19.3. ИНДИКАТОРНЫЕ ЭЛТ

Индикаторная трубка - приемная ЭЛТ, предназначенная для визуального отображения на экране информации. Поступающей в виде электрических сигналов, управляющих интенсивностью отклоняемых по определенному закону электронных пучков.

В качестве индикаторных трубок в принципе могут быть использованы обычные осциллографические трубки. Однако в радиолокационной аппаратуре индикаторные трубки работают с яркостной модуляцией пучка. В этих трубках используется круговая развертка луча. Помимо такой развертки электронный луч перемещается от центра экрана в радиальном направлении линейно во времени.

В отсутствие сигнала трубка заперта отрицательным напряжением модулятора, изображение на экране отсутствует. Отраженный от цели сигнал после усиления поступает на модулятор трубки, отпирает луч, и на линии развертки появляется яркое светящееся пятно. Положение пятна на экране определяет координаты цели: азимут и дальность.

Трубки, применяемые в радиолокационных индикаторах, должны отвечать ряду требований: иметь высокую разрешающую способность, большую яркость и высокую линейность отклонения. С учетом того, что длительность отпирающего импульса мала, экран трубки должен иметь длительное послесвечение для надежного определения координат пятна на экране.

Прожекторы индикаторных радиолокационньгх трубок строят по триодной или тетродной схеме (см. § 16.3).

Экраны индикаторных трубок имеют как круглую, так и прямоугольную форму. Диаметр рабочей части экрана составляет от 60 до 400 мм. Необходимая длительность послесвечения обеспечивается применением экранов с каскадным возбуждением (см. § 18.3).

К индикаторным трубкам прикладьшается высокое анодное напряжение (5-25 кВ), которое способствует получению высокой разрешающей способности и достаточной яркости свечения пятна на экране. Питание последнего анода трубки осуществляется через внутреннее проводящее покрытие и вывод на боковой поверхности баллона.

Для увеличения объема полезной информации, содержащейся на экране, применяются трубки с цветным изображением. Наиболее перспективным является использование в них экранов на основе барьерных люминофоров (см. § 18.3). Изменение цвета свечения экрана достигается коммутацией ускоряющего напряжения быстродействующим (высоковольтным) переключателем. Наличие переключателя усложняет конструкцию аппаратуры, что ограничивает области применения таких приборов.

В индикаторных ЭЛТ применяют также цветные экраны, которые не имеют в своем составе барьерных слоев. Здесь используют специальные люминофоры с нелинейными характеристиками, позволяющими

Рис. 19.6. Схема устройства скиатрона:

1 - электронный прожектор; 2 - хлористый калий; 3 - подложка экрана - слюдяная пластина; 4 - проводящая пленка

осуществить управление цветом свечения путем изменения плотности тока пучка.

В качестве индикаторных трубок используются также трубки с записью темной строкой - скиатроны. Один из вариантов скиатрона схематически показан на рис. 19.6. В трубке, как правило, используется магнитная фокусировка и магнитное отклонение луча. На слюдяную пластинку нанесен скотофор (хлористый калий) толщиной 20-30 мкм. Подложкой скотофора служит прозрачная проводящая пленка. Слюда крепится к жесткой металлической раме.

Под действием электронной бомбардировки скотофор приобретает темную окраску (темно-лиловый след). Интенсивность окраски зависит от тока луча. Стирание записанной информации производится кратковременным прогревом скотофора путем пропускания тока через проводящую пленку. При этом след электронного луча полностью исчезает через несколько секунд. Рассмотренный вариант скиатрона (типа 16ЛМ1Г - с внутренним стиранием) может быть использован в основном для непосредственного наблюдения изображения на экране. Скиатроны типов 11ЛМ2Г, ПЛМЗГ с наружным стирающим устройством используются для проектирования изображения на внешний экран (см. гл. 20). Время обесцвечивания экрана при помощи внешнего источника составляет более минуты.

Скиатроны обладают рядом достоинств - высокой разрешающей способностью, длительным послесвечением (часы и сутки), значительным контрастом, который не снижается в присутствии внешнего освещения.

19.4. КИНЕСКОПЫ ЧЕРНО-БЕЛОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Кинескоп - приемная ЭЛТ, применяемая в промышленном и вещательном телевидении для воспроизведения телевизионного изображения. Кинескоп (рис. 19.7) состоит из баллона (колбы), в котором создается и поддерживается высокий вакуум с остаточным давлением 10"-10" Па (Ю-Ю" мм рт. ст.). Внутри баллона размещены электронный прожектор и люминесцирующее покрытие.

Современные кинескопы имеют прямоугольную форму экрана, размер которого определяется его диагональю. Промышлен ность выпускает кинескопы размером до 67 см для стационарных

Рис. 19.7. Устройство черно-белого кинес-кола:

1 - баллон; 2 - люминесцирующее покрытие; 3 - электронный прожектор; 4 -цоколь; 5 - отклоняющая система; 6 -электронный луч; 7 - анодный вывод

телевизионных приемников и 11 - 31 см - для переносных. Соотношение сторон экрана принято равным 3 : 4 (как телевизионное изображение). В последних конструкциях за счет уменьшения радиуса спрямления углов соотношение сторон экрана стало равным 4 : 5.

Дно колбы кинескопа изготовляют из толстого высокосортного стекла для обеспечения высокой механической прочности, поскольку давление, действующее на экран больших кинескопов, около 10 кН и более. Все современные крупногабаритные кинескопы снабжаются металлической рамой - бандажом. Бандаж стягивает экран по периметру и нейтрализует растягивающее усилие, что устраняет опасность взрьша кинескопа при повреждении. Создание взрьшобезопасных кинескопов позволило исключить защитное стекло, применявшееся ранее в телевизионных приемниках. Эта мера уменьшила число отражающих поверхностей между люминофором и зрителем, в результате чего яркость и контраст изображения увеличиваются.

Использование для изготовления экрана дымчатого стекла, являющегося нейтральным светофильтром, уменьшает яркость ореолов и внешней засветки, что также повышает контрастность изображения.

Экраны современных кинескопов, как правило, алюминируют (см. § 18.1). Внутреннюю поверхность колбы покрьшают проводящим слоем - аквадагом, через который осуществляется контакт анодного вьшода с алюминиевой пленкой на экране и анодом прожектора.

В большинстве кинескопов применяются прожекторы с электростатической фокусировкой (рис. 19.8). В отличие от конструкций, приведенных на рис. 16.3, б-г в прожекторе между ускоряющем электродом и модулятором помещают дополнительный ускоряющий электрод с невысоким потенциалом (200-600 В) относительно катода. В этом прожекторе имеются три электростатические линзы. Катод, модулятор и первый ускоряющий электрод образуют иммерсионный объектив Л,, первый и второй ускоряющие электроды - иммерсионную линзу Лг, ]зторой ускоряющий электрод и аноды Ах и - одиночную линзу Л3. Иммерсионная линза уменьшает угол схождения электронного пучка