Шишкин Г.Г., Шишкин А.Г. - Электроника (1006496), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Невидимое, особенно УФ, излучение играет основнуюроль в цветных ГРП. Наиболее интенсивно излучающими областями тлеющего разряда, которые используются в ГРП, являютсяотрицательное свечение и Положительный столб (областирис.'15.2,2и4наа). Если положительный столб ограничен металличе-скими или диэлектрическими стенками, что и реализуется в ГРП,то яркость может достигать~ 103 кд/м 2 при светоотдаче в перспективе до5 лм/Вт.Устройство ГРП постоянного тока приведено на рис.где отмечены все основные элементы конструкции:ные пластины,2ина с отверстиями,35-электроды,4-15.6, а, б, в,1 - стекляндиэлектрическая пластигазоразрядная ячейка.Принцип работы ГРП заключается в следующем: при подачедостаточного для зажигания разряда напряжения между какимлибо катодом и анодом(100 ...
200 В)в ячейке, где эти электродыпересекаются, возникает тлеющий разряд. При подаче по определенному закону напряжения на несколько катодов и анодов можно с помощью точечного растра воспроизвести любую фигуру. Надежный и безошибочный запуск многочисленных разрядных ячееквсоответствиисвходнымисигналамииндикацииявляетсясложной задачей в ГРП матричного типа. Для увеличения быстродействия и стабильности используiот вспомогательный разряд вкаждой ячейке ГРП. ГРП постоянного тока могут давать и многоцветное изображение. В этом случае на боковые или торцевыестенки ячеек наносятся покрытия из люминофоров, дающие свечение определенного цвета. Располагая рядом ячеек с покрытиямииз люминофоров, дающих основные цвета (синий, зеленый, красный), можно получать цветные изображения. Зажигание в разрядах ГРП осуществляется по принципу ра;звертки.В ГРП переменного тока используется более сложная конструкция; их принцип действия можно уяснить на примере однойячейки (рис.15.6,г), в которой электроды, в отличие от ГРП постоянного тока, отделены от газового пространства диэлектрическим слоем.
В таких ГРП используется разряд на переменномтоке емкостного типа, когда необходимое для зажигания разряда электрическое поле проникает в рабочее газовое пространст-432Раздел4.ПРИБОРЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИво через емкости, формируемые диэлектрическими покрытиями электродов.
Зажигание разряда в ячейке, показанной нарис.г, осуществляется с помощью электродов15.6,держка горенияэлектроду2.планарного1разряда реализуетсяи3,а подблагодаряДля повышения эффе:ктивности ГРП необходимоувеличивать поток УФ излучения из разряда на люминофор.Объем области отрицательного свечения, исполь3уемого в таких ГРП, обычно не превышает10%от газо~ого объема ячейки,следовательно, за счет использования более эффективных механизмов разряда и других светящихся областей разряда можноповысить их .эффективность. В ГРП переменного тока для замены части изображения вводятся дополнительные электроды.В наиболее совершенных ГРП переменного и постоянного токас автоматическим сдвигом строк благодаря возможности многострочной индикации можно резко сократить число элементовсхемы управления.На рис.15.6,д изображено устройство электродной системыматричного индикатора постоянного тока с самосканированием:прозрачная стеклянная пластина; 2 -1-аноды индикации; 3 и4 -соответственно диэлектрическая пластина и отверстия вней;5 -полосковые катоды сканирования с отверстиями диаметром ~0,05 мм; 6 - аноды сканирования, расположенные в7, вырезанных в опорной стеклянной пластине 8; 9 электроды дежурного разряда; 1 О сплошной катодканавкахпарныесброса (КС).
Приведенное устройство условно можно разделитьна две части:" сканирующую, образованную анодами и катодамисканирования соответственноиндикации26и5,и индикаторную с анодамии катодами сканирования5.При работе такого ГРП в сканирующей части реализуется направленное перемещение разряда из ячейки в ячейку по катодамсканирования5по мере переключения напряжения на них.Цикл работы начинается с разряда на катоде КС1 О.Для уменьшения статического времени разброса возникновения разряда наКС используются дежурные электроды9,обеспечивающие постоянно горящий разряд. После КС разряд переносится покатодам сканирования.
Из-за малых размеров отверстий в кf!.тодах5свечение сканирующего разряда практически не воспринимаетсянаблюдателем. Основное назначение сканирующего разряда состоит в облегчении зажигания разряда в индикаторных .ячейках,образованных катодом и противоположным участком анода индикации. Активные заряженные частицы (электроны) проника-Глава. ют15.Газоразрядные Приборы и индикаторы433в индикаторную ячейку из сканирующей ячейки через от!'·верстия сканирования 5.Для получения изображения синхронно с разверткой по ката.
