ампливыходного сигнала при считывании находятпряжением питания, но и величиной непрерывного энергетического воздействия, 40 С . дОрабочий режим устанавливается в процессе л.счСь О ЛЯ Чэксплуатации.Ямкп р т 1 л.счАналогичное требование предъявляется и к работе выходной МКП при записи Чсч = -информации. Поэтому напряжение дополтстрнительного импульса устанавливается в соответствии с (2) и выбирается в процессеэксплуатации. Л Од различно для приборов,предназначенных для передачи контрастаРн Сн Ь Од бл.сч1(8)иэображения (например, телевизионная 50 мкп Р стРтРубка), и для приборов, где контраст отсут- где - - дина строки считывающего растраствует (например, осциллографические на МКП-мишени;ЭЛТ),тстр длительность считывающей строки.Возможность считывания информации 55с МКП со стороны, противоположной запи- Так, для МКП диаметром 46 мм при Вси, идостоинстваспособаобъясняются сле-10 Ом Сн = 150 пф, ЬОд = 10 В, бл.сч =дующим,0,1 мм, р = 0,6, 1 = 18 мм, тстр = 4 10 самплитуда выходного сигнала составит 5 мВ.Величина минимального сигнала определяется чувствительностью использованного усилителя и для практических Схем вполне допустимым можно принять уровеньне ниже 0,5 мВ.Максимальное значение ЛОд в нера. агенстве (2) ограничено техническими трудностями формирования импульса амплитудой более 500 В и не очень желательно из-за больших коммутационных токов через МКП, которые имеют в этом случае место. Однако практика эксглуатации МКП В скоростных ЗЭЛТ с дополнительным импульсным питанием даже при Л Од = 500 В йе приводит к заметным изменениям в ра. боте трубки в течение длительного времени.Выполнение условия (3) характеризует время записи информации на выходной 9 КП при непрерывном энергетическом воздействии на вход 7 ную пластину, Минимальное время 5 10 с выбрано из следующих соображений. Формирован ле им г л ьсов, отпирающих затвор между пластинами, и дополнительного импульса на выходную МКП длительностью 5- 10 с и более не представляет технической трудности. Ч 1 лнимальное время должно быть всегда боль,ше времени полной зарядки емкости МКП, равного В 1 СН, где В - внутреннее сопротивление импульсного источника, Например, при Сн = 150 пФ В не должно превышать 2 10 Ом, что, как правило, выполняется сззапасом, Максимальная длительность времени записи 1,5 10 с установлена из соображений, что при считывании информации телевизионной строкой сам процесс записи, т,е, его длительность, не превышает 2,5,4 от длительности строки. Возможные в этом случае дефекты при считывании,. связанные с неточностью передачи контраста иэображения, оказываются незначительными как по строке, таки по кадру(при числе актов записи в пределах кадра, например, 5-7).Таким образрм, указанный интервал времени записи на выходной МКП непрерывного энергетического воздействия со стороны входной пластины является наиболее оптимальным.Условие (4) устанавливает частоту процесса записи информации на выходной МКП, которая связана с пРоцессом компенсации положительных зарядов стенок каналов пластины МКП током проводимости, Так как полное время восстановления МКП до исходного можно принять равным СвВв, то время считывания информации, при котором заряд от записи уменьшается до 0,1 от 5806 8максимального значения, составляет 0,1 тх,Как показывает практика эксплуатацииМКП-мишени запоминающих ЭЛТ, подо-:бное уменьшение заряда еще надежно счи 5 тывается и для таких ЭЛТ считывание завремя 0,1 ВС допустимо, Для приборов, вкоторых передача контраста является опре-,деляющим фактором, (например, в телевизионных передающих трубках), допустимым 10 можно принять такое время считывания, закоторое заряд на стенках канала МКП изменяется не более чем на 10%, Таким образом, условие (4) устанавливает частоту Рэ записи информации на выходной МКП, причем ра венство используется для МКП, установленных в запоминающих ЭЛТ, Для приборов с контрастом иэображения Рз следует устанавливать, используя знак овавенства в (5), Например, для МКП с Вн = 10 Ом и С, = 200 20 пФ Гз должно быть больше 500 Гц, в .частности, для стандартного телевизионного растра число актов записи должно быть не менее 10.Формула изобретения 25 1. Способ регистрации и считывания информации с блока из двух микроканальных пластин, заключающийся в том, что запись входного энергетического воздействия производят со стороны входной микроканаль-.30 ной пластины, на время записи входногоэнергетического воздействия на выходную плоскость выходной микроканальной пластины подают импульсное напряжение положительной полярности с амплитудой, 35 удовлетворяющей условию Он = Оси+ Л 3 д,где Он - номинальное напряжение на мик роканальной пластине;Ос - напряжение на выходной микроканальной пластине при считывании информации;Жд - амплитуда импульсного напря жения положительной полярности, осуществляют процесс считывания информации, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет непрерывного считывания вход ного энергетического воздействия, на зазормежду входной и выходной микроканальны-.ми пластинами подают напряжение, достаточное для запирания электронного потока между входйой и выходной микроканальны ми пластинами, а на время записи входногоэнергетического воздействия на зазор между двумя микроканальными пластинамиподают напряжениеоткрывающее прохожде1675806 10 лярности ЬОд, времени записи выходного энергетическогб воздействия Ьь и частоты повторения процесса записи информации Гз и частоты повторения процесса записи информации Г выбирают в соответствии с условиями 100 ВЬОд 500 В; 5 10 с Ьтз1,5 10 с; где Сн, Ян - емкость и сопротивление выход-.ной микроканальной пластины. ряжениялроиияора иг.2 Составитель В.СтепанкиТехред М,Моргентал дактор Н.Б ектор В.Гирня аз 2999 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по изобрете113035, Москва, Ж, Раушск Производственно-издательский комбинат "Патент, ул.Гагарина, 1 ние электрического потока между микроканальными пластинами, при этом фиксируют заданные значения амплитуды импульсного напряжения положительной полярности, 1 времени записи входного энергетического 5 воздействия и частоты повторения процесса записи информации, причем энергию элект, ронного луча при считывании информации выбирают из условия значения коэффициента вторичной электронной эмиссии выход ной поверхности выходной микроканальной .пластины меньшего единицы.2, Способ по и. 1, о тли ча ю щи йс я тем, что заданные значения амплитуды импульсного напряжения положительной по Подписноеям и открытиям при ГКНТ Снаб 4/5