Способ определения крутизны вольтамперной характеристики электронного луча видикона
Союз Соыетскик
Социапистичесиик
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Н О1 J 9/42 3Ьв7Аврствеккыв квмвтвт СССР ав делам взобретеккв N впрыткй (23) Прноритет(53) УДК 621. 385. .832(088.8) Опубликовано 15. 08. 82. Бюллетень М 30 Дата опубликования описания 15. 08. 82 (72) Автор изобретения Б.ф.Надточий (7!) Заявитель (54) СПОСОБ .ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРУТИЗНЫ ВОЛЬТАМПЕРНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОННОГО ЛУЧА ВИДИКОНА Изобретение относится к электронной телевизионной технике, а именно к определению крутизны вольтампврной характеристики (ВАХ ) электронного луча передающих трубок видиконного .типа. Величина крутизны ВАХ луча 5 характеризует качество электронного прожектора совместно с электроннооптической системой трубки ° Крутизна ВАХ луча в основном опре-Io деляется особенностями конструкции электронного прожектора и электроннооптической си темы трубки, однако зависит также от вторичноэлектронной эмиссионной характеристики используемого типа мишени, от электри. ческого режима работы трубки и некоторых других факторов. Поэтому оценка величины крутизны ВАХ луча трубки, определяющей ее эксплуатационные ?o параметры, должна производиться на готовом приборе в предусмотренном его назначением эксплуатационном режиме работы, Зависимость крутизны ВАХ луча трубки от большого числа факторов приводит к . естественному разбросу ее значений у отдельных экземпляров изготовляемых приборов. Наряду с этим, могут иметь место также отклонения среднего значения крутизны В АХ 1 ,луча в чередующихся группах изготовляемых приборов. Поэтому - для своевременного выявления нежелательных отклонений крутизны BAX луча необхо", дим достаточно точный способ контро" ля ее значения применимый к готовым приборам при допустимых режимах их работы. Способ контроля значения крутизны ВАХ луча необходим при анализе причин брака трубок по инерционности, так как возрастание инерционности, связанное с уменьшением крутизны BAX луча, может маскироваться изменением электрической емкости и фотоэлектрической инерционности мишени, 1469 4 1(\ 50 е. =ао„„+е т, 3 95 Изобретение может быть использовано как в лабораторных условиях при разработке новых трубок видиконного типа, так и в производственныхдля контроля стабильности параметров ивготовляемых приборов этого типа с целью своевременной корректировки технологического процесса для поддержания достигнутого или повышения процента выхода годных изделий ° Известен способ определения кру- . тизны ВАХ электронного луча трубок,. в частности трубок видиконного типа, основанный на снятии зависимости тока в. цепи сигнальной пластины от задерживающей разности потенциалов между катодом и мишенью, заключающийся в том, что изготавливают специальный макет исследуемой трубки, в котором мишень трубки заменяется мишенью из электропроводящего материала с малой вторичноэлектронной эмиссией, Подключают макет трубки к соответствующим электрическим источникам питания и настраивают для работы в режиме, по возможности, близком к заданному. Измеряя ток 1 в цепи сигнальной пластины в зависимости от задерживающей разности потенциалов 0„ между катодом и мишенью, снижают кривую задержки электронов (0 ) и представляют графически в полулогарифмическом масштабе -Еи1 (0q ), При этом значительная часть построенной кривой, соответствующая малым и частично средним значениям тока оказывается, практически прямолиней-. ной и хорошо аппроксимируется функцией Это значит, что зависимость (0 щ), при теж же значениях тока, является экспоненциальной функцией 1е """ Тогда выражение для крутизны ВАХ луча имеет следующий вид: М 1= "" )Ы„- о:о км Таким образом, коэффициент а, характеризующий наклон кривой задержки электронов, построенной в полулогарифмическом масштабе, однозначно характеризует крутизну BAX луча при определенном значении его тока. Сле- довательно, крутизна 3 АХ луча может 10 ! 5 о 25 эо 35 быть определена по наклону кривой задержки электронов, построенной в полулогарифмическом масштабе.(1). Однако невозможно достаточно точно настроить макет трубки с металлической электропроводящей мишенью для работы в заданном электрическом режиме при стандартном режиме раз" вертки луча и требуемой его фокусировке. Эти факторы влияют на характер распределения электронов луча по скорости и, следовательно, на крутизну BAX луча. Кроме того, точность известного способа снижает различие вторичноэлектронных эмиссионных характеристик металлической мишени макета и мишени трубки. Существенным недостатком способа является также его непригодность для определения крутизны BAX луча на готовых приборах. Известен также другой способ определения крутизны BAX луча видиконов на готовых прибора, основанный на снятии зависимости тока в цепи сиг нальной пластины от задерживающей разности потенциалов между катодом и мишенью, в котором, чтобы снизить погрешность при снятии этой кривой, возникающую от зарядки лучом электрической емкости мишени, мишень подвергают очень сильной засветке для реэкого увеличения ее фотопроводимос" ти f 2). Недостатком этого способа является его относительно небольшая точность. Цель изобретения .