Деградационные процессы в газоразрядных знакосинтезирующих индикаторах

Солдатов, Виктор Васильевич

Вакуумная и плазменная электроника

автореферат диссертации по электронике, 05.27.02, диссертация на тему:Деградационные процессы в газоразрядных знакосинтезирующих индикаторах

кандидата технических наук: Солдатов, Виктор Васильевич
город: Рязань
год: 2009
специальность ВАК РФ: 05.27.02

Диссертация по электронике на тему «Деградационные процессы в газоразрядных знакосинтезирующих индикаторах»

Автореферат диссертации по теме "Деградационные процессы в газоразрядных знакосинтезирующих индикаторах"

0и34002ЬЬ

На правах рукописи

Солдатов Виктор Васильевич

ДЕГРАДАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЗНАКОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ИНДИКАТОРАХ

специальность 05.27.02 - Вакуумная и плазменная электроника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 2 ОКТ 2009

Рязань 2009

003480255

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Рязанский государственный радиотехнический университет»

Научный руководитель: Консультант:

доктор технических наук, профессор Гуров Виктор Сергеевич кандидат технических наук Свиязов Александр Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Волков Степан Степанович доктор физико-математических наук, профессор Чиркин Михаил Викторович Ведущая организация: ОАО «Плазма» г. Рязань

Защита состоится «17» ноября 2009 в 11 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.211.03 в ГОУВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет» по адресу: 390005, г. Рязань, ул. Гагарина, д.59/1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет»

Автореферат разослан «16» октября 2009 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 212.211.03 доктор технических наук, профессор Колотилин Б.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Приборы тлеющего разряда с холодным катодом широко используются в устройствах отображения информации (УОИ). Особое место занимают матричные УОИ, характеризующиеся высокой скоростью отображения информации и простотой пользования. Среди матричных индикаторов наибольшее распространение получили газоразрядные знакосинтезирующие индикаторы (ГЗСИ), имеющие высокую надежность, плоскую конструкцию, малые габариты, высокую яркость свечения, возможность получения полутоновых и цветных изображений. На этапе разработки и изготовления требуется выполнять измерения параметров в> реальном масштабе времени, а также проводить форсированные и экспрессные испытания новых приборов. Важнейшие параметры ГЗСИ - напряжение возникновения разряда и , напряжение поддержания разряда ток разряда, протекающий через

ячейку, время готовности, яркость и долговечность - определяются условиями горения разряда в ячейках ГЗСИ. Условия горения делятся на внешние (величина и длительность приложенного импульса напряжения, частота и т.д.) и внутренние (состав и давление газовой смеси, материал электродов и степень его обработки). На начальной стадии измерение параметров ячеек осуществлялось с помощью аналоговых приборов. Из-за отсутствия автоматизации процесс измерений не обеспечивал приемлемой точности и обладал высокой степенью трудоемкости. Актуальность работы в том, что ускоряется процесс тренировки при проектировании и производстве ГЗСИ, исключается субъективный фактор, повышается точность и достоверность результатов измерений. Автоматизирован процесс испытаний и конкретизирован его режим. Выполнены требования к точности, хранению и обработке измеряемой информации в течение всего срока испытаний, а также архивация полученных данных.

Конкретизация режима испытаний включает определение границ для внешних и внутренних условий поддержания разряда, за пределами которых появляются качественные отличия деградационных процессов от реализующихся при эксплуатации ГЗСИ. В последнем случае деградация ячеек под действием разряда приобретает неконтролируемый лавинообразный характер. Кроме того, для объективной оценки влияния стимулирующих воздействий на параметры приборов необходимо исключить взаимоионизацию и самоподготовку ячеек.

Цель и задачи исследования

Цель настоящей работы заключается в создании методики экспрессных испытаний газоразрядных знакосинтезирующих индикаторов, обеспечивающей возможность автоматизации.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи.

1. Выполнить теоретический анализ эрозионного разрушения катода ГЗСИ и установить зависимость потока частиц материала катода на лицевую поверхность ячейки от ее размеров, давления и рода газа, времени воздействия разряда и коэффициента диффузии продуктов распыления в газовой среде.

2.Оценить корреляции между долговечностью ГЗСИ и следующими параметрами газового разряда в ячейке:

- напряжением возникновения разряда и.,„;

- напряжением поддержания разряда ;

- током разряда, протекающим через ячейку в процессе испытаний;

- яркостью свечения В.

3. Экспериментально проверить достоверность результатов теоретического анализа эрозии электродов и определить предельно возможные параметры разряда, при которых результаты испытаний отражают особенности деградационных процессов в условиях эксплуатации ГЗСИ.

4. Разработать автоматизированный стенд для измерения в условиях реального времени напряжения и, , времени запаздывания разряда т и напряжения (/„„,рГЗСИ.

5. Разработать рекомендации по конструированию новых типов приборов и оптимальных режимов эксплуатации ГЗСИ.

1. Определение диффузионного потока распыленных атомов катода на лицевую поверхность ячейки ГЗСИ с помощью соотношения:

где <2 - поток частиц на лицевую поверхность, Q0 - поток частиц с катода, -длительность импульса тока, а - длина и ширина ячейки, с - высота ячейки, О -коэффициент диффузии, позволяет прогнозировать срок службы приборов с доверительной вероятностью 0,7 - 0,8.

3. Срок службы резко (на порядок) уменьшается за счет запыления лицевой поверхности ГЗСИ, если плотность разрядного тока или длительность импульса превышают на 20 -30 % критические значения этих параметров, которые лежат в диапазоне 10~3+10~2 А/см2 и 80 % от длительности катодного импульса соответственно.

Научные положения, выносимые на защиту

й, я-ЛГ)с[1 + (тгс/а)2 /6](16/а- + 12/с2)

Научная новизна

1. Получено и обосновано аналитическое выражение для потока частиц материала катода как функции размеров ячейки, коэффициента диффузии и времени воздействия разряда. Использование найденного соотношения позволило оценить степень покрытия распыленным материалом катода лицевой поверхности ячеек и оценить влияние режима работы на долговечность ГЗСИ.

2. Разработана методика экспрессных испытаний и автоматизирован процесс измерения основных параметров ГЗСИ. Методика испытаний обеспечивает требуемую достоверность получения и хранения параметров и удовлетворяет существующим нормативам и ГОСТам.

3. Для практически значимого диапазона параметров установлено, что увеличение высоты ячейки от 0,06 см до 0,6 см снижает запыление поверхности более чем на два порядка.

4. Показано, что время статистического запаздывания разряда в ячейках ГЗСИ уменьшается до пренебрежительно малых (около 1мкс) значений, если импульсный ток разряда ячеек превышает величину 5 мА.

Практическая значимость

Результаты, полученные в ходе выполнения работы, использованы при создании нескольких типов ГЗСИ (ИГПП 32x32,64x64, ГИП 10000), крупноэлементных ГЗСИ, различного типа свечения (красного, зеленого, синего, желтого), с ртутным наполнением и без него. Получены характеристики крупноэлементных ГЗСИ и проведены исследования рабочих и нерабочих поверхностей анодов и катодов. Исследование характера разрушения методами электронной микроскопии подтвердило предполагаемый механизм разрушения электродов ГЗСИ в условиях форсированного режима работы. Практические результаты подтвердили выводы теории о неравномерности воздействия разряда на поверхность, обусловленной не только шероховатостью покрытия с различной работой выхода, но и в значительной мере резко неоднородной геометрией самого катода, наличием острых краев, границ поверхностей, способствующих образованию в этих местах участков с повышенной напряженностью поля.

Достоверность результатов работы

Достоверность результатов работы подтверждается соответствием результатов теоретического анализа и экспериментов, внедрением и практическим использованием разработанной методики и стенда для испытаний ГЗСИ.

Личный вклад автора

Результаты, представленные в работе, получены автором самостоятельно либо при его определяющем участии. Разработка автоматизированного комплекса для измерения напряжения возникновения разряда, времени запаздывания возникновения разряда и напряжения поддержания разряда ГЗСИ выполнена под руководством и при непосредственном участии автора.

Публикации и апробация работы

По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ. Полученные результаты были представлены на семинарах и конференциях РГРТУ, 5-й Международной научно - технической конференции «К.Э. Циолковский - 150 лет со дня рождения. Космонавтика. Радиоэлектроника. Геоинформатика» (г. Рязань, 2007 г.), XIII Всероссийской научно - технической конференции молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании» (г. Рязань, 2008 г.).

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Полный объём диссертации составляет 138 страниц, включая 91 рисунка, 2 таблицы и список литературы из 160 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована её цель, перечислены основные результаты, представляющие научную и практическую ценность, приведены положения, выносимые на защиту.

Первая глава представляет собой обзор, в котором проанализированы различные типы и устройства отображения информации (УОИ). Показано, что надежное и быстрое измерение информативных параметров, характеризующих качество ГЗСИ, возможно лишь при использовании цифровых методов обработки результатов их регистрации. Обзор литературы завершается конкретизацией задач диссертационной работы.