дам на индикаторный анод подаются импульсные напряжения .. Если в сканирующей ячейке, связанной с индикаторной ячей. кой, на анод которой подается импульсное напряжение, горит1разряд, то в индикаторной ячейке тоже возникает разряд. Послевозникновения разряда и свечения в индикаторной ячейке напряжение на аноде индикации уменьшается до уровня, препятствующего возникновению разряда в других ячейках. Горящие,· светящиеся индикаторные ячейки формируют изображение.В заключение отметим, что основные тенденции в развитии.· ГРП связаны с уменьшением числа схем возбуждения, с J;JOЗ• можностью интегрального исполнения части логики и изготовления вы.соковольтного блока возбуждения в одном керамическом корпусе с индикатором.Основные11араметрысовременныхГРП:яркостьот100".300 кд/м 2 до 650 кд/м 2 ; контрастность до 3000: 1; размер! пикселя > 0,3 мм при размерах панели 400 х 300 мм и информа·. ционной емкости 1280 х 1024 пикселей; разброс размеров и вза.
имного расположения ячеек~ 0,03".0,05 мм; долговечность нехуже 30 ООО часов; угол зрения по горизонтали ~ 160°.15.4.Приборы дугового разрядаВ газоразрядных приборах, применяемых в технике, исполь. зуется особая форма дугового разряда, возникающая в разрядном, промежутке с накаливаемым катодом. Эта форма разряда называется низковольтной дугой.Дуговой разряд характеризуется малым падением напряже. ния между электродами (катодом и анодом) и большими токамичерез прибор.
Небольшие напряжения обусловлены тем, что ка. тод разогревается не ионами,а посторонним источником напряжения. Низковольтная дуга может возникнуть при потенциале:. анода, меньше потенциала ионизации (нормальная дуга).· же потенциала возбуждения (аномальная дуга).Тиратрон дугового разряда-или даэто ионный прибор, содержащийанод, накаливаемый катод, одну или несколько сеток. В качест-• верабочей среды в тиратронах дугового разряда используютсяинертные газы, пары ртути, водород.Раздел 4. ПРИБОРЫ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ434При наличии разряда проводимость тиратрона велика (сопротивление мало), а в отсутствие разряда сопротивление оченьвелико, поэтому тиратроны могут использоваться как управляемые переключатели, выпрямители и т. д.
В настоящее время тиратроны применяются в основном в мощных энергетических иэлектротехнических установках, как и приборы самостоятельного дугового разряда-газотроны и игнитроны. В радиотехнике вместо тиратронов в основном используются тиристоры.Помимо рассмотренных областей, низковольтная дуга находит широкое применение в таких приборах, как плазменные ускорители, которые в настоящее время широко внедряются в технологические процессы микроэлектроники, машиностроения идругих отраслей промышленности. Плазменные ускорители используются также в установках термоядерного синтеза, в космических исследованиях, в качестве электроракетных двигателей и т. д.Высоковольтная дуга (дуга с холодным катодом) широко используется в мощной коммутирующей аппаратуре, предназначенной для работы в линиях электропередач, энергетическихсетях, электростанциях, в мощных источниках света и т.
д.Высокочастотный (ВЧ) импульсный разряд применяется в разрядниках,которыеиспользуютсядлязащитычувствительныхтрактов приемных устройств.ВЧ стационарный и импульсный разряды применяются втермоядерных установках длянагрева плазмы ивгазовыхиплазменных лазерах для формирования активной среды с нужными свойствами.В технике и науке находят применение и другие формы газового разряда, такие, как коронный, искровой, факельный и т. д.15.5.
Электровакуумныеи электролюминесцентные индикаторыК электровакуумным индикаторам относятся электронно-лучевые приборы (ЭЛП) (гл.12),вакуумные накаливаемые индикаторыи вакуумные люминесцентные индикаторы.Электронно-лучевые приборы. Поскольку ЭЛП рассмотреныранее в гл.12, здесь отметим лишь некоторые их особенности каксредств отображения информации (СОИ). Основными достоинствами ЭЛП как индикаторов являются следующие: высока.я свето-Глава15.435Газоразрядные приборы и индикаторы,отдача, хорошая передача цвета и полутонов, простота управле•:ия (адресации), широкая полоса пропускания, высокое быстродействие, хорошая разрешающая способность и контрастность,<(,табильность изображения и т.
д. В настоящее время ЭЛП с диаго'~алью экрана в51 смпозволяют отображать доускоряющем напряжении~15 кВ,яркости6 тыс. знаков100 ... 200 Rд/м2 •приПо;Мимо черно-белых, разработаны и используются ЭЛП с полицветой индикацией.Возможность реализации полицветных устройств СОИ явля-18тся несомненным достоинством ЭЛП. В качестве полицветных~Индикаторов могут использоваться обычные цветные кинеско!ры. Номенклатура выпускаемых в мире масочных цветных ки, ескоповочень велика.
Цветные кинескопы с тремя прожектоами сложны в изготовлении и настройке. Этих недостатков вначительной мере лишен ЭЛП типа тринитрон, в котором ре-ализован способ получения трех· лучей с помощью одного про.ектора. Три электронных потока, испускаемые тремя катода~и, фокусируются первой общей линзой таким образом, что они, ересекаютс.я: в одной точке (первое скрещение). Боковые лучиnосле точки пересечения смещаются отклоняющей системойа:к, что все три луча без дальнейшей фокусировки сходятся на;л:юминофорном экране.