- повышение точ-. ности измерения, Укаэанная цель достигается тем, что согласно способа определения крутизны вольтамперной характеристики электронного луча видикона, включающем измерение тока выходного сигнала трубки, измеряют в телевизионном ре-. жиме разложения изображения темновой ток трубки, повышают скачком потенциал сигнальной пластины относительно катода в отсутствии светового сигнала, измеряют соответствующий этому скачку ток полного. выходного сигнала, через временной интервал, кратный длительности поля, измеряют ток остаточного выходного сигнала, определяют отношение тока остаточного сигнала к току полного сигнала и тока полного сигнала к темновому току, измеряют электрическую емкость 5 951ч мишени и из семейства кривых Pi = () l построенных на основе соотношения где О я - комутационная инерционность трубки при спаде сигнала; Е = ехр(-юР )> E. =ехР(-(ЬТ);оС -1со; P — 1 ; - 10 Т - длительность передачи поля изображения, равная полоьине дли-тельности при череэстрочном разложении кадра; И = 0; 1, 2,.;. " номер поля иэображения с момента 15 скачкообразного увеличения потенциала сигнальной пластины относительно катода при неосвещенной мишени; сэлектрическая емкость фотопроводящего слоя мишени на площади растра; 20 3т - суммарный квазитемновой ток трубки; со - эчачение тока полного выходного сигнала трубки; Зи - значение тока остаточного выходного сиг нала трубки в поле VI при спаде сигна- 5 ла; а " коэффициент, характеризую- . щий крутизну ВАХ электронного луча трубки, определяют коэффициент, характеризующий крутизну вольтамперной характеристики. На фиг . 1 приведены графики зависимости 69 6 другие параметры в явном виде, поэтому его определение с помощью выраже- . ния C1) при известных значениях дру. гих параметров потребовало бы решения сложного трансцендентного уравнения, представляющего весьма трудоемкую задачу, решаемую с помощью ЭВМ отдельно для каждой трубки. Очевидно, что такой метод определения крутизны ВАХ луча трубки является малопригодным. Избежать этих трудностей можно, действуя следующим образом. По формуле (1) рассчитывают и строят графики зависимости коммутационной инерционности U n(1К) при разных P = const:: и выбранном значении И (фиг.1), учитывая весь диапазон практических значений() of u P . С помощью построенных графиков О п(1.)строят графики зависимости p (<) при разных U<Ä = const и, в той же системе координат of(P) строят графики () при разных значениях отношения of.(P = const во всем диапазоне практических значений и, являющиеся семейством прямых линий (фиг.2). И:мерив Зт, Эсо 3cq и определив (п- 100Ô, а также OC11 . отношение д- « Ico, Ò О И)= 100 !о сп сп |со 35 при разных = cons%. на фиг.2граФики зависимости p(g) при разных Hen const и графики зависимос= ти (о() при разных значениях отношения oljP = const. 40 Способ основан на следующих соображениях. Известно аналитическое выражение, связывающее коэффициент а, характеризующий крутизну ВАХ луча, с комму тационной инерционностью Q < при спаде сигнала и с другими параметрами трубки сп сп ЮО/р = со 50 3 -Еи Р Fc(1-5и ф(Ея (
Значение входящих в формулу (1) параметров приведено выше, Из фор- . мулы (1) видно, что коэффициент а,, характеризующий крутизну ВАХ луча трубки, не может быть выражен через находят на графиках 2 точку пересечения кривой Pj(d), соответствующей определенному значению U > с прямой соответствующей определенному отношению d )P . По найденной точке пере.сечения определяют на координатных осях значения с и Г, позволяющие определить искомое значение коэффициента а характеризующего крутизну BAX электронного луча трубки, «о любой из следующих формул а= ((>) ñî a -- P (4) С Tr Измерение электрической емкости С фотопроводящего слоя мишени трубки может быть произведено любым известным методом. Приведенные (фиг.2 ) графики, если они построены во всем диапазоне практических значений параметров, от кото" рых они зависят, пригодны для опреде-. ления коэффициента, характеризующего крутизну В АХ луча, у любых трубок Всоответствии с изложенным, спо. соб осуществляют следующим образом. Настраивают трубку по испытательной таблице в стандартном режиме разложения изображения. Затемняют мишень. Измеряют известным методом темновой ток 3 трубки или, если это предусмотрено условиями эксплуа. тации трубки, дают постоянную подсветку мишени (световое смещение), обеспечивающую заданную и контролируемую известным методом величину квазитемнового тока 3. трубки, Повышают Ока«к >и потенциал сигнальной 55 видиконного типа и строятся один раз. Реализация данного способа може1 быть основана на использовании значения коммутационной инерционности 0сп при любом значении VI7 О. Однако для уменьшения погрешности определе. ния крутизны ВАХ луча при малой инерционности предпочтительнее использовать значение инерционности при 10 И = 1, Учитывая, что практически, оценку инерционности трубок обычно производят через 40 мс, т.