Газоразрядная индикаторная панель

Газоразрядная индикаторная панель

Реферат

 

Газоразрядная индикаторная панель, содержащая переднюю и заднюю диэлектрические пластины, анодный, сеточные Х и Y, катодный и подкатодные электроды с резисторами развязки ячеек, разделенные диэлектрическими платами с отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения управляющих токов, сеточные Х, Y электроды размещены между анодным и катодным электродами.

Настоящее изобретение относится к устройствам отображения информации и может быть использовано для визуального вывода буквенно-цифровой и графической информации в различных контрольно-измерительных приборах, устройствах автоматики и вычислительной техники. Известны газоразрядные индикаторные панели, содержащие системы анодных, катодных и промежуточных электродов, разделенных диэлектрическими решетками, в отверстиях которых создаются индикаторные ячейки [1] Эта панели имеют высокие управляющие напряжения. Известна также газоразрядная индикаторная панель с низким управляющим напряжением, содержащая переднюю и заднюю диэлектрические пластины, анодный, сеточные Х и Y, катодный и подкатодные электроды с резисторами развязки ячеек, разделенные диэлектрическими платами с отверстиями [2] В таком индикаторе подготовительный газовый разряд, используемый для низковольтного управления, осуществляется между подкатодными и сеточными электродами, в результате чего сеточные электроды и управляющие схемы, подключаемые к ним, нагружаются током этого разряда. Максимальное значение тока нагрузки на одну управляющую схему равно сумме токов подготовительных разрядов всех ячеек, лежащих на пересечении с сеточным электродом, и поэтому может достигать нескольких десятков миллиампер при построении панелей с большим числом ячеек. Это затрудняет создание быстродействующих, экономичных и миниатюрных схем управления такими панелями и усложняет технологию изготовления панелей, особенно при высокой плотности расположения ячеек, так как накладывает определенные ограничения на выбор материала и площади сечения сеточных электродов. Целью изобретения является уменьшение управляющих токов на сеточные электроды. В результате достигаются цели упрощения технологии изготовления панелей с большим числом элементов и высокой плотностью их расположения, а также упрощения схем управления такими элементами. Поставленная цель достигается тем, что в известном решении сеточные Х, Y электроды размещены между анодным и катодным электродами. Функции анода подготовительного разряда всех ячеек выполняет при этом заземленная катодная пластина. Через нее и идет почти весь ток подготовительного разряда, минуя схемы управления. А сеточные электроды при такой конструкции выполняют только функции управления и почти не грузятся током подготовительного разряда. Управляющий потенциал, подаваемый на сеточные электроды от управляющих схем, должен быть в этом случае отрицательным. Его значение составляет несколько вольт. На чертеже показан разрез предлагаемой панели. Панель содержит переднюю прозрачную диэлектрическую плату 1, заднюю диэлектрическую плату 2, прозрачную токопроводящую анодную пластину 3, систему Х-сеточных электродов 4, расположенных вдоль строк матрицы индикаторных ячеек и выполненных в виде полос с отверстиями в местах пересечения с ячейками, систему Y сеточных электродов 5, расположенных вдоль столбцов матрицы индикаторных ячеек и выполненных в виде полос с отверстиями в месте пересечений с ячейками, катод 6, выполненный в виде токопроводящей пластины с отверстиями в местах пересечений с ячейками, подкатодные электроды 7, резисторы 8, токопроводящую пластину 9, диэлектрическую перфорированную плату 10 с каналами 11, образующую подкатодное пространство 12 ячеек панели, диэлектрические перфорированные платы 13, 14 и 15, образующие анодное пространство 16 индикаторных ячеек панели. Сеточные электроды 4 и 5 утоплены соответственно в платах 14 и 13, однако могут быть размещены и путем простого наложения на платы 14, 13. Каналы 11 в плате 10 соединяют смежные ячейки и служат для выравнивания газового наполнения. На внутреннюю поверхность отверстий в плате 15 может быть нанесен слой люминофора. Резисторы 8 нанесены на токопроводящую пластину 9 внутри отверстий платы 10 и имеют с ней электрический контакт. Подкатодные электроды 7 нанесены на резисторы 8 внутри отверстий платы 10 и имеют с резисторами электрический