Вторая глава посвящена разработке автоматизированного испытательного стенда и методик регистрации информативных параметров ГЗСИ.

Реализованный автоматизированный стенд позволяет определить математическое ожидание времени запаздывания возникновения разряда в ячейке ттр, вероятность Р и число переходов ячейки в проводящее состояние Nnip, напряжение поддержания разряда итЛр и среднеквадратичное отклонение для времени запаздывания Sm.

В качестве управляющих параметров выбраны напряжение на газоразрядном промежутке, скважность импульсов тока, число сканирований, период следования импульсов, внешняя освещенность:

пер V '=1

Для полученной выборки времен т„ и напряжений поддержания разряда U«* определялись нижние гош, ,„,„ и и верхние г,„,и

UamMldp границы. Для оценки разброса параметров использованы их дисперсии (среднеквадратичные отклонения). Вероятность оцениванием по среднему значению совокупности X истинного значения т:

_ Р {m-d<X<m+d} =1-а, (2)

где А'-выборочное среднее, а - степень достоверности, (7-¿^-вероятность, что интервал (m±d) содержит Л'. Случайная погрешность измерения и,„и р зависит от нестабильности блока источника питания +5 В, управляющего работой схемы сдвига уровня входного сигнала аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и нестабильности источника опорного напряжения АЦП. Передача массивов данных в ПК осуществлялась через USB (Universal Serial Bus) универсальную последовательную шину. Пропускная способность USB в full-speed (полноскоростном) режиме составляет 12 Мбит/с, что вполне достаточно для обработки данных, поступающих с устройства измерения

и напряжения U„Mp. Вся информация передается по шине USB в виде пакетов. Каждый пакет начинается с поля синхронизации (SYNC), за которым следует идентификатор пакета(РГО). Пакеты данных передавались по прерываниям (Interrupt transfers), так как требовалось гарантированно передавать одиночные пакеты данных небольшого размера за ограниченное время, а передачи носят спонтанный (случайный) характер.

В третьей главе выполнен теоретический анализ последствий эрозионного разрушения катода ГЗСИ. Физический механизм эрозии находит свое объяснение в термической гипотезе: падающий на катод ион возбуждает локальное высокотемпературное поле, при котором выход атомов происходит в результате поверхностного испарения. Локальность предполагает испарение с поверхности не только отдельных атомов, но и макроскопических образований - кластеров.

Совместное действие падающих на катод в данный момент ионов не сопровождается образованием общего температурного поля, а сводится к возбуждению отдельными ионами остро локализованных и разрозненных высокотемпературных полей. Такая ситуация складывается при плотности ионного тока на катоде ГЗСИ j в диапазоне 10 3-Ч0"2 А/см2.

При увеличении плотности тока ГЗСИ начинает работать в форсированном режиме.

Локальные высокотемпературные поля отдельных ионов перекрываются, что приводит к интенсивному испарению с более обширного участка, создавая участок с высокой плотностью пара материала катода, вызывая возникновение катодного пятна микродуги с высокой плотностью пара материала катода. Локальное высокотемпературное поле, возбуждаемое падающим ионом на катод с энергией V,, описывается распределением температуры вида:

= (3)

где а2 = —; Л- теплопроводность катода; с,,- теплоемкость единицы объема с(

катода; энергия иона, переданная решетке материала катода.

Выполненный анализ позволил определить полное число атомов, распыленных одним ионом, т.е. коэффициент распыления Ыа. Коэффициент распыления характеризует лишь величину распыления электрода ГЗСИ, но не отражает связи токового режима с параметрами ГЗСИ -яркостью и долговечностью. Эти параметры, кроме коэффициента существенно зависят от диффузионных процессов материала распыления в ячейке ГЗСИ, определяющих осаждение материала на все участки, в том числе и на лицевую поверхность ГЗСИ. Долговечность ГЗСИ определяется прозрачностью лицевой поверхности, которая в процессе эксплуатации покрывается продуктами распыления катода.

На основании решения нестационарного уравнения диффузии найдено количество вещества, осаждающегося на поверхности ГЗСИ. Ячейку рассматриваем как прямоугольный параллелепипед с площадью основания 5 = а -Ь и высотой с. Если с поверхности плоского катода под действием ионной бомбардировки испускается в разрядный промежуток поток нейтральных атомов материала катода Q(¡ с плотностью , то распределение концентрации распыленных частиц является решением нестационарного уравнения диффузии с нулевыми граничными условиями в плоскостях, дополненных условием на поверхности катода:

Зг

Распределение концентрации описывается выражением:

(4)

1 _ е а Ь 2с

(5)

Здесь учтена квадратная конфигурация основания ячейки (а=Ь). Поток частиц на лицевую поверхность ГЗСИ пропорционален производной от концентрации в плоскости г=0:

021\ п=Щ2.у-е.-Ь-{1_ а Ъ 2с ). (6)

В разложении (6) с точностью не хуже 10 % можно пренебречь всеми гармониками, кроме основной. Число частиц, попадающих на видимую поверхность ячейки индикаторной панели за время протекания тока через нее, определяется интегрированием (6) по координатам и времени действия импульса

0з-

ПС гг

соэ — V 2

1-е

? 2 1 а 4с

а 4с

» 00 = «г?о •

(7)

Распределение концентрации в ячейке и поток частиц на лицевую панель ГЗСИ после снятия напряжения источника анодного питания ГЗСИ определяется разложениями вида:

П--

гг -£>лГ2[-:■ + —-]-Л

, ,ул-л/2 ... V (2с)- \

329оа1ё( -----с)(1-е 4 )

>1 п-1

(8)

2с

2 с

Вп

-/Х-2|2„- '.1/,

32 а )

. _ с___

II-

/=1 »-]

яЗ-Лс

(9)

Полное количество частиц, попадающих на внешнюю поверхность панели, является результатом интегрирования (9) по координатам и по времени от момента окончания импульса до бесконечности:

0 =

к ¡-ш2[2г+Дт]-/,>

. , ... а 12с) . _а_

6а~ а с

(10)

Отметим, что постоянная распада г металлического облака при £> = 6 см2/с, а а=3 мм, с=0,6мм характеризуется величиной 2-10"4 с. Следовательно, при длительности импульса тока 100 мкс и частоте повторения не более 3 кГц металлическое облако успевает полностью распасться за время паузы между импульсами. Обозначая поток частиц с катода = получаем окончательно:

2а 1-е

_а_

0о

(П)

6 а а* с'

На рисунках 1-3 представлены теоретические зависимости количества напыляемого на лицевую поверхность вещества за один импульс от длительности импульса, высоты ячейки и коэффициента диффузии. Распыление материала катода на поверхности практически линейно зависит от длительности импульса тока.

10 -8 -7 -6 -5 -4-3-2-1

1дС, мм -2 -1

-- — -

1 3

1 2

— — V ' г/ у А — —

- -

-1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10

!__

---

--- (2 ^ 3 д\

_____1___

-4

-5

-7

|до/а0

Рисунок 1 - Зависимость относительного запыления

лицевой поверхности ГЗСИ от длительности импульса

Рисунок 2 - Зависимость относительного запыления

лицевой поверхности ГЗСИ от высоты ячейки

1 - во время протекания импульса, 2- в послеразрядный период, 3- суммарное напыление, на один импульс, катод 11+А1, наполнение №+15 % Хе, Р^ 14000 Па, а=3 мм, с=0,бмм

Обращает на себя внимание существенное отличие в ходе кривых напыления в проводящую и непроводящую части периода (рисунок 2). Во время протекания тока через ячейку ГЗСИ напыление монотонно возрастает с уменьшением высоты ячейки. При высотах, меньших 0,1 мм, напыление практически перестает зависеть от высоты, так как металлические частицы летят по объему ячейки с небольшим числом столкновений с атомами газа. В

послеразрядный период зависимость интенсивности распыления от высоты с

имеет ярко выраженный максимум. Физически его происхождение объясняется тем, что, с одной стороны, при увеличении высоты ячейки увеличивается

количество частиц, накапливаемых в объеме в течение протекания импульса тока, а с другой - уменьшением потока частиц, достигающих противоположной катоду поверхности. На рисунке 4 приведены экспериментальные данные зависимости яркости В от времени наработки / при различных токах и отчетливо заметен линейный спад яркости от времени наработки. 12 3 /дО и

-4

-4.6

-5.2

-5.8

-6.4

--------- ----

°Мг 180!

