Способ определения временных характеристик люминофорной газоразрядной ячейки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК (19! U (и) Я9 (S1)5 Н 01 .1 17/49

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,,: —:

М А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30,08„92. Бюл. Р 3? (21) 4116807/21 (22) 29.05.86 (72) Г.Г.Глубокон, А.С.Иипалов и Ф.M.ßáëoíñêèé (53) 621.387(0S8.8) (56) Актон Д.P. и Свифт Д.Д. Газораэрядные приборы с холодным катодом. — И.: Энергия, 1985, с. 184-186, Авторское свидетельство СССР

Р 1188807, кл. Н 01 J 17/49, 1985. (54) 0HOCOR ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЛЮМИНОФОРНОЙ ГАЗОРАЗ ЯДНОЙ ЯЧЕЙКИ (57) Изобретение относИтся к области гаэораэрядной техники. Способ определения временных характеристик люминофорной гаэораэрядной ячейки (Я) осуществляют следующим образом. Возбу кдают периодически разряд в Я, подавая на нее импульсное напря:кение в режиме без накопления яркости, регистрируют световой отклик Я. При этом определяют завиеимость средней яркости от длительности импульса возбуждающего напряжения, начальный нелинейный и последующий линейный участки которой экстраполируют на ось времени, По точке пересечения нелинейного. участка определяют время запаздывания возникновения разряда и по точке пересечения линейного участка определяют разность времен возбуждения и послесвечения люминофорной Я. Новыюается оперативность и точность измерения, 5 ил.

f395027 х х

e ) (2) Из!)(!рстение относится к области г:)з()разрл)п(ой техники, а именно к -:) þ«)ë÷ðÿäíûì люминофорным индика" торнь)м приборам, и может найти применение при создании многоцветных матричньм газоразрядных индикаторов (МГИ).

Целью изобретения является повышение оперативности, упрощение процесса и повышение точности измерения.

На фиг, t показаны кривые раэго1 рания 1 и з атухания 2 люминофорных ячеек МГИ, здесь t< - длительность импульса напряжения; возбуждающего разряд в ячейке ИГИ; Т вЂ” период нов торения этих импульсов, I, - максимальное значение яркости ячейки в статическом режиме. На фиг. 2 представлена зависимость средней яркости ячеек (L) ИГИ от длительности возбуждающего импульса при разлнчных периодах повторения этих импульсов, например при Т о Т Т, . На фиг. 3

«показано графическое определение па. раметра С и постоянной деионизации

Г . На фиг; 4 изображены зависи" мости средней яркости ячеек ИГИ от длительности импульсов при различных значениях импульсных токов ячеек, например при Ij I < I (начальный участок кривъпс). Na фиг. 5 даны экспериментальные данные зависимости средней яркости Ь от длительности возбуждающего импульса ц для трех значений импульсных токов:

Х, = 0,375 мА, Т "- 0,65 мА, I>

3,3 мА.

Реализация способа осуществляется следующим образом.

На ячейку подают импульсное напряжение, амплитуда которого больше напряжения зажигания, ограничивают ток и поддерживают его на определенном уровне. Длительность импульсов напряжения устанавливают значительно большей времени запаздывания возникновения разряда в ячейке, а период повторения - значительно большим постоянной времени послесвечения люминофора. Измеряют значение средней яркости ячейки в зависимости от длительности возбуждающего импульса и строят график этой зависимости (фиг. Z). Полученная зависимость име- ет два участка: начальный нелинейный и линейный. Экстраполяция этих участков на ось времени (длительности возбуждающих импульсов) дает среднее время эапаз) ывания возникновения разряда и разность времени возбуждения и послесвечения люминофора.

Теоретическим подтверждением вышесказанного Является следующее.

При подаче на ячейку импульса . напряжения длительностью t© (фиг. 1), спустя некоторое время запаздывания се„, в ячейке возникает разряд, при этом в течение t«, - Ъ происходит процесс разгорания люминофора, а по окончании импульса — процесс затухания. Кандел-секундная площадь .

,светового импульса на участке разгорания люминофора

1„

S I I dt I (t -(. ) и ст

20 (ет -i (g /

I (,, (е - е ) (i) а на участке затухания

25 81 = f 1 Ь 1»е (!

Ф„1«« к(1-е х) средняя яркость люминофорной ячейки

30 при этом

Б(!

Т (3), Подставив в выражение (3) ны1 аже35 и ния (1) и (2) . и считая, что е

0 (период повторения значительно больше постоянной послесвечения (затухания), получают (— (! — †)+(! — е )

Т = и

<ее

Ф! (4) йg если о О, то ti

1» — ""-f)+ ()-e ) * .(5)

Т е

Считая, что деиониэация разрядного промежутка. происходит за счет

SO рекомбинации заряженных частиц на стенках разрядного канала, закон спада койцентрации заряженньм частиц можно записать. в виде

И n n-e ф о 1 где 7y — среднее время п))ух)(()!(>!«ной ди()фуэии к rте)(к()и ь,)((;!)(:);

t - время °

1395027

r.„, (1)

Ф

T(X ) е 1

40 (9) в вид: и

7 е Ф л

55 (10) Считая перенапряжение на разрядном промежутке достаточно большим, и

% (7) где с — значение с „при t „= О, веЛичина, зависящая от разрядного тока, геометрии промежутка, наполнения, давления и т.д.

