Способ определения фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени

 

O ll И С А Н И Е (|951468

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.05.80 (21) 2927013/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23)- Приоритет— (51) М. Кл.

Н 01 J 9/42

Гввудерствелвмк квмитет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.82

IIo делам лзввретений и етврмтий (53) УДК 621.385.. 832 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. Ф. Надточний

| (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОИ

ИНЕРЦИОННОСТИ ФОТОПРОВОДЯЩЕГО СЛОЯ МИШЕНИ

Изобретение относится к электронной технике, а именно к определению фотоэлектрической инерционности фотослоев передающих трубок, и может быть использовано при разработке новых мишеней видиконов.

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

Инерционность видиконов, зависящая от фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени и проявляющаяся в запаздывании изменений выходного видеосигнала относительно изменений входного светового сигнала, является одной из важнейших характеристик видикона, влияющих на качество передачи телевизионных изображений с быстродвижущимися предметами.

Инерционность приводит к размытости контуров изображений быстродвижущихся предметов, а также к снижению их контрастности. При цветных передачах эти искажения сопровождаются также нарушениями цветопередачи ввиду неодинаковой инерционности видиконов в передающей многотрубочной телевизионной камере, и поэтому становятся особенно заметными.

Известен способ определения фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя под действием изменяющихся световых сигналов путем включения образцов исследуемого материала в электрическую из|о мерительную цепь с помощью прикладываемых к ним электродов. При известной величине электрического напряжения на исследуемом образце по величине тока, протекающего через образец при подаче на него световых сигналов, судят о величине его фотопроводимости и ее изменении, отражающем кинетику фотоэлектрических процессов в полупроводнике (I).

Недостатки этого способа связаны с тем, что на контакте фотопроводника с электро20 дом при протекании электрического тока может возникнуть ряд нежелательных физических эффектов и явлений. Наиболее важными из них являются: возникновение запорных или инжектирующих контактов, эффект

951468

45! (1 — e ) о/о

Пельтье, создающий градиент температур в исследуемом образце и соответствующую этому градиенту термо-ЭДС, а также нагрев образца протекающим через него током.

Указанные явления вносят большую погрешность в измерении, так как учет их очень сложен и не всегда возможен. Кроме того; этот способ не пригоден для измерения фотопроводи мости и кинетики фотоэлектрических процессов тонких фотопроводящих слоев, имеющих очень малую механическую прочность или проявляющих химическую активность к материалу электродов, а также в тех случаях, когда фотопроводящий слой, сформированный в условиях вакуума, не сохраняет свои свойства после разгерметизации с целью исследования его характеристик.

Известен другой способ определения фотоэлектрической . инерционности фотопроводящего слоя мишени, включающий облучение фотослоя мишени скачкообразно изменяющимся световым сигналам и измерение выходного сигнала (2).

Недостатком этого способа является относительно„ невысокая точность определения фотоэлектрической инерционности.

Цель изобретения — повышение точности определения фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя ми- зв шени, включающем облучение фотослоя мишени скачкообразно изменяющимся световым сигналом и измерение выходного сигнала, измеряют в телевизионном режиме разложения отношение выходного сигнала через промежуток времени, кратный периоду коммутации, после начала или прерывания светового сигнала к максимальному выходному сигналу, увеличивая при этом уровень облучения до достижения насыщения этого отношения, и по величине отношения, соот- 4о ветствующей насыщению, оценивают фотоэлектрическую инерционность.

В случае необходимости определения постоянной времени фотопроводящего слоя, ее оценивают по формулам. и-l

U „= 100(1 — ge (1 — e )) /о, где U „è UHä — отношение выходных сигналов, соответствующее насыщению при прерывании светового сигнала и после его начала, соответственно: и — число перио- 55 дов коммутации с момента скачкообразного изменения входного светового сигнала; У =

= X/Ò, где 7. — постоянная времени фотопроводящего слоя, а Т вЂ” длительность периода коммутации.

На фиг. 1 приведены диаграммы входного и выходного сигналов видиконов, на фиг. 2 — графики зависимости фотоэлектрической инерционности видикона от постоянной времени его фотопроводящего слоя.

В соответствии с общепринятой практикой инерционность видикона определяют в телевизионном режиме разложения как отношение выходного сигнала (7crpa фиг. 1) через промежуток времени, кратный длительности поля изображения, после начала или прерывания светового сигнала к максимальному значению этого сигнала (! на фиг. 1), Инерционность видикона зависит. от фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени, от крутизны вольтамперной характеристики промежутка катод-мишень (а), от электрической емкости мишени (С), а также от величины скачкообразного изменяющегося входного сигнала (F на фиг. 1) и дополнительной непрерывной засветки мишени (FT на фиг. 1).

