Способ определения фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистичес«их

Республик (и 945921

4I

/)» —.— (61) Дополнительное к авт. свип-ву— (51).M. Кл. (22) Заявлено 10. 12. 80 (21) 3212875/18-21

" 01 .1 9/42 с присоединением заявки ЭЙ

1асударственный камнтет

СССР (23) ПриоритетОпубликовано 23,07 ° 82 ° Бюллетень АР 27

Дата опубликования описания 23 . 07 . 82 по делам нэабретеннй н открытнй (53) УДК621.38 . .832(088.8) (72) Автор изобретения

Б. Ф. Надточий (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ИНЕРЦИОННОСТИ ФОТОПРОВОДЯЦЕГО СЛОЯ

МИПЕНИ

Изобретение относится к электронной телевизионной технике, а именно к определению фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени передающих трубок, и наиболее успешно, может быть использовано как

5 при разработке новых, так и при усовершенствовании существуюцих мишеней видиконов.

Изобретение может быть использовано также в производственных условиях для контроля стабильности, своевременной корректировки и совершенствования технологического про. цесса изготовления мишеней видиконов с целью поддержания достигнутого или повышения процента выхода год.ных изделий.

Инерционность видиконов, зависящая от фотоэлектрической инерционности Фотопроводяцего слоя мишени, является одной из важнейших характеристик видиконов, влияющих на качество передачи телевизионных изоб2 ражений с быстродвижущимися предме" тами. Инерционность приводит к раз" мытости контуров изображений быстродвижущихся предметов и к снижению их контрастности. При цветных пере» дачах вти искажения сопровождаются также нарушениями цветопередачи, ввиду неодинаковой инерционности видиконов в передающей многотрубочI ной телевизионной к@мере и поэтому становятся особенно заметными.

Известен способ определения фотоэлектрической инерционности фото". проводяцего слоя мишени, включающий облучение фотослоя мишени скачкооб" разно изменяющимся световым сигналом и измерение выходного сигнала при однократной коммутации фотослоя 13.

Изменение светового сигнала во времени достаточно точно отражает изменение фотопроводимости слоя, ес" ли скорость изменения фотопроводимост ти слоя не слишком велика и,если

5921 4 и выходного сигнала через промежуток времени, кратный периоду коммутации, после начала или прерывания светового сигнала, определение их отношения

При этом измерения осуществляют при различных облучениях, увеличивая уровень облучения до достижения насыщения укаэанного отношения. Оценивают фотоэлектрическую инерцион10 ность по величине отношения, соответствующей насыщению f2).

Известен также способ определения фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени, включающий облучения фотослоя мишени скачкообразно изменяющимся световым сигналом, измерение в режиме периодической коммутации фотопроводящего слоя максимального выходного сигнала фотопроводимость изменяется по экспоненциальному закону, это условие может быть выражено соотношением

7 ),100 С/9, где ь" - постоянная времени, характеризующая фотоинерционность слоя, C - его электрическая емкость и 6 -,электропроводность вакуумного промежутка катод-мишень прибора. Кроме того, электрическое сопротивление фотопроводящего слоя должно намного превышать сопротивление вакуумного промежутка катод-мишень прибора.

Недостатком известного способа является относительно невысокая точность определения фотоэлектрической инерционности мишени. Это является следствием того, что отсутствует обоснование условия применимости способа 100 С/6 и не указана реализуемая при выполнении этого условия точность способа. Кроме того, это условие для современных малоинерционных видиконов не выполняется, так как постоянная времени их фотопроводящего слоя менее 10 2С> тогда как отношение С/6 всегда боль ше 10 С> Условие Т7,100 С/6 является фактическим условием квазистационарности режима перезарядки электрической емкости слоя С, когда емкостным током во внешней цепи прибора, по сравнению с током фотопроводимости слоя, Mo>NHo пренебречь.

Таким образом, поскольку указанное условие для современных видиконов не эыполняется, способ является неточным для измерения фотоэлектрической инерционности мишени.

