Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

Вакуумные люмінесцентні індикатори

Реферат: Вакуумные люмінесцентні індикатори

1. Запровадження

В усіх життєвих системах, де потрібно уявити інформацію у вигляді, зручною для візуального сприйняття людиною, застосовуються кошти відображення інформації (СОІ). Однією з основних частин СОІ є індикатор — електронний прилад для перетворення електричних сигналів в просторове розподіл яскравості (контрасту). Властивості й характеристики індикатора визначають найважливіші параметри СОІ — інформаційну ємність, надійність та інших. Ми розглянемо одне із видів індикаторів — вакуумні люмінесцентні індикатори (ВЛИ).

2. Принцип дії.

Принцип дії ВЛИ грунтується на використанні явища люмінесценції, виникає в катодолюминофорах при порушенні їх електронним пучком. На відміну від високовольтної катодолюминесценции, яка у ЭЛП, в ВЛИ має місце низьковольтна люмінесценція. Цим усувається одна з головних недоліків ЭЛП — високе ускоряющее напруга.

Катодолюминесценция виникає під час досягнення електронами цілком певної енергії eUL, , де UL — потенціал початку катодолюминесценции. Більшість матеріалів, їхнім виокремленням групу високовольтних котодолюминафоров, що застосовуються у ЭЛП, UL налічує сотні вольт.

Більше 40 років тому був виявлено ряд речовин, які мають потенціал початку катодолюминесценции становить одиниці вольт (для ZnS = 6—7 B, для Zn, CdS = 4—5 B). Проте практичної потреби у таких матеріалах довгі роки не стимулювало докладного вивчення низьковольтної катодолюминесценции.

Люминофор для ВЛИ повинен відповідати ряду вимог:

1. Ширина забороненої зони dW — трохи більше 3—4 эВ. Інакше умовний квантовий вихід стає занадто малим.

2. Висока електропровідність. За оцінками опір шару на повинен перевищувати одиниць килоом. Саме з на цій причині більшість люмінофорів застосовуваних ЭЛП не готовий до ВЛИ, оскільки є чи ізоляторами, чи цілком компенсированными напівпровідниками.

Необхідна значення електропровідності можна забезпечити використанням люмінофорів на проводить основі (ZnO:Zn; SnO2:Eu; (Zn1-x, Cdx)S : Ag, Al); змішаних люмінофорів (ZnS : Ag+In2O3 ; ZnS:Cu+ZnO; Y2O2S .Eu+SnO2) і легованих люмінофорів ZnS : Ag, Zn, Al.

3. Низький потенціал початку катодолюминесценции. Навіть якби малому опір шару люмінофору вона виявляється непридатним використання у ВЛИ, їли UL = 10—12 У.

4. Низька светоотдача. У процесі дослідження властивостей сумішей з які проводять порошками було знайдено, що колір світіння багатьох таких композицій залежить від анодного напруги. Наприклад, у суміші SnO2 : Eu і ZnS:Cl, Al колір світіння за зміни U від 20 до 60 У змінюється з помаранчевого на жовто-зелений. Певне вплив має співвідношення мас компонент.

При тривалої бомбардуванню люмінофору яскравість його світіння змінюється, причому у цьому процесі можна назвати три етапу : початкова зміна, етап стабільної яскравості і етап вираженого старіння.

Перший етап викликаний встановленням стаціонарного стану поверхні люмінофору. Критерієм тривалості другого етапу стало зниження яскравості до 50—70% від початкового значення. Яркость світіння цьому етапі зменшується у зв'язку з дією різних хімічних процесів в люминофоре, призводять, зокрема, до відновлення ZnO до металевого Zn.

Чинники, що зумовлюють етап вираженого старіння, такі: зміна поверхневих потенційних бар'єрів і електропровідності шару, хімічний вплив напилених матеріалів, виникнення безызлучательных центрів, поглинання випромінювання в почорнілому поверхневому шарі люмінофору. Особливо швидко чорніє поверхню люмінофору у разі підвищення температури катода.

3. Пристрій, параметри і характеристики.

Вакуумные люмінесцентні індикатори випускаються в циліндричних і пласких балонах. Перші бувають так одноразрядными, і многоразрядными, другі — лише многоразрядными.