Для пояснения существа изображения по результатам расчетов построены графики зависимости инерционности от параметров

1со " Л = т1т где 1со с „<о симальный выходной сигнал, определяемый скачкообразно измененным входным сигналом F а, 1г — постоянный ток в цепи мишени, определяемый величиной непрерывной и равномерной засветки мишени Е„. Графики показывают, что при увеличении и ,8 — это может быть обеспечено увеличением 1 и 1т соответственно — инерционность видикона практически перестает зависеть от его конструктивных параметров и величины общего уровня облучения мишени, а, следовательно, определяется только кинетикой фотопроводимости фотопроводящего слоя мишени, т. е. является фотоэлектрической.

С учетом изложенного способ осуществляют следующим образом.

Настраивают трубку в телевизионном режиме разложения по испытательной таблице. Заменяют испытательную таблицу трафаретом, позволяющим выделить светлый участок мишени на темно фоне, и .измеряют величину максимального выходного сигнала трубки, например, известным методом выделения строки и компенсации сигнала от светлого участка импульсом известной величины от измерительного генератора. Прерывают входной сигнал, например, с помощью автоматической механической заслонки и измеряют остаточный выходной сигнал от трубки по прошествии заданного промежутка, времени, кратного длительности передачи поля изображения, например, через 40 мс, как это принято в СССР для современных видиконов. Определяют вели951468

5 чину отношения этого сигнала к максимальному. Снова подают на трубку входной световой сигнал, увеличив его, и измеряют выходной сигнал. Прерывают свет и измеряют остаточный. Эту процедуру повторяют до тех пор, пока величина отношения остаточного сигнала к максимальному не достигнет насыщения, т. е. практически, перестанет изменяться с увеличением входного сигнала.

Обычно бывает достаточно 3 — 5 измерений.

Величина отношения, соответствующая насыщению, характеризует фотоэлектрическую инерционность слоя. Аналогичным образом можно определить фотоэлектрическую инерционность при нарастании сигнала.

Второй равноценный вариант выполнения предлагаемого способа предусматривает выполнение тех же операций, т. е. нескольких измерений максимального и остаточного сигналов трубки, но при условии увеличения дополнительной непрерывной засветки слоя, которую можно осуществлять как изнутри, так и извне. При этом величину скачка входного сигнала не изменяют.

В случае необходимости определения постоянной времени слоя строят графики (фиг. 2) зависимости фотоэлектрической инерционности от параметра Т = -„- по прит веденным выше формулам и по графикам определяют значение Х .

Предлагаемый способ пригоден как для определения фотоэлектрической инерционности слоев в готовых электроннолучевых трубках, так и для определения фотоэлектрической инерционности слоев, помещенных в разборные макеты электроннолучевых трубок, в исследовательских целях.

Способ обеспечивает существенно большую точность по сравнению с известными способами определения фотоэлектрической инер6 ционности фотопроводящего слоя и позволяет определять фотоэлектрическую инерционность фотопроводящих слоев, изготовленных в замкнутом вакуумном объеме и не допускающих разгерметизации, а также

5 слоев не допускающих контактирования электродов с их поверхностью. Способ прост в реализации на существующем типовом оборудовании, предназначенным для определения инерционности трубок, и не требует от персонала, осуществляющего измерения, >о дополнительной подготовки.

Формула изобретения

Способ определения фотоэлектрической инерционности фотопроводящего слоя мишени, включающий облучение фотослоя мишени скачкообразно изменяющимся световым сигналом и измерение выходного сигнала отличающийся тем, что, с целью повышения точности, определяют отношение выходного сигнала, через промежуток времени, 20 кратный периоду коммутации, после начала или прерывания светового сигнала к максимальному выходному сигналу, увеличивая при этом уровень облучения до достижения насыщения этого отношения, и по величине отношения, соответствующей насыщению, оценивают фотоэлектрическую инерционность.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рывкин С. М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М., Физматиздат, 1963, с. 46 — 62.

2. Гершберг А. Е. и др. Метод исследования тонких слоев высокоомных фотопроводников с помощью электронного луча.

«Радиотехника и электроника», 1959, № 10, зь с. 1694 (прототип1.

951468

Редактор А. Авраменко

Заказ 5714/63

Составитель В. Белоконь

Техред А. Бойкас Корректор Ю. Макаренко

Тнраж761 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская яаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4