контакт. В качестве газового наполнения применяется пеннинговская смесь нейтральных газов, состоящая, например, из 99% неона и 1% ксенона. Панель работает следующим образом. Катод 6 заземлен. К токопроводящей пластине 9 подсоединена ключевая схема (на чертеже не показана), подающая во включенном состоянии на пластину 9 отрицательное напряжение. Величина этого напряжения и величина сопротивления резисторов 8 таковы, что в каждой из ячеек между подкатодным электродом 7 и катодом 6 возникает тлеющий разряд. Поскольку подкатод 7 при этом выполняет функции катода, а катод 6 функции анода, то основное падение напряжения в плазме оказывается возле подкатода 7, а у катода 6 плазма имеет потенциал, близкий к потенциалу катода, то есть, близкий к потенциалу "земли", поскольку катод 6 заземлен. К сеточным Х, Y электродам 4, 5 подсоединены ключевые управляющие схемы (на чертеже не показаны), подающие на эти электроды управляющие напряжения. К анодной пластине подключена схема, подающая на анод постоянное напряжение положительной полярности (на чертеже также не показана). В исходном состоянии на все сеточные Х, Y электроды 4, 5 подается небольшое отрицательное напряжение запрета, создающее тормозящее поле между этими электродами и заземленным катодом по отношению к электронам плазмы подкатодного разряда, называемого подготовительным. Он препятствует проникновению электронов диффузии из подкатодной плазмы в анодное пространство 16 индикаторных ячеек и поэтому разряд в анодном пространстве отсутствует. Величина этого напряжения невелика, так как подкатодная плазма в прилегающих к катоду областях имеет потенциал, близкий к нулю при заземленном катоде. При необходимости включения какой-либо ячейки управляющие схемы снимают напряжение запрета с сеточных Х, Y электродов 4, 5, находящихся на пересечении с этой ячейкой. Электроны из подкатодного пространства ячейки благодаря диффузии проникают в анодную область 16 данной ячейки, ускоряются анодным напряжением и вызывают ионизацию газового наполнения. Возникает разряд, то есть, ячейка включается. Поскольку газовая смесь содержит ксенон, ультрафиолетовое излучение составляет значительную долю излучения разряда. Это приводит к возбуждению люминофора, покрывающего стенки ячейки, и вызывает его свечение. После включения данной ячейки напряжение запрета вновь может быть подано на данную ячейку, например, при необходимости выборки ячеек, лежащих на пересечении других сеточных электродов, однако разряд в выбранной ячейке от этого не прекращается, так как управляющее действие сеточных электродов в данной ячейке нейтрализуется объемным зарядом плазмы возникшего ранее разряда. Это позволяет осуществлять аналогичным образом выборку других ячеек без влияния на уже горящие ячейки. Таким образом, ячейки панели обладают функцией запоминания включенного состояния. Панель позволяет осуществлять как поэлементное, так и построчное воспроизведение информации (сканирование). Яркость свечения можно регулировать изменением величины анодного напряжения. Для увеличения яркости свечения отверстия в плате 15 могут быть выполнены в виде усеченного конуса, обращенного основанием к наблюдателю. Подготовительный разряд в подкатодной части ячеек благодаря особенности спектра излучения ксенона, в котором преобладает невидимая ультрафиолетовая часть, имеет невысокую яркость и поэтому почти не снижает контрастности изображения. Выключение ячеек осуществляется снятием анодного напряжения. Характеристики управления панелью достаточно однородны по всему полю панели и стабильны, поскольку потенциал плазмы подкатодного разряда вблизи катодного электрода автоматически поддерживается за счет свойств газового тлеющего разряда на определенном уровне по отношению к заземленному катоду, а следовательно, и по отношению к потенциалу сеточных электродов, управляющее напряжение на которые подается по отношению к катоду. Напряжение управления панелью составляет несколько вольт.

Формула изобретения

Газоразрядная индикаторная панель, содержащая переднюю и заднюю диэлектрические пластины, анодный, сеточные Х- и Y-, катодный и подкатодные электроды с резисторами развязки ячеек, разделенные диэлектрическими платами с отверстиями, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения управляющих токов, сеточные Х-, Y- электроды размещены между анодным и катодным электродами.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000