120

60 г

'э<з/о0

Рисунок 3 - Зависимости интенсивности напыления от коэффи циента диффузии 1 - во

время протекания импульса, 2- в послеразрядный период, 3-

суммарное напыление, на один импульс

X \/=5т4

/=15 тА (=20тА

120 180 К Рисунок 4 - Экспериментальные зависимости яркости свечения при различных значениях импульсного разрядного тока ячеек ГЗСИ катод 77+Л/, наполнение Ме+15 % Хе, Р=14000 Па, а=3 мм, с=0,6мм

Отметим, что увеличение высоты ячейки от 0,06 см до 0,6 см снижает запыление поверхности более чем на два порядка (рисунок 3). В период проводимости с ростом коэффициента диффузии количество металлических частиц монотонно нарастает, насыщаясь в области больших значений (0>100 см2/с), что связано с уменьшением сопротивления газовой среды потоку выбиваемых с катода частиц. Снижение запыленности слоя в послеразрядный период объясняется уменьшением накопления в объеме материала распыления катода в проводящую часть периода. В целом суммарная интенсивность запыления убывает с уменьшением коэффициента диффузии. В действительности зависимость интенсивности напыления лицевой поверхности ГЗСИ от коэффициента диффузии должна быть выражена более резко, так как количество выходящих с катода частиц существенно снижается с ростом давления, что в расчетах не учитывалось.

Вычислим число атомов металла, попадающих на лицевую поверхность ячейки ГЗСИ на один импульс, при реальных геометрических размерах (а = =3мм), (с = 0,6мм), коэффициенте диффузии (£> =6 см2/с),

длительности^, =100 мкс) и силе тока в импульсе (/ = 10 мА). Учитывая, что на катоде весь ток переносится ионами, находим поток ионов на катод:

я, = —= 6,25-1016,сч 0о=6Д5-1О|4с-', е

где (),- число выбиваемых атомов. Из формулы (11) получим: — = 5-10 5;<2=3-10'° атомов/за импульс. Площадь атома:

57У = 7-Ю"20л12.Для покрытия поверхности ячейки моноатомным слоем

требуется к = 1,28 ■ 10'4 атомов. При этом число импульсов будет равно:

1,28- 10й 1П12 3-Ю'" =4,3'10 импУльсов.

Изложенный способ приблизительной оценки долговечности ГЗСИ может быть полезен для приборов различных типов.

В четвертой главе исследовано влияние конструкции ячейки и режима подержания разряда на параметры ГЗСИ. На рисунках 5-8 представлены результаты экспериментальных исследований ГЗСИ с люминофором ФГЧ 627/593, с наполнением неоном при давлении 17333 Пас ртутью, размер ячейки 5x5 мм и 3x3 мм. При измерении параметров ГЗСИ длительность подключения анода и катода равнялась половине периода следования импульсов подключения ячеек, а сопротивление балластного резистора в цепи анода равнялось 22 кОм.

*.час Рисунок 6 - Зависимости

вероятности возникновения разряда Рисунок 5 - Зависимости яркости от напряжения. Г=625 Гц, свечения от работы при различных £)=32,1 - Е = 150 лк, 2 - Е = 40 лк токах

<3=32; иа=400В; 1- Р=625Гц; 1- 1я=5 шА; 2- 1я=10 шА; 3- 1я=15 шА; 4-1я=20 тА

Рисунок 7 - Зависимости вероятности возникновения разряда Р от времени наработки при различных токах I Ца=370 В, 32, Е=40 лк

t3 МКС

% 1

2 \

350 400 450 500 Ua(B) Рисунок 8 - Зависимости времени запаздывания возникновения разряда от напряжения Е=150 лк, Q=32, частота повторения импульсов (Гц): 1-50,2- 150, 3 - 310, 4-625

Яркость свечения ГЗСИ уменьшается при увеличении времени работы и увеличении импульса тока, протекающего через ячейку (рисунок 5). С уменьшением освещенности вероятность возникновения разряда уменьшается (рисунок 6).

Имеются различия вероятности возникновения разряда в ячейках от времени тренировки при различных токах (рисунок 7).

Вероятность возникновения разряда стремится к единице для ячеек, через которые протекал ток 5 мА при напряжении Ua=400B, однако для увеличения срока службы ГЗСИ ток через ячейки не должен превышать 3 мА в импульсе (средний ток 75мкА). Время запаздывания возникновения разряда уменьшается с увеличением частоты повторения импульсов (рисунок 8).Вероятность возникновения разряда Р = 0,9 при напряжении питания Ua> >425В для всех частот регенерации. Частота регенерации должна быть выбрана в интервале 150 ^ 300 Гц, что связано с увеличением вероятности Р. Длительность импульса подключения анода должна составлять не менее 80 % от периода следования импульсов подключения катодов. Освещенность должна быть не менее 100 лк.

В пятой главе приведены результаты исследования эрозии катода ГЗСИ в процессе срока службы. Схематическая конструкция прибора ИГГ1 32x32 изображена на рисунке 9,а. Прибор содержит нижнюю стеклопластину 1, катодную 2 и анодную 3 системы электродов и верхнюю лицевую 4 стеклопластину. Пакет герметизируется слоем стеклокристаллического цемента. К пакету из перечисленных деталей прикрепляется печатная плата 5, на которой производится распайка выводов электродов. В верхней стеклопластине имеются

пазы, ширина которых соответствует ленточным катодным электродам. В нижней стеклопластине методом фрезерования образованы выступы напротив пазов. Таким образом, собирая стеклопакет, получаем 32x32 изолированные ячейки размером 3x3. Катодные электроды изготавливаются из титановой ленты методом фотолитографии. На рабочую поверхность катода напыляется слой алюминиевой пленки для предохранения титана от окислов в процессе термообработки пакета. Конструкция крупноэлементной ГЗСИ изображена на рисунке 9,6. Прибор содержит нижнюю 1 и верхнюю 2 пластины, на которых методом трафаретной печати сформированы ячейки размером 4.9x4.9 мм. Анодная 3 и катодная система электродов 2 - проволока 47НД.

Лтг-.—

а б

Рисунок 9 - Конструкция ГЗСИ

с титановым катодом (а) и катодом (6) из сплава 47НД Воздействие тлеющего разряда оставляет следы на поверхности электрода. Изменение режима работы ГЗСИ сопровождается изменением характера тлеющего разряда, выделяющейся мощности и ее распределения по электроду. На рисунке 10(а,б) приведены фотографии поверхностей титановых электродов, покрытых алюминием испарением в вакууме.

Рисунок 10 - Изображение поверхности титанового катода с алюминиевым покрытием (а,б) и катода из сплава 47НД (в,г)

а - после тренировки в течение 80 часов, при импульсном токе 5мА (средний ток 75мкА), увеличение 70; 6 - после тренировки в течение 80 часов, при токе 15мА,средний ток 215 мкА увеличение 70; в - после тренировки в течение 80 часов, при токе 20мА, увеличение 3000, г- до тренировки, увеличение 600

Поскольку алюминий при испарении осаждается на титан как в жидком, так и в твердом виде конденсированной фазы, то при увеличении в 70 раз (рисунок 10,а) хорошо видна неоднородность и шероховатость покрытия, затвердевшие каплевидные образования на поверхности титана.

Основной несущий скелет сплава 47НД составляют зерна никеля (рисунок 10,в). Каждое зерно представляет собой монокристалл, а конгломераты зерен образуют систему отдельных звеньев скелета. В зависимости от кристаллографической ориентировки зерен рельеф их субмикроструктуры различен.

Тлеющий разряд взаимодействует с поверхностью зерен никеля или с поверхностью титана, покрытого неоднородной сильно шероховатой пленкой алюминия, имеющей многочисленные разрывы и островные образования. Неравномерное воздействие разряда на поверхность обусловлено не только шероховатым покрытием с различной работой выхода, но и в значительной мере, резко неоднородной геометрией самого катода, наличием острых краев, границ поверхностей, способствующих образованию в этих местах участков с повышенной напряженностью поля. Такими участками являются, в первую очередь, границы отверстий, края проволочных электродов и участки, покрытые крупными алюминиевыми частицами неправильной геометрической формы. Диэлектрические окисные пленки, частично покрывающие алюминий, способствуют эмиссии электронов благодаря воздействию сильного электрического поля.

Поверхность катода ионов по гипотезе "теплового пятна" разогревает поверхность катода и способствует испарению его. Количественная сторона при горении нормального и аномального тлеющих разрядов различна. В нормальном тлеющем разряде плотность мощности такова, что обеспечивается лишь травление поверхности, т.е. испарение отдельных атомов или небольших групп атомов. В аномальном тлеющем разряде плотность мощности (за счет одновременного увеличения плотности тока j и напряжения и) такова и распределение ее столь неравномерно, что возможен разогрев локального микроучастка практически мгновенно до температуры плавления. Тогда принципиально изменяется характер испарения: создается плотная струя пара, которая может служить основанием для возникновения опорного пятна для микродуги. В форсированном режиме испытания ГЗСИ в разрядном промежутке возникает новая форма разряда - аномальный тлеющий разряд с отдельными участками микродуг. На возникновение микродуг в отдельных участках указывают резкие колебания напряжения горения. Подтверждением возникновения микродуг являются результаты анализа поверхности электрода. При возникновении на катоде нескольких очагов с малой работой выхода весь ток на катоде практически обеспечивается ими, а остальная часть поверхности катода все меньше и меньше поставляет электронов в разряд. Поэтому напряжение горения на разрядном промежутке должно несколько уменьшаться. Получается, что в межэлектродном промежутке имеет место уже не однородный тлеющий разряд, а тлеющий разряд, пронизанный узкими шнурами микродуг со

значительной плотностью тока. Высокая плотность тока в катодном пятне микродуги приводит к созданию высокотемпературного поля на микроучастке, что сопровождается интенсивным испарением и образованием кратера.