Основа одноразрядного ВЛИ — скляна чи керамічна плата, де закріплені інші деталі індикатора (рис. 1). У поглибленнях плати, виконаних вигляді сегментів, перебуває проводить шар, з'єднаний з контактами. Кожен сегмент має окремий висновок. Проводящие верстви сегментів повністю вкриті люмінофором. На передній боці плати у бік зчитування встановлюється плаский металевий електрод. Отвори у тому електроді розташовані навпаки відповідних сегментів, покритих люмінофором. На невеличкому відстані від экранирующего електрода натягнута управляюча сітка. Натомість на малому відстані від площині сітки, приблизно паралельно осі лампи, розташований прямоканальный оксидный катод. Усе це система вміщена в циліндричну скляну колбу, яка зсередини покрита прозорим проводять шаром.

У вихідному стані для надійного замикання електронного струму та профілактики небажаного світіння люмінофору до сітці прикладається негативне напруга змішання — кілька вольт стосовно катоду.

При позитивному напрузі на керуючої сітці електрони пришвидшуються у бік анодних сегментів. Завдання керуючої сітки ще у цьому, щоб забезпечувати максимально рівномірний розподіл щільності потоку електронів лежить на поверхні анода індикатора. Экранирующий електрод має хоча б потенціал, як і управляюча сітка. Электроны потрапляють на сегменти, що мають у цей час позитивний потенціал; виникає низьковольтна катодолюминесценция — завданий на анод сегмент люмінофор починає світиться. Яркость світіння в залежить-

мости від застосовуваного люмінофору сягає значень 300—700 кд/м2 і більше.

Розвитком циліндричного ВЛИ стала конструкція індикатора в пласкому балоні (рис. 2).

Крім 7-сегментных пласких ВЛИ разработанны також 14-сегментные індикатори — ВЛИ, знакоместо якого виконано як точкової матриці 5*7 чи 7*12 елементів, матричні, аналогові і цифро-аналоговые.

Перші дві типу індикаторів забезпечують уявлення всіх літер, цифр і його великого числа символів. Матричные ВЛИ складаються із великої числа світловипромінювальних елементів. Такий індикатор дозволяє відображати буквено-цифрові повідомлення, графіки і навіть нескладні рухомі зображення.

Зазвичай, у матричному індикаторі одна сітка покриває один стовпець светоизлучательных елементів (рис 3, а ). Управління індикатором здійснюється за сеточным ланцюгах. Працюючи яскравість світіння не постійна площею, а знижується з обох боків (рис 3, а ,) оскільки у них потрапляє менше електронів, ніж центральну частина елемента. У цьому полягає вплив сусідніх сіток, мають негативний потенціал. З метою усунення цієї вади разработанна вдосконалена конструкція матричного ВЛИ. У ньому кожна сітка покриває 2 шпальти випромінюючих елементів (рис. 4, а ). Управління здійснюється виключно як по сеточным, і по анодним ланцюгах.

Така структура особливо успішно застосовується за високої зовнішньої освітленості індикатора. Управляющее позитивне напруга подається на дві з'єднані сітки і двоє розташованих під ними анода. Через війну яскравість світіння елементів виявляється рівномірної (рис. 4, б ).

Інші гідності цієї конструкції у тому, що кількість управляючих сіток зменшено наполовину і забезпечується велика яскравість з допомогою одночасного випромінювання світла двома стовпчиками елементів.

Перспективним є використання ВЛИ до створення індикаторів колективного користування як одноколірних, і полицветных. Для цього застосовуються індикатори наступних типів: матричний “стовпчик”, т. е. діод, має прямоканальный катод і сім світловипромінювальних элементов-анодов. З таких “стовпчиків” то, можливо набрана матрична рядок заввишки 7 елементів і будь-яка довгі; матричне “знакоместо” формату 5*7 елементів, призначене для складання рядків. Такі індикатори може бути двох- і трибарвними, у своїй светоизлучающие елементи різних кольорів розташовуються парами чи тріадами, зберігаючи загальний формат знакоместа; “елемент матричного поля”, т. е. ВЛИ циліндричною форми з торцевым виходом випромінювання, у тому числі формується не рядок, а матричне полі будь-якого розмір. Окремі індикатори може бути одноколірними (з різними кольором світіння, наявні парами чи тріадами) чи двох- трибарвними.


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3