Недостатком этого способа является невозможность оценки фотоэлектрической инерционности в области значений указанного отношения до насыщения т.е. при малых значениях облученности, не обеспечивающих насыщения, но представляющих практический интерес.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения фо 5.тоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени, включающему облучение фотослоя мишени скачкообразно изменяющимся световым сигналом и измерение выходного сигнала в режиме периодической коммутации фото проводящего слоя, измеряют величины остаточного сигнала. через кратный периоду коммутации временной интервал после прерывания светового сигз нала, соответствующие двум значениям полного выходного сигнала, выбранным в его рабочем диапазоне, определяют отношение разности значений остаточных сигналов к разности значений

4в полных сигналов и по величине этого отношения оценивают фотоэлектрическую инерционность.

Постоянную времени фотопроводящего слоя можно определить по кривой ее зависимости от величины найденного отношения, построенной на основании графиков, рассчитанных по формулам

1=1

945921 где Исп инерционность видиконов при сдвиге сигнала; номер поля изображения с момента выключения входного сигнала; ток остаточного выходного сигнала видикона s поле изображения и; ток полного выходного сигнала видикона. и

1О

15 сп со с (с Со де 1т а

Известно, что инерционность видикона при спаде сигнала, определяе" мая в стандартном режиме разложения как отношение его остаточного выходного сигнала 1 „ (фиг.1) в заданном поле изображенИя через кратный длительности поля временной интервал после выключения входного сигнала к полному выходному сигналу 1 види-. кона может быть выражена через параметры видикона

Т т ьи

Е Е +(-E,E ) E ехр(3 (-Е )j

Из формулы 1 видно, что инерцион- этих трудностей можно, действуя сле» ность видикона зависит от семи пара" 4О дующим образом. метров а,с, Т,1., 1„>, Т,п.Видно так- По формуле (1) рассчитывают и же, что постоянная времени T,харак- строят графики зависимости инерционтеризующая фотоэлектрическую фото- ности видикона И „ )при выбранном инерционность фотопроводящего слоя, значении и, разлйчных значениях не может быть выражена в явном виде у сопзй и р-const, соответствуЮчерез другие параметры. Поэтому опре- щем типовым определяющим его значеделение ь из формулы(1) при из- ние параметрам видикона а,с, и вестных значениях остальных пара- : (фиг.2). метров потребовало бы решения слож- . Учитывая, что в соответствии с ного трансцендентного уравнения, формулой (l) представляющего весьма трудоемкую засы дачу, решаемую с помощью ЭВИ от- и умножив обе части этого равенства дельно для каждой трубки. Очевидно, на а/с получают что такой метод определения постоянной времени ь характеризующей фото1

55 электрическую инерционность фотопроводящего слоя трубки, является черезвычайно сложным, трудоемким и, практически, малопригодным. Избежать, СП 0

J п gag c или, введя обозначение,d>- - „и учитывая, что с(,1= вЂ Э полу Йют темновой ток видикона;

- постоянная, характеризующая крутизну вольтамперной характеристики катод-мишень

i =!о ехр (а-Uy ); электрическая емкость мишени на площади растра; — длительность поля изобраI жения; постоянная времени в относитель ных единицах, характеризующая фотоэлектрическую инерционность фотопроводящего слоя.

На фиг. 1 приведены диаграммы входного и выходного сигналов трубки; на фиг. 2 - пример расчетных гра фиков зависимости инерционности види" конов, соответствующей спаду сигнала — Uc(д.) при ф =const и различных значениях " =const; на фиг. 3 - гра- фики зависимости atq(g)npv:fb =const и различных значениях 2 =const; на фиг. 4 — графики зависимости постоянной времени фотопроводяшего слоя от отношения разности остаточных выходных сигналов к разности полных выходных сигналов 3 (43 /Э ) при

/3 =conts и. различных средних значенияхо1 р=солей, соответствующим разным областям значений параметра Ю .

94592

7 ()св

С помощью построенных графиков

Исп (4), пользуясь Формулой (2), строят графики зависимости с((<Цпри

PJ =cons t и различных значениях р сопзй (фиг.3). Графики зависимостис(п(@при с(> 100 являются, практически, прямыми, угол наклона которых Ч зависит от постояннои времени фотопроводяще о го слоя у . Учитывая, что

О () Ж() 3(9- - 3(l) р (.) и и сп си, ()+(<) ю р)

gg 15 оп (ь

Ысо заключают, что величина отношения разности остаточных выходных сигналов к разности соответствующим им полных сигналов определяет величину постоянной времени фотоэлектрического процесса в фотопроводящем слое.