Основные результаты работы

1. Получено аналитическое соотношение для определения относительного потока частиц материала катода на лицевую поверхность ячеек в зависимости от размеров ячейки, давления газа, коэффициента диффузии и времени воздействия разряда. Использование соотношения позволяет оценить степень запыления лицевой поверхности прибора и прогнозировать долговечность ГЗСИ.

2. Показано, что поток распыленных атомов (РА) на лицевую поверхность ГЗСИ линейно возрастает с увеличением длительности импульса в диапазоне 0,1мкс - 0,1с, а рост потока РА в паузе между импульсами практически прекращается при длительности свыше ЮОмкс.

3. Установлено, что распыление материала катода значительно возрастает (на два порядка) с уменьшением высоты ячейки, в диапазоне меньших 0,01 см напыление не зависит от высоты, так как металлические частицы пересекают промежуток с небольшим числом столкновений с атомами газа.

4. Установлено, что время запаздывания возникновения разряда уменьшается при увеличении частоты регенерации изображения, напряжения питания анода и импульсного тока через ячейки. Вероятность возникновения разряда близка к единице при частоте выше 300 Гц, анодном напряжении 375 -425В и импульсном значении тока 3-5 мА. При этом длительность импульса подключения анода должна составлять не менее 80 % от периода следования импульсов подключения катодов, а освещенность должна быть не менее 100 лк.

5. Исследованием методами электронной микроскопии поверхности катодов ячеек выявлен механизм разрушения электродов ГЗСИ в условиях форсированного режима работы, заключающийся в распылении металла микродуговыми разрядами.

6. Установлено, что неравномерное воздействие разряда на поверхность катодов ГЗСИ обусловлено шероховатым покрытием с различной локальной работой выхода, резко неоднородной геометрией катода и наличием острых краев на границах поверхностей, способствующих образованию участков с повышенной напряженностью поля. Такими участками являются границы отверстий, края проволочных электродов и участки, покрытые крупными алюминиевыми частицами.

j> 20 А/см2) характер эрозии принципиально изменяется в результате возникновения микродуговых разрядов, интенсивность эрозии резко возрастает и на поверхности образуются кратеры-воронки. Применение такого режима нецелесообразно.

8. Разработан и изготовлен стенд для измерения параметров ГЗСИ постоянного тока: напряжения возникновения разряда, напряжения поддержания разряда, тока разряда в ячейках и времени готовности. Устройство обеспечивает автоматизацию измерения, обработки и архивации данных и исключает влияние субъективного фактора на результаты контроля приборов.

9. Разработана методика измерения параметров ГЗСИ, обеспечивающая высокую достоверность получения и хранения результатов и удовлетворяющая существующим нормативам и ГОСТам.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Свиязов A.A., Солдатов В.В. Автоматизированные устройства научных исследований параметров газоразрядных знакосинтезирующих индикаторов постоянного тока // Вестник РГРТУ. Рязань, 2008. - Вып.24. - С. 109-114.

2. Солдатов В.В. Режимные факторы, влияющие на долговечность газоразрядных индикаторных панелей // Вестник РГРТУ. Рязань, 2008. - Вып. 25,- С. 85.

3. Солдатов В.В. Опыт использования мультимедийных аудиторий в учебном процессе // Информатизация университета. Сборник документов, регламентирующих деятельность службы информатизации вуза. Под ред. проректора по информатизации РГРТУ, профессора д.т.н. Каширина И.Ю. Рязань, 2007. - Вып. 1. - С. 160-162.

4. Свиязов A.A., Солдатов В.В. Экспериментальные исследования факторов влияющих на параметры газоразрядных индикаторных панелей // Вестник РГРТУ. Рязань, 2009. - Вып. 27. - С. 71.

5. Гуров B.C. Солдатов В.В. Влияние величины тока на разрушение электродов газоразрядных индикаторных панелей // Вестник РГРТУ. Рязань, 2008. - Вып. 28. - С. 85.

6. Солдатов В.В. Автоматизированные средства мониторинга параметров ГЗСИ постоянного тока для экранов коллективного пользования в рамках программы "НАЦИОНАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БАЗА"//Тез. докл. 55-й научно-технической конференции РГРТУ// Рязань, 2007. - С. 57.

7. Солдатов В.В. Автоматизированные системы мониторинга и измерения параметров ГЗСИ постоянного тока для экранов коллективного пользования на основе ПК // Тез. докл. XIII Всероссийской научно - технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании" РГРТУ // Рязань, 2008. -С.22.

8. Солдатов В.В. Методика измерения параметров газоразрядных знакосинтезирующих индикаторов // Вестник РГРТУ. Рязань, 2009. - Вып. 29. -С. 71.

9. Солдатов В.В. Алгоритм измерения параметров газоразрядных знакосинтезирующих индикаторов// Математическое и программное обеспечение вычислительных систем: Межвуз. сб. научн. трудов / под. ред. А.Н. Пылькина - М.,2009: Горячая линия - Телеком. С.59.

Солдатов Виктор Васильевич

ДЕГРАДАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЗНАКОСИНТЕЗИРУЮЩИХ ИНДИКАТОРАХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 28.09.09. Формат бумаги 60X84 1/16. Бумага газетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 1,0. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Рязанский государственный радиотехнический университет. 390005, г. Рязань, ул. Гагарина, 59/1. Редакционно-издательский центр РГРТУ.

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Солдатов, Виктор Васильевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Формирование разряда, светотехнические характеристики и деградационные процессы в газоразрядных знакосинтезирующих индикаторах (обзор литературы).

1.1 Классификация индикаторов.

1.2. Основы и принципы работы ГЗСИ.

1.3 Характеристики люминофоров, применяемых в ГЗСИ.

1.4. Холодные катоды в ГЗСИ.

1.4.1. Вторичная ионно-электронная эмиссия.

1.4.2. Экзоэлектронная эмиссия.

1.5. Деградация поверхности холодного катода в газовом разряде.

1.6. Влияние паров ртути на долговечность холодных катодов, применяемых в ГЗСИ.

1.7. Постановка задачи.

ГЛАВА II. Методика экспрессных испытаний и регистрации информативных параметров ГЗСИ

2.1. Влияние режимных факторов на основные параметры ГЗСИ.

2.2. Автоматизированный стенд для измерения динамических параметров и проведения экспрессных испытаний.

2.3. Измерение параметров знакосинтезирующих индикаторов.

2.4. Функциональные схемы элементов автоматизированного стенда.

2.4.1. Блок управления.

2.4.2. Катодные ключи с блоком управления.

2.4.3. Блок ступенчатого напряжения.

2.4.4. Блок управления анодными ключами.

2.4.5. Анодные ключи.

2.4.6. Блок измерения параметров.

2.5. Анализ погрешностей измерений.

2.6. Алгоритм измерения основных параметров ГЗСИ.

2.7. Экспериментальные исследования влияния режимных факторов на параметры ГЗСИ.

2.8. Стенд для проведения экспрессных испытаний и изучениявлияния величины тока на долговечность и основные паралштры ГЗСИ.

Глава III Эрозия электродов ГЗСИ, моделирование и расчет количества вещества, распыленного за один импульс разряда.

3.1. Теория распыления катода ГЗСИ в тлеющем разряде.

3.2.Решение стационарной задачи.

3.3. Решение нестационарной задачи.

ЗЛ.Теоретическая зависимость количества напыляемого на лицевуюповерхность вещества за один импульс от длительности импульса, геометрических размеров ячейки и коэффициента диффузии.

Введение 2009 год, диссертация по электронике, Солдатов, Виктор Васильевич

На этапе разработки и изготовления требуется выполнять измерения параметров в реальном масштабе времени, а также проводить форсированные и экспрессные испытания новых приборов. Важнейшие параметры ГЗСИ - напряже

U U , ние возникновения разряда в р, напряжение поддержания разряда по0 р, ток разряда, протекающий через ячейку, время готовности, яркость и долговечность - определяются условиями горения разряда в ячейках ГЗСИ. Условия горения делятся на внешние (величина и длительность приложенного импульса напряжения, частота и т.д.) и внутренние (состав и давление газовой смеси, материал электродов и степень его обработки).

На начальной стадии измерение параметров ячеек осуществлялось с помощью аналоговых приборов. Из-за отсутствия автоматизации процесс измерений не обеспечивал приемлемой точности и обладал высокой степенью трудоемкости.

