Исследование влияния технологических и конструктивных факторов на характеристики элементов отображения матричных газоразрядных индикаторов

• Автор: Королёв, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.27.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Обзор типов МГРИ, схем управления ими, электрических режимов эксплуатации ЭО, а также факторов влияющих на характеристики ЗО М РИ

1.1. Различные виды матричных газоразрядных индикаторов

1.1.1. Основные принципы классификации матричных

газоразрядных индикаторов.

1.1.2. ГИП постоянного тока

1.1.2.1. Базовая модель ГИП постоянного тока.

1.1.2.2. ГИП постоянного тока с внешней адресацией.

1.1.2.3. Газоразрядные панели постоянного тока с самосканированием.

1.1.3. ГИП переменного тока

1.1.3.1. ГИГ переменного тока с изолированными ячейками.
1.1.3.2. ГИП переменною тока с открытыми ячейками с памятью
.3.3. Особенности цветных ГИП переменного тока.
1.2. Существующие и перспективные электрические
режимы эксплуатации ЭО МГРИ
1.3. Схемы управления МГРИ.
1.3.1. Схемы управления ГИП постоянного тока.
1.3.1.1. Схема управления для отображения буквенноцифровой информации на ГИП с самосканированием
1.3.1.2. Схема управления устройства для отображения знакографической информации на ГИП постоянного тока с внешней адресацией
1.3.1.3. Схема управления для отображения информации коллективного пользования на ГИП постоянного тока с внешней адресацией.
1.3.2. Схема управления ГИП переменного тока
1.4. Изменение напряжения поддержания тлеющего разряда
динамическое сопротивление
1.5. Выводы. Конкретизация задач исследований.
ГЛАВА 2. Теоретический анализ влияния неоднородной электронной
эмиссии с поверхности катода и геометрического фактора на характеристики матричных газоразрядных индикаторов
2.1. Распределение тока по поверхности катода при работе
двух участков с разными эмиссионными свойствами.
2.2. Влияние дискретного изменения эмиссионных
свойств на вольтамперную характеристику ЭО
2.3. Влияние геометрического фактора на характеристики ЭО МГРИ.
2.4. Исследование влияния непрерывного пространственного изменения эмиссионных свойств вдоль поверхности
катода на характеристики ЭО.
2.5. Выводы.
ГЛАВА 3. Установка для исследования характеристик
ЭО МГРИ в квазистатическом режиме.
3.1. Описание структурной схемы.
3.2. Схема сопряжения с параллельным портом компьютера
3.3. Генератор двух импульсов.
3.4. Схема выбора исследуемого элемента отображения.
3.5. Коммутатор.
3.6. Выбор схемы формирователя выходного импульса.
3.6.1. Магнитные формирователи высоковольтных импульсов.
3.6.2. Формирователи высоковольтных прямоугольных
импульсов на транзисторах
3.6.3. Схема формирователя высоковольтных микросекундных
импульсов с выходным каскадом на электронной лампе.
3.7. Формирователь высоковольтных микросекундных импульсов
3.8. Выводы.
ГЛАВА 4. Установка для исследования характеристик
ЭО МГРИ в динамическом режиме
4.1. Описание структурной схемы.
4.2. Выбор схемы формирователя высоковольтных
наносекундных импульсов
4.2.1. Формирователь высоковольтных наносекундных импульсов на основе фотонноинжекционных импульсных транзисторов.
4.2.2. Формирователи высоковольтных наносекундных импульсов на основе дрейфовых диодов с резким восстановлением запирающих свойств.
4.2.3. Формирователь наносекундных импульсов на ключе
с эмиттерным управлением.
4.3. Выводы.
I ЛАВА 5. Экспериментальные результаты диссертационной работы
и их сопоставление с теоретическими выводами
5.1. Результаты исследования временных характеристик
зажигания разряда
5.2. Анализ экспериментальных данных по изучению
сформировавшегося разряда
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В качестве выходных модулей установки разработаны формирователи на базе дрейфового диода с резким восстановлением запирающих свойств и на основе индукционного тиристора, которые позволили получить импульсы длительностью в десятки и сотни наносекунд с частотой до 0 кГц и максимальной амплитудой 3 кВ. В 5ой главе проводится обзор экспериментальных результатов и их сопоставление с теоретическими выводами. Отмечено, что время запаздывания зажигания разряда зависит от величины разрядного тока, а при наличии разряда предварительной ионизации статистическое время запаздывания значительно снижается. Показана возможность исследования скорости распространения разряда по катоду, отмечено, что она может существенно меняться в зависимости от режимов работы ЭО, технологических и конструктивных факторов. Изучение пространственновременных картин развития и поддержания разряда позволило установить, что источником интенсивного выброса излучения на фронте импульса является площадь плазмы газового разряда непосредственно примыкающая к аноду, источником же квазистатического излучения являются области разряда непосредственно примыкающие к катодной поверхности. Показано качественное и количественное соответствие экспериментальных зависимостей глубины проникновения разряда по поверхности катода, распределения плотности тока и вольтамперных характеристик с теоретически полученными аналитическими выражениями в рамках физикоматематических моделей разработанных во второй главе. I. Получены выражения, описывающие вольтамперную харакгеристику, плотность тока и зону распространения разряда по катоду для случая непрерывного пространственного изменения эмиссионных свойств вдоль поверхности катода. Получено аналитическое выражение для вольтамнерной характеристики аномального тлеющего разряда, связывающее напряжение на ЭО со средней плотностью тока разряда, давлением рабочего газа, а также числом участков катода с разными эмиссионными свойствами. Теоретически описана вольтамперная характеристика тлеющего разряда для катодной поверхности, содержащей ш участков с дискретным изменением эмиссионных свойств от участка к участку. Показано, что при дискретном изменении эмиссионных свойств катода по его длине величина возникающих скачков напряжения и тока при подключении очередного участка уменьшается с ростом тока. Для предельного случая ортогонального расположения электродов, находящихся в одной плоскости, получены аналитические выражения распределения плотности тока и катодного падения потенциала по поверхности катода при его полном и частичном покрытии разрядом, а также формулы для вольтамперной характеристики в этих режимах. Показана возможность исследования пространственновременных картин формирования и развития разряда с помощью бесконтактного метода контроля распределения яркости свечения как по полю индикатора, так и микроразряда ЭО. Показана возможность повышения частоты работы формирователя высоковольтных наносекундных импульсов на базе ДДРВ с помощью применения электронного ключа на основе последовательного соединения тиристора и транзистора. Учитывая теоретически обоснованную и экспериментально подтвержденную связь вида вольтамперной характеристики с состоянием катодной поверхности, предложено проведение контроля формы вольтамперной характеристики газового разряда ЭО в процессе технологической обработки катодных узлов МГРИ. Разработана установка для исследования характеристик ЭО при работе МГРИ в неустановившемся режиме. Разработаны формирователи на основе дрейфового диода с резким восстановлением запирающих свойств и статического индукционного тиристора, позволяющие получать импульсы в диапазоне десятков и сотен наносекунд, с максимальной амплитудой 3 кВ и частотой следования импульсов до ЮОкГц. Для планарной конструкции ЭО получена аналитическая зависимость плотности тока вдоль поверхности катода от геометрического фактора, позволяющая на этапе проектирования оценить разброс яркости по длине катода. Получено аналитическое выражение дчя плотности тока при непрерывном пространственном изменении эмиссионных свойств вдоль поверхности катода, позволяющее на этапе проектирования ЭО оценить разброс яркости по длине катода в ЭО.