Для определения постоянной времени у различных трубок строят с помощью графиков (фиг.3 ) кривые зависимости постоянной времени от указанного отношения (,фиг.4) при различных значенияхд(ср-соп 5 Й .

Реализацию способа можно осуществить на использовании значения инерционности И и трубки при любом значении и > О. Однако для уменьшения погрешности определения величины Фо- тоэлектрической инерционности при малых значениях инерционности трубки предпочтительнее использовать значение инерционности при п=1; 2. Учитывая, что оценку инерционности тру- по бок обычно производят через 40 мс, т.е. при п=2, расчеты инерционности по формулам (l) и (2) и графические построения (фиг.2-4) выполнены при

n=2. 45

Способ осуществляют следующим образом.

Настраивают трубку по испытательной таблице и при стандартном режиме разложения изображения. Заменяют 50 испытательную таблицу трафаретом, позволяющим выделить при равномерной засветке мишени входным сигналом светлый ее участок на темном фоне и измеряют величину полного выходного ы сигнала трубки, например, известным методом выделении строки и компенсации сигнала от светлого участка импульсом известной величины от измерительного генератора. Периодически включают и выключают входной сигнал, например, с помощью автоматической механической заслонки, и измеряют остаточный выходной сигнал трубки по прошествии с момента выключения входного сигнала заданного промежутка времени, кратного длительности передачи поля изображения, например, через 20 мс (п=1) или 40 мс (n=2). Изменяют входной световой сигнал по величине и измеряют полный выходной сигнал, Периодически включают и выключают входной сигнал и измеряют.остаточный выход сигнал через тот же промежуток времени после выключения входного сигнала. Определяют величину отношения разности измеренных значений остаточных сигналов к разности значений соответствующих им полных сигналов. Определенная таким образом. величина отношения разностей сигналов характеризует фотоэлектрическую инерционность фотопроводящего слдя трубки, Для îïðåделения постоянной времени фотоэлектрического процесса в фотопроводящем слое обращаются к теоретической кривой ее зависимости от указанного отношения (фиг.4).

Способ пригоден как для определения фотоэлектрической инерционности слоев в готовых электроннолучевых трубках, так и для определения фотоэлектрической инерционности слоев, помещаемых в разборные макеты электроннолучевых трубок, в исследовательских целях. Способ обеспечивает существенно большую точность по сравнению г известными способами определения фотоэлектрическои инерционности фотопроводяцего слоя и позволяет определять фотоэлектрическую инерционность фотопроводящих слоев, изготовленных в замкнутом вакуумном объеме и не допускающих разгерметизации, а также слоев, не допускающих контактирования электродов с их поверхностью. CnocoG прост в реализации на оборудовании, предназначенном для определения инерционности трубок и не требует от персонала, осуществляющего измерения, дополнительной подготовки. Способ пригоден для использования как в лабораторных, так и в производственных условиях, 94592 формула изобретения

Способ определения фотоэлектрической инерционности фотопроводящего о слоя мишени включающий облучеУ

5 ние фотослоя мишени скачкообразно изменяющимся световым сигналом и измерение выходного сигнала в ре" жиме периодической коммутации фотопроводящего слоя, о т л и ч а ю -.

so шийся тем, что, с целью расшир ения диапазона измерений, измеряют величины остаточного выходного сигнала через кратный периоду коммутаци ии временной интервал после преры1S вания светового сигнала, соответствующие двум значениям полного выход1 10 ного сигнала, выбранным в его рабочем диапазоне, определяют отношение разности значений -остаточных сигналов к разности значений полных сигналов и по величине этого отношения оцени вают фотоэлектрическую инерционность.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гершберг А.Е. и др. Нетод ис" следования тонких слоев высокоомн Й фотопроводников с помощью электрбн ного луча. "Радиотехника и электроника", 1959, М 10. с. 1694.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2927013/18-21, кл. K 01 J 9/42, 1980 (прототип), 83 5б

945921

0.2

Составитель В. Белоконь

Редактор Т.Кугрышева Техред М.Надь Корректор А. Дзятко

Заказ 5341/71 Тираж 761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4