Актуальность работы в том, что ускоряется процесс тренировки при проектировании и производстве ГЗСИ, исключается субъективный фактор, повышается точность и достоверность результатов измерений. Автоматизирован процесс испытаний и конкретизирован его режим. Выполнены требования к точности, хранению и обработке измеряемой информации в течение всего срока испытаний, а также архивация полученных данных.

Цель и задачи исследования

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи.

1. Выполнить теоретический анализ эрозионного разрушения катода ГЗСИ и установить зависимость; потока частиц материала катода на лицевую поверхность ячейки от ее размеров, давления и рода газа, времени воздействия разряда и коэффициента диффузии продуктов распыления в газовой среде.

2.Оценить корреляции между долговечностью ГЗСИ и следующими параметрами газового разряда в ячейке:

- напряжением возникновения разряда Ue р;

- напряжением поддержания разряда Unod р;

- током разряда, протекающим через ячейку в процессе испытаний;

- яркостью свечения В.

3. Экспериментально проверить достоверность результатов теоретического анализа эрозии электродов и определить предельно возможные параметры разряда, при которых результаты испытаний отражают особенности деградаци-онных процессов в условиях эксплуатации ГЗСИ.

4. Разработать автоматизированный стенд для измерения в условиях реального времени напряжения Ug p, времени запаздывания разряда тзапр и напряжения £/П0[)рГЗСИ.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Определение диффузионного потока распыленных атомов катода на лицевую поверхность ячейки ГЗСИ с помощью соотношения: а (2с)2

2 a tg Q f*4i v

-с v а .

Q0 я"л/2£>с[1 + (тгс/а)2 /6](16/а2 +12/с2) где Q — поток частиц на лицевую поверхность, О0 - поток частиц с катода, t{ -длительность импульса тока, а — длина и ширина ячейки, с — высота ячейки, D — коэффициент диффузии, позволяет прогнозировать срок службы приборов с доверительной вероятностью 0,7 - 0,8.

2. Зависимость потока распыленных в паузе между импульсами частиц к лицевой поверхности ячейки от её высоты имеет максимум, обусловленный балансом между накоплением распыленных частиц в газоразрядном промежутке за время, протекания тока и осаждением частиц на боковые стенки. 3. Срок службы резко (на порядок) уменьшается за счет запыления лицевой поверхности ГЗСИ, если плотность разрядного тока или длительность импульса превышают на 20 -30 % критические значения этих параметров, которые лежат в диапазоне 10-3-^10~2 А/см2 и 80 % от длительности катодного импульса соответственно.

Научная новизна

Практическая значимость

Результаты, полученные в ходе выполнения работы, использованы при создании нескольких типов ГЗСИ (ИГ1111 32x32,64x64, ГИП 10000), крупноэлементных ГЗСИ, различного типа свечения (красного, зеленого, синего, желтого), с ртутным наполнением и без него. Получены характеристики крупноэлементных ГЗСИ и проведены исследования рабочих и нерабочих поверхностей анодов и катодов. Исследование характера разрушения методами электронной микроскопии подтвердило предполагаемый механизм разрушения электродов ГЗСИ в условиях форсированного режима работы. Практические результаты подтвердили выводы теории о неравномерности воздействия разряда на поверхность, обусловленной не только шероховатостью покрытия с различной работой выхода, но и в значительной мере резко неоднородной геометрией самого катода, наличием острых краев, границ поверхностей, способствующих образованию в этих местах участков с повышенной напряженностью поля.

Достоверность результатов работы

Личный вклад автора

Публикации и апробация работы

По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ. Полученные результаты были представлены на семинарах и конференциях РГРТУ, 5-й Международной научно - технической конференции «К.Э. Циолковский - 150 лет со дня рождения. Космонавтика. Радиоэлектроника. Геоинформатика» (г. Рязань, 2007 г.), XIII Всероссийской научно — технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании» (г. Рязань, 2008 г.).

Структура и объём диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Полный объём диссертации составляет 138 страниц, включая 91 рисунок, 2 таблицы и список литературы из 160 наименований.

Заключение диссертация на тему "Деградационные процессы в газоразрядных знакосинтезирующих индикаторах"

Основные результаты работы

1. Получено аналитическое соотношение для определения относительного потока частиц материала катода на лицевую поверхность ячеек в зависимости от размеров ячейки, давления газа, крэффициента диффузии и времени воздействия разряда. Использование соотношения позволяет оценить степень запыления лицевой поверхности прибора и прогнозировать долговечность ГЗСИ.

2. Показано, что поток распыленных атомов (РА) на лицевую поверхность ГЗСИ линейно возрастает с увеличением длительности импульса в диапазоне 0,1 мкс - 0,1с, а рост потока (РА) в паузе между импульсами практически прекращается при длительности свыше ЮОмкс.

3. Установлено, что распыление материала катода значительно возрастает (на два порядка) с уменьшением высоты ячейки, в диапазоне меньших 0,01 см, напыление не зависит от высоты, так как металлические частицы пересекают промежуток с небольшим числом столкновений с атомами газа.

4. Установлено, что время запаздывания возникновения разряда уменьшается при увеличении частоты регенерации изображения, напряжения питания анода и импульсного тока через ячейки. Вероятность возникновения разряда близка к единице при частоте выше 300 Гц, анодном напряжении 375 - 425В и импульсном значении тока 3 — 5 мА. При этом длительность импульса подключения анода должна составлять не менее 80 % от периода следования импульсов подключения катодов, а освещенность должна быть не менее 100 лк.

7.Выявлена закономерность эрозии катодов ГЗСИ при их тренировке в форсированном режиме. Показано, что при тренировке нормальным или слабоаномальным тлеющим разрядом поверхность катода распыляется равномерно в результате "ионного" травления. При переходе к области аномального разряда л импульсный ток ячейки больше 20мА, а плотность тока j > 20А/см ) характер эрозии принципиально изменяется в результате возникновения микродуговых разрядов, интенсивность эрозии резко возрастает и на поверхности образуются кратеры-воронки. Применение такого режима нецелесообразно.

9. Разработана методика измерения параметров ГЗСИ, обеспечивающая высокую достоверность получения» и хранения результатов и удовлетворяющая существующим нормативам и ГОСТам.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Свиязов А.А., Солдатов В.В. Автоматизированные устройства научных исследований параметров газоразрядных знакосинтезирующих индикаторов постоянного тока // Вестник РГРТУ:Рязань,2008. - Вып.24. - С. 109-114.

2. Солдатов В.В. Режимные факторы, влияющие на долговечность газоразрядных индикаторных панелей // Вестник РГРТУ. Рязань, 2008. - Вып. 25. -С. 85.

3.Солдатов В.В. Опыт использования мультимедийных аудиторий в учебном процессе // Информатизация университета. Сборник документов, регламентирующих деятельность службы информатизации вуза. Под ред. проректора по информатизации РГРТУ, профессора д.т.н. Каширина И.Ю. Рязань, 2007. - Вып. 1.-С. 160-162.

4. Свиязов А.А., Солдатов В.В. Экспериментальные исследования факторов влияющих на параметры газоразрядных индикаторных панелей // Вестник РГРТУ. Рязань, 2009. - Вып. 27. - С. 71.

5. Гуров B.C. . Солдатов В.В Влияние величины тока на разрушение электродов газоразрядных индикаторных панелей // Вестник РГРТУ. Рязань,2008. - Вып. 28. - С. 85.

6. Солдатов В.В. Автоматизированные средства мониторинга параметров ГЗСИ постоянного тока для экранов коллективного пользования в рамках программы "НАЦИОНАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БАЗА" // Тез. докл. 55-ой научно - технической конференции РГРТУ// Рязань, 2007. - С. 57.

8. Солдатов В.В. Методика измерения параметров газоразрядных знакосинтезирующих индикаторов // Вестник РГРТУ. Рязань 2009. - Вып. 29. - С. 71.

9. В.В. Солдатов Алгоритм измерения параметров газоразрядных знакосинтезирующих индикаторов// Математическое и программное обеспечение вычислительных систем: Межвуз. сб. научн. трудов. / под. ред. А.Н. Пылькина -М.,2009: Горячая линия - Телеком. С.59.

Заключение

Библиография Солдатов, Виктор Васильевич, диссертация по теме Вакуумная и плазменная электроника

1. Jackson B.N., Johnson К.Е. Gas Discharge Displays; A Critical Review Advances in Electronics and Electron Physics. Smithsonian Institution Washington, 1976.

2. Wilson K.L. II J. Plasma Phys. and Thermonuclear Fusion. Special issue. 1984. P. 85-94.

3. Ананьин B.C. и др. Некоторые физические процессы, происходящие при тренировке / В.С.Ананьин, А.М.Белки, А.М.Гусев / Электронная техника. Сер. 4, Электровакуумные и газоразрядные приборы: Науч.-техн. сб. / ЦНИИ "Электроника". 1974. - Вып. 6. - С. 65-68.

