Електронно-променеві прилади

Окрім запису і зчитування, в деяких типах потенціалоскопів є третя, допоміжна операція - стирання, при якій знищується потенційний рельєф, що буває необхідно для підготовки потенціалоскопа до запису нової інформації.

Інформація, що підлягає запису, вводиться у потенціалоскоп у вигляді послідовності електричних імпульсів або шляхом проектування на фоточутливу мішень оптичного зображення.

Зчитана інформація зазвичай виводиться з потенціалоскопа у вигляді послідовності електричних імпульсів. Іноді зчитана інформація перетвориться у видиме зображення, що розглядається на екрані.

Час збереження записаної інформації може змінюватися в широких межах - від часток секунди до декількох годин і навіть днів, а кількість зчитування - від одного до десятків і сотень тисяч. В деяких випадках записана інформація зберігається досить тривалий час завдяки високій ізоляції мішені, іноді для збільшенні часу збереження записаних сигналів застосовується спеціальний електронний промінь, фіксуючий (підтримуючий) потенційний рельєф.

Електронно-променеві прилади

При розгортці поверхні непровідної мішені пучком електронів потенціал елементів мішені може набувати різних рівноважних значень залежно від енергії електронів, бомбардуючих поверхню мішені. Потенціал поверхні діелектрика може істотно змінюватися і відрізнятися від потенціалу електронного прожектора із-за вторинної електронної емісії, дія якої буде залежати і від потенціалу сигнальної пластини в момент комутації електронним променем.

Таким чином, енергія електронів, що підлітають до мішені, залежить від прискорюючої напруги прожектора, напруги колектора, якщо вона відрізняється від прискорюючої напруги та потенціалу мішені.

Колектор встановлюється поблизу мішені для відбору вторинних електронів, що виходять з мішені.

Електронно-променеві прилади

Відношення струму електронів, що уходять на колектор Ікол, до струму первинного променя І1, називається ефективним коефіцієнтом вторинної емісії мішені.

т. ВІ – точка стійкої рівноваги, а Up – рівноважний потенціал

При Uм < Uкол -- поле прискорююче, всі вторинні електрони потрапляють на колектор.

При Uм = Uкол -- за рахунок власних швидкостей, що відповідають енергії 5-15 еВ, вторинні електрони потрапляють на колектор.

При Uм > Uкол більше ніж на 5-15 В, повільні вторинні електрони повертаються на мішень.

т. С – відповідає потенціалу мішені і при якому первинні електрони залишаються на мішені. При малих енергіях первинних електронів вони можуть відбиватися від мішені та потрапляти на колектор.

Електронно-променеві прилади

І область -- , значить мішень втрачає менше електронів за рахунок вторинної електронної емісії, ніж потрапляє на неї з електронним променем.

Відбувається накопичення елементом мішені заряду до моменту досягнення потенціалу катода.

ІІ область -- > , від мішені уходить більше вторинних електронів, ніж приноситься електронним променем.

На поверхні мішені накопичується позитивний заряд, що обмежується потенціалами інших електродів та колектора з причини повертання частини вторинних електронів на мішень.

ІІІ область -- , мішень втрачає електрони, накопичується негативний заряд, але, при досягненні Uкр2 , = -- встановлюється електронний баланс і

потенціал стабілізується.

Електронно-променеві прилади

Утворення потенціального рельєфу (розподілу зарядів) на мішені, що відповідає первинній інформації можливо лише тоді, коли потенціал усіх елементів мішені перед записом будуть мати однакові значення.

При достатньому І1t та опроміненні елементів мішені в режимі повільних електронів Uм= Uк , при роботі в режимі швидких електронів Uм=

Uкол.

Порівняно рідко в потенціалоскопах застосовується запис перерозподілом зарядів, використовувана в передавальних телевізійних трубках.

Електронно-променеві прилади

Рівноважний запис в режимі швидких електронів 1. Під час запису на колектор подається змінна напруга сигналу і, при

достатньому І1t та постійному потенціалі сигнальної пластини, потенціали елементів мішені стають рівними Uкол, який є модульованим сигналом. Полярність сигналу на колекторі може бути будь-якою.

2. При постійному Uкол, потенціал сигналу може подаватися на сигнальну пластину на протязі часу комутації елемента мішені електронним променем. При достатньому І1t, потенціал елемента мішені швидко стає рівними Uкол. Після припинення комутації променем та зміни потенціалу сигнальної пластини до початкового нульового значення, потенціал поверхні мішені відносно потенціалу колектора зміститься на потенціал сигналу. Таким чином, утворюється потенційний рельєф, пропорційний сигналу, що записується.

Електронно-променеві прилади

Рівноважний запис в режимі повільних електронів

Рівноважний запис в режимі повільних електронів відбувається при постійних потенціалах колектора та сигнальної пластини. Потенціал сигналу подається на катод прожектора і, при комутації з причини та достатньому

І1t, потенціал елемента мішені доводиться до потенціалу катода, який відповідає потенціалу сигналу.

Полярність сигналу, на відміну від рівноважного запису швидкими електронами, може бути тільки негативною.

Електронно-променеві прилади

Бістабільний запис

Застосовується в тих випадках, коли записувана інформація може бути записана в двійковій системі, тобто представлена у вигляді "0-1", "так - ні", "чорне - біле".

При бістабільному записі потенціал мішені може мати тільки два рівноважних значення, які сильно відрізняються. Наприклад, можна зробити бістабільний запис змінюючи потенціал, що прискорює первинні електрони, від Ua<Uкр1 до Ua>Uкр1 або від Ua<Uкр2 до Ua>Uкр2.

У першому випадку перший рівноважний потенціал дорівнює 0, другbq близький до потенціалу колектора; у другому випадку - перший рівноважний потенціал близький до потенціалу колектора, другий рівний

Uкр2.