Тогда иэ выражений (4) и (7) получают н л

Т t

К, 4е Фа (8) се :.,.e s >

)(1 -е г4 е

"ъ

3 ь <ю (,; с (по условию) у В этом случае

C.C

Ф Су 6

1- — е 1- +се

7 - 72

Ф„ . 1. .-c a :и — е

1 ,Ьэ выражения (8) .получают

4 с„ Фм Т

1„-е с

L ° — (1„-ca ) ° (t,.t, ° с ь

Ф<

Ю

Выражение (9) преобразуют м, учитывая, что с т с е 1 и при малых длительностях импульсов (t<)

Т вЂ” t„=- Т, Д.— т е 1 = A{t „- t ) rye t т c e 3

<

Т ° г, Другими словами, средняя яркость на начальном участке зависимости яркости от длительности пропорциональна Сц и экстраполпруется на ось времени к значению 7, . Параметр С для данной конструкнии можно определить иэ уранн нчя (10):

1 (-uo = 1п с +, что иллюстрп--

3 руется фиг. 3 °

Таким образом, тангенс угла наклона зависимости 1n t = f(T) позх воляет измерить

Если изменить азрядный ток, меняется и концентрация зарядов, что ведет к изменению времени запаздывания врзникновения разряда ь T

График зависимости средней яркости от длительности импульса для разных токов разряда представлен на фиг. 4. Из этого графика видно, что с ростом тока уменьшается время запаздывания разряда.

Предложенный способ был опробован на индикаторной газоразрядной панели типа ИГПП 32х3 при следующих режимах ее включения: импульсное напряжение анод-катод Ба„ = 450 В, импульсный ток 1 = 0,375 — 1 3 мА, период повторения импульсов T„ = 10 мкс, дли 3 тельность возбуждающего импульса из менялась от 2 до 40 мкс. Яркость измерялась фотометром типа ФПЧ. Были сняты зависимости средней яркости от длительности импульса для трех фиксированных значений тока С,375 Иа, 0,65 мА, 1,3 мА. Результаты приведены на фиг. 2. Экстраполяция линейных участков зависимости яркости 1 от длительности импульса на ось вре". мени дала значение а, — = -7,5 мкс (т.е. постоянная времени послесвечения больше времени разгорания люминофора на 7,5 мкс), а экстраполяция начальных участков этих зависимостей дала среднее время запаздывания 2,4 и 7,5 мкс для токов 1,3 мА, 0,65 мА и 0,357 мА соответственно. Иэмер:ния постоянной времени разгорания и затухания и их разности с помощью

ФЗУ и осциллографа (no снятию осциллограммы и графическому расчету постоянной времени) дало результаты от 6 до 11 мкс ° Сюда же следует добавить. ошибки зз счет размытости изображения (наблюдение через кальку), явление параллакса, геометрические искажения самой трубки осциллографа.

Измерение среднего времени запаздывания для трех значений токов и»вестным методом {c помощью отсчет >в

5 1395027 6 временных интервалов нс осциллографу с последующим усреднением результатов дало те же значения.

11редложенный способ позволяет производить измерение временных хар;ктеристик люминофорных ячеек ИП4 непосредственно в устройстве, не извлекая панели, значительно упростив метод измерения, либо получать дополнительную информацию о временных характеристиках ячеек ИГИ при снятии модуляционной характеристики.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ определения временных характеристик люминофорной газоразрядной ячейки, заключающийся в периодическом возбуждении разряда в ячейке подачей на нее импульсного напряжения в режиме без накопления яркости и регистрации светового отклика ячейки,отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности, упрощения пропесса измерений и повьш1ения точности, при регистрации светового отклика ячейки определяют зависимость средней яркости от длительности импульса возбуждающего напряжения, начальный нелинейный и последующий линейный участки которой экстраполируют на ось времени, по точке пересечения нелинейного участ ка определяют время запаздывания возникновения разряда и по точке пересечения линейного участка определяют разность времен ° возбуждения и, послесвечения люминофорной ячейки.

I 395027 н4

Составитель Т. ЛакоикиФа

Техред.А.Кравчук Корректор,Н.йаровн

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 3475

Иоднисное

Р ИИИИ Государственного комитета СССР по делая изобретений и открытий

31Ю35, Москва, 3-35, Рауиская наб., д. 4/3

li<.r»<-> « -<«с-.. >< > — «о«играфическое преднрнятие, г. Ухгород ул. Проектная, 4