4. Орлов Ю.И., Покрывайло А.Б. Крупноэлементные знакографические панели для наборных экранов. -Электронная промышленность. 1982, №5-6, С.68-71

5. Орлов Ю. И. Газоразрядные индикаторные панели постоянного тока. Обзоры по Э. Т. Сер. 4.Вып.2. (803). М. 1981 .13с, 36с.

6. Актон Д., Свифт Д., Газоразрядные приборы с холодным катодом, пер. с англ., М.-Л., 1965.

7. Грановский В. Л., Электрический ток в газе. Установившийся ток, М., 1971;

8. Покрывайло А.Б., Яблонский Ф.М. Некоторые характеристики излучения тлеющего разряда и инженерные формулы расчета яркости. -Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1973, Вып.12. С.13-22.

9. Яблонский Ф.М. Газоразрядные приборы для отображения информации. М.: Энергия, 1979.

10. Пат. 2.686.273 (CIlIA).Gaseous Electric Discharge Tube G.Hubert, T.M.Jackson.

11. Пат. 2.74-9.480 (США). Apparatus for Producing Tree-Dimensional Visual Patterns/Martin Ruderfer, hew Garden Hills, Flushing.

12. Пат. 2.933.648 (США). Information Display Apparatus/Albert D.Beutiey, Se-henectady.

13. A 56-character Date Display Using a DC Glow Discharge Matrix Panel/L.I.Collins, R.F.Hall, K.E.Johnson, G.T.Sharpless SERTI, 1973, N 1, p.7.

14. Hauten S. DC Gas Discharge Display Panels. Proc. of the SID, 1974, v.l3,N 1, p.43-51.

15. Кашников Н.Г. Покрывайло А.Б. Яблонский Ф.М. Газоразрядные индикаторные панели новый класс приборов для отображения информации. - Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1976, Вып.8. С.3-16.

16. Газоразрядная индикаторная панель постоянного тока на 10000 элементов/Т.П.Богданова, Н.М.Бодров, З.Н.Горелова и др.-Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1974, Вып.6. С.ЗЗ.

17. Oki. Panel Display. 1975, Япония.

18. IEE, Argus Alphanumeric Display Subsystems 1977. США.

19. Газоразрядные индикаторные крупноэлементные панели ИГПП-32/32 и ИГПП-16/32 для наборных экранов. Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1979, вып.8.

20. Hiroo Hori, Koichi Kasahara, Katsuyuki Inone. A Picture Display Panel Using a Constricted Glow Discharge. - IEEE Transactions on Electron Devices, 1974, v.ED21. N6, p.372-376.

21. Kanichi Fujii, Satoshi Uchida. One Considaration on Short Gap, Atmospheric Discharge. - Japanese J of Appl. Phys., 1976, v. 15, Л 10, p. 1961-1964.

22. Schofield J.M.S. The Strike and Extinction Voltages Discharge, 1974. London, 1974, p.329-333.

23. Huffman HE. Tanaka Y, Larrabee J. C.//AppL. Opl. 1963. V. 2. P. 617.

24. Mulliken R.S.//3. Chem. Phys. 1970. V. 52. P. 5170.

25. Tanaka Y., JursaA.S., Le Blano F.J.//J. Opt. Soc. Am. 1958. V. 5. P. 304.

26. Тапака Y, Yoshino K.//J. Chem. Phys. 1963. V. 34. P. 3081.

27. HuffmanR.E. Larrabee J.C., Tanaka Г./Mppl. Opt. 1965. V. 4. P. 1581.

28. Tanaka Yt Yoshino K.//J. Chem. Phys. 1968. V. 50. P. 3087.

29. Huffman R.E. Tanaka Y. Larrabee J.C.//JOpt. Soc. Am. 1962. V. 52. P. 851.

30. Mulliken R.S.//Phys. Rev 1964. V. A136. P. 962.

31. Армеев M.C. и др. Излучение плотных инертных газон в ВУФ. УФ и видимой областях спектра при возбуждении наносекундным электронным пучком. — Препринт ИСЭАН СССР № 10. Томск, 1987.32 .Freeman C.G. el all J 1С hem. Phys. Lett. 1971. V. 10. P. 530.

32. Орлов Ю. И. Характеристики газоразрядных матричных индикаторов постоянного тока. Обзоры по ЭТ. "Электровакуумные и газоразрядные приборы". М. ЦНИИ "Электроника". Вып. 4. (975). 1983 .

33. Cola R.A. Color Techniques Utilized in Gas Discharge Display Panels. Int. Electron Devices Meet. Washington. D-C, Techn. Dig, 1973, N 4 p.201.

34. Kamegaya Та ReO, Matsurari Hideomi, Yokozawa Minori.Basic Study on the Gas-Discharge Banel for Luminescent Color display. IEEE. Trans. Electron Devices, 1979, v.ED-25, N 9, p.1094-1100.

35. Фабрикант В.А. Люминесцирующие зонды и диффузия излучения в газах. -ЖЭТФ, 1947, т. 17, вып. 12. С 1037-1048.

36. Галустян Н.С., Покрывайло А.Б. О влиянии примесей к инертным газам на яркость излучения нормального тлеющего разряда. -Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1975, Вып.6. С.3-8.

37. Уэймаус д. Газоразрядные лампы, -М.: Энергия, 1977.

38. Рохлин н.Г. Газоразрядные источники света. M.-JL: Энергия, 1966.

39. Si van Houten, Jackson R.N. and Weston G.F. D.C Gas-Discharge Displays, -Proc. SJD, 1972, v. 13/1. p.43-51.

40. Журавлев C.H., Покрывайло А.Б., Самородов В.Г., Тюремнов. Г.Н. О возбуждении люминофора катодной областью тлеющего разряда Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1974,.Вып.5. С.87-90.

41. An experimental real-time color-TV display with a D.C gas-discharge panel / Jwao Ohishi Takehire Kojima, Hiroaki Jkeda, Kyuya Toyonaga, Hiroshi Murakami, Junro Koike and.- IEEE Trans Electron Devices, 1975, 22, N 9, p.650-656."

42. Яковлев С.А. Ксеноновая резонансная лампа, оптика и спектроскопия, 1963, т. Х1У,Вып.5. С.716-720.

43. NEC keeps расе with expanding color PDP, plasma monitor market // J. of the Electronic Industry. -August 1997. P. 36, 37.

44. Buzcih T. Recent advances in PALC technology / The 18-th international display research conference "Asia display'98", 1998.

45. Mikoshiba S. Color flat displays // SID Seminar lecture. Vol. 1. - P. M-4/1-36. -Boston, May 12-16, 1997.

46. Muracami H. Progress in HDTV PDP technologies at NHK / The 18-th international display research conference "Asia display' 98", 1998.

47. Журавлев С.Н., Королева Г.С, Овечкина В.И. Исследование применимости некоторых люминофоров по светотехническим характеристикам в режимах работы ГИП. Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1978. Вып.З, с.32-36.

48. Журавлев С.Н., Самородов B.F. Об особенностях возбуждения основных требованиях к люминофорам, используемым в ГИП.- Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1978, вып.5, с.53-56.

49. J. Forman. Phosphor Color In Gas Discharge Panel Displays. -Proc Soc. Inform. Displays, 1972. v,13»p.l4-20.

50. Crisp Michael D.e.a, Luminous Efficiency of a Digivue Display / memory Panel. Proceedings Soc, Inform, Display. 1975» v. 16, N 2, p.93.

51. Measurement of Several Properties of Phosphors for Use in Gas Discharge Dis-play/Junro Koike, Tetsuo Sakai, Hiroshi Murakami and Jwao Ohishi. J. Inst. Telev. Eng. Jap, 1974, v. 28, N 12, p.1001-1006.

52. Обзоры по электронной технике: плоские телевизионные экраны/ В.Г. Самородов. М., 1980 .- Вып.1(701). сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы. - 48 с.

53. Рохлин Н.Г. Газоразрядные источники света. M.-JL: Энергия, 1966.

54. Bornemaun J. Nachleuehtprobleme Dei Farbbildrohren -Elektron. Hundschau, 1958, Bd.12, N 6, a. 204-206.

55. Производство цветных кинескопов. Под ред. В.И.Барановского. -М.: Энергия, 1978.

56. Пул Г. Основные методы и системы индикации. JL: Энергия, 1969.

57. Журавлев С.Н., Скоз А.Я. К вопросу об импульсном возбуждении люминофора в ячейках ГИПС. Электронная техника. Сер. Электровакуумные и газоразрядные приборы 1976. Вып.8. С.87-92.

58. Gamashita Н., Andon S. Shinoda Т. A Green AC Plasma Panel SID, 76 DIGEST.

59. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. М.: Наука. - 1987. 591 С.

60. В. Szapiro J.J. Rooca, Т. Prabhuram. Electron yield of glow discharge cathode materials under helium ion bombardment// Appl. Phys. Lett. 1988. - V.53. - №.5. -P. 358 - 360.