е. при н= 2, расчеты коммутационной инерционности по формуле (1 ) и необходимые 15 графические построения, (фиг.1 и фиг. 2},иллюстрирующие реализацию предлагаемого способа, выполнены при И= 2. Способ может быть осуществлен и 30 при наличии постоянно действующей внутренней или внешней дополнительной подсветке мишени (ceeTOBoe смещение ). В этом случае 3т учитывает квазитемновой ток трубки, являющийся 23 суммой темнового.тока трубки и тока от подсветки мишени. В тех же случаях, когда фотоэлектрическая инерционность мишени трубки пренебрежимо мала, как на- 3Q пример у кремниконов,и общая инерционность трубки, фактически является ее коммутационной инерционностью,значение выходных сигналов трубки и их отношение, требуемое для реализации предлагаемого способа определения крутизны BAX луча трубки, может быть определено как указан" ным способом, используя скачок потенциала, так и при скачкообразном . уменьшении входного -светового сигнала трубки при постоянном.значении потенциала на сигнальной плвстине. 469 3 пластины относительно катода, обеспечивающий своей величиной заданную и контролируемую осциллографическим или иным методом величину тока З полного выходного сигнала трубки (при д =0). Через временной интервал, кратный длительности поля изображения Т и соответствующий выбранному значению И, например И= 2, измеряют тем же методом, что и 1 в, токд рстаточного выходного сигнала, Определяют отношение тока остаточнрго выходного сигнала к « щ току полного сигнала -0 = — .400 0 д и отношение тока полного выходного сигнала темновому или квазитемновому току - a((P = -3 /Д . Измеряют известным методом электрическую емкость C фотопроводящего слоя мишени. Из семейств кривых (фиг.2 ), построенных на основе соотношений (1) и (2 ), определяют значения сi 1 и », no которым, используя соотношение (3 ) или (4), определяют коэффициент а, характеризующий крутизну ВАХ электронного луча трубки . Данный способ пригоден для использования как в лабораторных условиях например при разработке новых трубок видиконного типа с улучшенными параметрами, так и в производствен;.. ных условиях, например для контроля стабильности параметров изготовляемых приборов этого типа с целью своевременной корректировки технологического процесса для поддержания достигнутого или повышения процента выхода годных приборов. Формула изобретения Способ определения крутизны вольтамперной характеристики .элект-. ронного луча видикона, включающий измерение тока выходного сигнала трубки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют в телевизионном режиме разложения изображения темновой ток трубки, повышают скачком потенциал сигнальной пластины относи тельно катода в отсутствии светового сигнала, измеряют соответствующий этому скачку ток полного выходного сигнала, через временной интервал, кратный длительности поля, измеряют ток остаточного выход-. ного сигнала и определяют отношение тока остаточного сигнала к току полного сигнала и ток полного сигнала к темновому току, измеряют электрическую емкость мишени и из семейства кривых 5 = 1 (", построI енных на основе соотношения 0 "- — 100 /o =Тсо 10098 1 а. Е Ес 1 Е о/ СЮ И/ c) rAe Е,=Екр(- т);Е =exp(-рт); а = c>co, Р «с т T — длительность поля изображения, равная половине длительности кадра при черезстро НоМ разложении; Й = 0,1,2... - номер поля изображения с момента скачкообразного увеI личения потенциала сигнальной пластины трубки; с - электрическая емкость мишени на площади растра; J - суммарный квазитемновой ток 951469 10 трубки с учетом возможной постоянной подсветки мишени; 311 " значение тока полного выходного сигнала трубки; сп- значение тока остаточ. ного выходного сигнала трубки в поле И при спаде сигнала; р - коэффициент,характеризующий крутизну вольтамперной характеристики электронного луча трубки, определяют ко10 эффициент, характеризующий крутизну вольтамперной характеристики. Источникй информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Белоусов 8.С и др. Распределение электронов по скоростям в коммутируемом луче видикона. "Электронная техника". 1969, сер.4, вып.1, с.3. 2. Araki Т. Hiqh resolution plum" bicon 73XQ with new electron qun. "Nat1onàl Tecnical Report, 1979, v,25 Н 2, р.309 319 (прототип). <оо Фиг. 4 951469 о « Составитель В.Белоконь Редактор Л.Авраменко Техред Т.Маточка Корректор Е. Рошко Заказ 5961/64 Тираж 761 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