61. Куприяновский А.П., Светцов В.И., Сергеев В.Ю. Поглощение газов в разряде и долговечность приборов. Обзоры по электронной технике. - Сер. 4, Электровакуумные и газоразрядные приборы. - 1989. Вып. 2(1425). - М,: ЦНИИ "Электроника". - 42.

62. Ананьин. B.C. Исследование физических свойств холодных катодов и разработка технологии изготовления, обеспечивающей долговечность гелий-неоновых лазеров. Диссертация на соискание уч. степени к.т.н. - Рязань. -1978.-212.

63. Зыкова. Е.В. Экспериментальные исследования катодной области разряда в активных элементах He-Ne оптических квантовых генераторов. Диссертация на соискание уч. степени к.ф.-м.н. - Киев. 1984. - 225.

64. B.W. Amies, D. Fletcher. Ion induced secondary electrons in a low pressure discharge in helium // J. Phys. D., Appl. Phys. - 1983, -У.16. - №.7. - P. L133 - L136.

65. M. Ohuchi, T. Kubota, Monte-Carlo simulation of electrons in the cathode region of the glow discharge in helium // J, Phys. D., Apll, Phys. -.1983. V.16. - №.9. -1705 - 1714.

66. H. Helm. Experimental measurements of the current balance at the cathode of a cylindrical hollow cathode glow discharge // Beitz. Plasma Phys. 1979. - B.19. - H.I. - S. 233 - 257.

67. Каминский. А. Атомные и ионные столкновения на поверхности металла, -М.:Мир,- 1967. -506 С.

68. Петров Н.Н., Аброян. И.А, Диагностика поверхности с помощью ионных пучков. JL: ЛГУ. - 1977. - 159.

69. Арифов У.А., Взаимодействие атомных частиц с поверхностью твердого тела. М,: Наука. - 1968. - 307.

70. Брусиловский. Б.А. Кинетическая ионно-электронная эмиссия. М.: Энер-гоиздат. - 1980. - 183.

71. Медвед Д.,. Штрассер. И Кинетическая эмиссия электронов с твердого тела // ФТТ. 1967, - Т.91. - Вып. 3. - С. 485 - 526.

72. Э.С. Парилис, JI.M. Кишеяевский. К теории ионно-электронной эмиссии // ФТТ, 1961. - Т.З. - Вып. 1. - С. 1219 - 1228.

73. H.D. Hagstrum. Ion-neutralization Spectroscopy of Solids Lid Solids Surface // Phys. Rev. 1966. - V.I50. - № 2. - P. 495 - 515.

74. H.D. Hagstrum. The development of Ion-neutralization spec // J.Vac. Sci. Tech-nol. 1975. - V.I2. - №.1. - P. 7 - 12.

75. M.O. Aboelfotoh, J.A. Lorenzen. Influence of secondary-electron emission from MgO surfaces on voltage breakdown curves in Penning mixtures // J. Appl. Phys. -1977. - V.48. - №. 11. - P. 4754

76. Y. Takeishi. Ejection of Electrons from Barium Oxide by Noble Gas Ions // J. Physical Society Japan.-1962. V. 17. - №2. - P. 326 -341.

77. L.H. Hall. Lifetimes of cold cathodes for He-Ne gas lasers // J. Apll. Phys. 1988. -V.64. -№.5. -P. 2631 -2637.

78. Коржавый А.П., Файфер С.И., Бажин А.И. и др. Исследование некоторых свойств холодных катодов // Электронная техника. -Сер. 6. Материалы. 1974. -Вып. 7 - С. 3 - 9.

79. Батанов. Г.М. Ионно-электронная эмиссия с монокристаллов NaCl и КаС1 при обстреле ионами лития и калия // ФТТ. 1961.-Вып. 2, - С. 538 - 564.

80. N.J. Chou. Ion-induced secondary electron emission from MgO films // J. Vac. Sci. Technol. 1977. - V.I4. - №.1. - P. 307 -311.

81. B. Szapiro, J.J. Rocca. Electron emission from glow-discharge cathodes materials due to neon and argon ion bombardment // J. Apll. Phys. 1989. - V.65. - №.9. - P. 3713 -3716.

82. N.R. Rajapadhye, V.A. Joglekar, V.N. Bhoraskar. Ion secondary electron emission from A1203 and MgO films // Solid State Commum. -1986. V.60. - №.8. - P. 675 -679.

83. N. Koschida, S. Yoshida. High-efficiency secondary electron emission produced by ions incident on a porous MgO-Ag layer // J. Apll. Phys. Lett. 1979. - V.32. -№.11.-P. 707-710.

84. Экзоэлектронная эмиссия / Сборник статей под ред. Н.И. Кобзева. М.: ИЛ. -1962.-306.

85. И.В Крылова. Экзоэмиссия, химический аспект // Успехи химии. 1976. Т. 50.-Вып. 12.-С. 4319-4331.

86. В.И. Крюк. Исследование ЭЭЭ и возможности диагностики материалов электронной техники. Диссертация на соискание уч. степени д.ф.-м.н. -Свердловск. - 1978. - 358.

87. Аристархова. А.А. Исследование ЭЭЭ полупроводников и окислов. Диссертация на соискание уч. степени к.ф.-м.н. - Москва, 1984.-220.

88. Минц Р.И., Мильман И.И., Крюк В.И. ЭЭЭ полупроводников // УФН. 1976.- Т.119. Вып. 4. - С. 747 - 766.

89. Шуппе. Г.Н. Диагностика поверхностей электронными, ионными и фотонными зондами. Рязань. :РРТИ. - 1982, 4,1.- 83.

90. Зернов. Д.В. Электронная эмиссия тонких диэлектрических пленок под влиянием поля положительного поверхностного заряда, -Диссертация на соискание уч. ст. к.ф.-м.н. Москва. - 1947. -'198.

91. Серебров. Л.А. Развитие теории Елинсона-Зернова на втором этапе исследования молтеровской эмиссии // Радиотехника и электроника. 1980. - №11. - С. 2433 - 2442.

92. Чистяков П.Н., Татаринова. Н.В. Статистическое запаздывание пробоя в инертном газе при чисто металлическом и активированном катоде // Радиотехника и электроника. 1963. -№7. -С. 1246 1252.

93. Чистяков П.Н., Синельникова М.В., Рябинская Ж.Т. Влияние катодных явлений на возникновение повторных импульсов пробоев газа / Радиотехника и электроника. 1959. - №5. - С. 877 - 882.

94. Орлов. Ю.И. О статистическом запаздывании зажигания разряда в газе /7 Электронная техника. Сер. 4. ЭВ и ГР приборы. -1975. - Вып. 5. - С. 10 - 18.

95. Плешивцев. Н.В. Катодное распыление. М.: Атомиздат. -1968. - 344 С.

96. Распыление твердых тел ионной бомбардировкой / Под ред. Р. Бериша.- М.: Мир. Вып. 1(2). - 1984 (1986), - 336 (488).

97. Фундаментальные и прикладные аспекты распыления твердых тел / Сб. ст. под ред. Е.С. Машковой. М.: Мир. - 1989. - 349.

98. Спивак, Г.В. Юрасова В.Е., Прилежаева И.Н., Правдива. Е.К. О процессах на поверхности металла при катодном распылении // Изв. АН СССР. Сер. Физическая. - 1956. - Т. XX.-№.10.-С. 1184- 1189.

99. Белкин. A.M. Исследование механизма тренировки стабилитронов тлеющего разряда и линейных индикаторов. Разработка технологии и оборудования, Диссертация на соискание уч. степени К.Т.Й. - Рязань. - 1982. - 196.

100. US Patent 2993387. Indicator tube / J.K. Me Cauly. -1961.

101. US Patent 3580654. Method of Making Gas Discharge Display Devices / G.A. Kusky.- 1971.

102. Ризенман. М.И. Расширение ассортимента индикаторных приборов. -Электроника. 1973. - Т.46. - №. 8(402). - С. 31.

103. Самородов В.Г., Фролова. Т.К. Об изменении диаметра инжекционного отверстия ГИП с самосканированием. Электронная техника. - Сер. 4. ЭВ и ГР приборы. - 1981. - Вып. 21(85). - С. 39 - 41.

104. Кола. Р. Газоразрядные панели с внутренней саморазверткой / В кн. Достижения в технике передачи и воспроизведения изображений // Под ред. Б. Кейза-на. М.: Мир, - 1980, - Т.З. - С. 112 -113.

105. Козин Л.Ф., Физико-химические основы амальгамной металлургии. Алма-Ата.; Наука, - 1964. - 472 С.

106. Карабанов. С.М. Физические и технологические основы конструирования газоразрядных знакосинтезирующих индикаторов постоянного тока с внутренней памятью. Диссертация на соискание уч. степени к.т.н. - Рязань. - 1984. - 237 с.

107. Чистяков П.Н. Зависимость нормального катодного падения потенциала в инертных газах от различных факторов / В кн. Физическая электроника. М,: Атомиздат. - 1966. - Вып. 3. С. 3 -'5,

108. Крютченко О.Н., Корольков А.Н., Несповитый А.А., Степанов В.А. Влияние паров ртути на электрофизические характеристики разряда в ГИП постоянного тока / Межвуз. сб. научн. тр. "Вакуумная и плазменная электроника". Рязань.: РРТИ. - 1993. С. 25 - 28.

109. Смирнов Б.М., Атомные столкновения и элементарные процессы в плазме. -М.: Атомиздат. 1968. - 354.

110. Фоменко. B.C. Эмиссионные свойства материалов. Киев: Наукова Думка. -1970.-376.

111. P. Pech. Der normal Kathodenfall der Glimenthanding in Neon und Austriffsorbut von zeinen und bedeeten Molybdennoberfluchen // Beit aus der Plasmaphysik. -1972.-V.29.-S. 419.

112. Физика тонких пленок и их техническое применение. / Под общей ред. Г, Хасса и Р.Э. Туна. Т. 4. : Гл. 2. Образование зародышей при кристаллизации тонких пленок / Дж. П. Хирс, K.JI. Моазед. - М. : Мир. - 1970. - 325 С.

113. В. Эспе. Технология электровакуумных материалов. М.: Энергия. - Т. 2. -486 С.

114. А.с. 1304657 СССР. Способ определения количества парообразующего вещества в газоразрядных приборах / Карабанов С.М., Крютченко О.Н. 1986 (публикация запрещена).

115. А.с, 919531 СССР. Катод газоразрядного прибора / Крютченко О.Н., Чижиков А.Е. 1981 (публикация запрещена).

116. Страхов А.Ф. Автоматизированные измерительные комплексы. М.: Энергоиздат, 1982. 216 с.120. ГОСТ Р 50446-92121. ГОСТ 25024.6-8В

117. Исследование влияния различных факторов на характеристики знакосинте-зирующих индикаторов постоянного тока /Г.А.Алексеев, О.Н.Крютченко, Ю.И.Орлов и др. Электронная техника. Сер.4, Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1984, Вып.5. С.3-7.

118. Алексеев B.JL, Орлов Ю.И., Факторы, определяющие время перехода ГИП постоянного тока в информационный режим. Электронная техника. Сер.4, Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1982, Вып.1. С. 9-13.

119. Глубоков Г.Г., Добак В.И. Матричный газоразрядный индикатор на 104 элементов индикации с управлением от биполярных микросхем. Электронная техника. Сер.4, Электровакуумные и газоразрядные приборы; 1976, Вьп.8. С.43-52,

120. Смоляров A.M., Шестеркин А.Н. Способы повышения, надежности воспроизведения информации на газоразрядных панелях. В кн.: Современные методы и устройства отображения, информации. - М: Радио и связь, 1981, С.48-51.

121. Мирский Г.Я. Электровакуумные измерения М.: Радио и связь, 1986-31с.

122. Чистяков П.Н. Зависимость нормальных катодных падений потенциала С/„ в инертных газах от различных факторов, сборник Физическая электроника Под. ред. П.Н. Чистякова. -М.: Атомиздат,1966. Вып.З. С 4,10.

123. Ананьин B.C. и др. Некоторые физические процессы, происходящие при тренировке / В.С.Ананьин, А.М.Белки, А.М.Гусев / Электронная техника. Сер. 4, Электровакуумные и газоразрядные приборы: Науч.-техн. сб. / ЦНИИ "Электроника". 1974. - Вып. 6. С. 65-68.

124. Милованова Р.Л. Исследование работы выхода поверхности металлов в инертных средах: Дис. канд. техн. наук. М.: МИФИ, 1969.

125. Длин A.M. Математическая статистика в технике. М.: Сов. наука, 1958. -466 с.

126. Бертан Л. Хенсон. Контроль качества. Теория и применение. -М.: Прогресс, 1968.-414 с.

127. Страхов А.Ф. Автоматизированные измерительные комплексы. -М.: Энергоиздат, 1982. 216с.

128. Мирский Г.Я. Электровакуумные измерения.-М.:Радио и связь, 1986. с 440.

129. Доронин В.Г. Покрывайло А.Б. Сорокина Н.В. Расчет наработки до отказа газоразрядных индикаторов при различных режимах форсированных испытаний // Электронная техника. Сер.4. Электровакуумные и газоразрядные приборы.-1990.вып.4(131) С.34-42.

130. Лаврентьев С.И., Орлов Ю.И., Шестеркин А.Н. Анализ способов отбора элементов для объективного контроля параметров дискретных матричных индикаторов // Электронная техника. Сер.4. Электровакуумные и газоразрядные приборы.-1987.-№4 -С 51-58.

131. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров /А.К. Марцинкявичус, Э.К.Багданскис, Р.Л.Пошюнас и др.-М.: Радио и связь, 1988.-224с.141. ГОСТ 25024.0-83

132. А.С. 491944 СССР, МКИ С06Г 3/14. Устройство для инди-кации/Г.Г.Глубоков,В.И.Лобан,И.Н.Коростелев,Р.П.Беляев//Открытия. Изобретения.-1975. Вып. 42:-С.121.

133. А.с. 625202 СССР, МКИ1 С06С 3/04. Устройство для индикации /Г.Г.Глубоков, В.И.Лобан, И.Н. Коростелев, Р:П.Беляев //Открытия. Изоорете-ния.-1978.-Ш5.-С.133.

134. А.с. 960919 СССР, МКИ С09С 3/20. Устройство для отображения информации Д.Г.Глубоков, И;Н.Коростелев, В.А.Мясин// Открытия. Изобретения.-1982.-N35.-C.243.

135. А.с. I3I6029 СССР, МКИ С09С 3/28. Устройство для отображения информации/А. А.Свиязов //Открытия. Изобретения.-1987. Вып. 2I.-C.245.

136. А.с. I40I5I3 СССР, МКИ С09С 3/28. Устройство для отображения информации на газоразрядной индикаторной панели/ А.А.Свиязов //Открытия. Изобре-теяия;-1988.-Н21.-С.230.

137. Глубоков Г.Г., Лобан В.И. Матричный газоразрядный индикатор на 104 элементов индикации о управлением от биполярных микросхем // Электронная техника. Сер.4. Электровакуумные и газоразрядные npn6opbi.-1976.-N 68.-С.43-52.

138. Алексеенко А.Г., Коломбет Е.А., Старо дуб Г.И. Применение аналоговых прецизионных ИС- М.: Радио и связь, 1981,-224с.

139. Федорков Б.Г., Телец В.А., Дегтяренко В.Л. Микроэлектронные цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи.-М.: Радио и связь, I984.-I20C.

140. Быстродействующие интегральные микросхемы ЦАП и АЦП и измерение их параметров/А.Й.К.Марцинкявичус, Э.А.К.Багданскис, Р.Л. Лошюнас и др.-М.: Радио и связь, 1988.-224с.

141. Frenkel I.J., Zs. F. Phys., 26, 118, 1984.

142. Славинский М.П. Физико-химические свойства элементов, М:, Металург-издат, 1952.

143. Ананьин B.C. и др. Некоторые физические процессы, происходящие при тренировке / Электронная техника. Сер. 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы: Науч.-техн. сб. / ЦНИИ "Электроника". 1974. - Вып. 6. - С. 65-68.

144. Милованова P.JI. Исследование работы выхода поверхности металлов в инертных средах: Дис. канд. техн. наук. М.: МИФИ, 1969.

145. Распыление твердых тел под воздействием ионной бомбардировки/ под ред. Бериша-М.: Мир 1984.

146. Изменение микрорельефа поверхности холодного катода в тлеющем разряде / В.С.Ананьин, Н.Г. Кашников, JI.H. Покосовский и др. / Электронная техника. Сер. 3, Газоразрядные приборы: Науч.-техн. сб. / ЦНИИ "Электроника". 1967. - Вып. 4. - С. 63-74.

147. Hiroo Hori, Koichi Kasahara, Katsuyuki Inone. A Picture Display Panel Using a Constricted Glow Discharge. - IEEE Transactions on Electron Devices, 1974, v.ED-21, N6, p.372-376.

148. Lorteije J.H.J., de Vries G.H.F. a Two-Electrode-System DC Gas-Discharge Panel. Conf. Rec. Cons. Display Devices and System. New York City, 1974. N.Y., 1975, p.116-118.

149. Wilson K.L. II J. Plasma Phys. and Thermonuclear Fusion. Specialissue. 1984. P. 85-94.

150. Шипалов. A.C. Исследование путей создания долговечных холодных катодов для газоразрядных приборов, работающих в диапазоне давлений 1-5 мм. рт. ст. Диссертация на соискание уч. степени к.т.н. М. - 1972. - 156.

151. УТВЕРЖДАЮ авный инженер АО «ПЛАЗМА»1. ИОВИЧВ.В. 2009 г.1. АКТоб использовании результатов кандидатской диссертации Солдатова В.В.

152. Центра стратегического развития1. Евдокимов В.П.

Похожие работы

Электроника
05.27.00