167160. lajstromszámú szabadalom • Elektrografikus regisztráló berendezés
7 167160 8 hatásosan tovább terjedhet az 58 nyílás felé, aminek következtében az elektródáról elektronok távoznak, ha az elektródát meta-stabil atomok érik. A semleges gázok közül meta-stabil hélium részecskék a legjobb Auger elektroemitterek. Héliumnak van a semleges gázok közül a legnagyobb meta-stabil energiája, amely körülbelül 19,8 elektronvolt. Ez a meta-stabil energia szint az 58 nyílás körzetében hatásosan ionizálja a levegőt, minthogy meghaladja az itt alkalmazható gázfajták, például Ne, 02, NH és OH ionizációs energiáját. A héliumnak van továbbá a semleges gázok között a legnagyobb diffúziós intenzitása. Minthogy tehát a hélium meta-stabil részecskéi képesek arra, hogy az ionizációs kisülést a 40 csúcselektróda éleitől hatásosan továbbítsák az 58 nyílás felé, minthogy továbbá a hélium meta-stabil részecskéi alkalmasak arra, hogy gázok molekuláit hatásosan ionizálják amint az általuk létesített meta-stabil hélium részecskék és töltések az 58 nyíláson át ki áramolnak, áramló gázként célszerűen héliumot alkalmazunk. Függetlenül az itt szerepet játszó mechanizmusoktól, a gerjesztett hélium a 60 gerjesztőrésen át az 58 nyílás körzetébe jut. Az 58 nyílás körzetében a gerjesztett hálium és az alkalmazott gáz molekulák között kölcsönhatás megy végbe, amely számos ion és szabad elektron keletkezését eredményezi. Az emissziós színképek elemzése során különféle ionfajtákat sikerült megállapítani, amilyenek az N2 + OH* , NH*. Negatív fajtákat nem állapítottunk meg, minthogy az ismert negatív fajtáknak nincs emissziós színképük. Ennek ellenére negatív fajták elegendő számban vannak jelen ahhoz, hogy a 64 papíron vagy a 66 ellenelektródán hatásos töltéslerakódást biztosítsanak. Az 58 nyílás többek között ezeket a töltéseket bocsájtja ki. A kívánt polaritású töltéseket elektrosztatikus erők a gyorsító 62 résen át a 64 papírhoz vonzzák. A lerakódott töltés pontméretét nagymértékben meghatározza az 58 nyílás geometriája. Jóllehet áramló gázként bármilyen semleges gázt alkalmazhatunk, a fentiekben leírt ionizációs folyamat szempontjából a jelenlegi ionágyú kialakítás mellett a hélium látszik leghatásosabbnak. Sokkal megbízhatóbbnak bizonyult bármilyen más gázáramnál, amelyet a regisztráló impulzus alkalmazásakor a légrésben ionizáció létrehozásával kapcsolatban vizsgáltunk. A fentiekben említett elektromágneses és elektrosztatikus tereket bármely ismert megoldással létrehozhatjuk. A találmány szerinti elektrografikus regisztráló berendezés ionágyújának kiviteli alakja az 5. ábrán látható. A találmány szerinti kialakítás a 2. és a 4. ábrán látható ismert ionágyútól abban különbözik, hogy a 42 lemezelektróda és a 66 ellenelektróda között további 200 rácselektróda van elhelyezve. Az 5. ábrán alkalmazott hivatkozási számok megegyeznek a 2-4. ábrák azonos alkatrészeinek hivatkozási számaival. A 200 rácselektróda alkalmazása lehetővé teszi a lerakódó töltések járulékos vezérlését, továbbá azt, hogy a 64 papíron folytonos tónusú szürke skálájú regisztrátumot hozzunk létre. A 62 résen áthaladó ion és elektron nyalábot a 200 rácselektródára adott járulékos vezérlőjellel módosíthatjuk. Ezzel járulékos információt adhatunk ahhoz az információhoz, amelyet az ismert módon azzal érünk el, hogy az ionágyút impulzusüzemben vezéreljük. A 200 rácselektróda alkalmazása lehetővé teszi, 5 hogy a töltéstovábbítást közelítőleg lineárisan vezéreljük. Evégből az ionágyú 200 rácselektródájára például közelítőleg 80 volt amplitúdójú előfeszültséget adunk. A 200 rácselektródával hatásos vezérlést például úgy érhetünk el, hogy a 66 10 ellenelektródát földeljük, a 42 lemezelektródát -225 volt feszültségen tartjuk, a 40 csúcselektródát a —225 volt és —1475 volt közé eső feszültségű impulzusokkal tápláljuk, miközben olyan hélium áramot tartunk fönn, amelynek áramlási intenzitása 15 kissé nagyobb mint 2 cm3 /perc, az ellenelektróda és a rácselektróda közötti távolság körülbelül 0,125 mm, és a 200 rácselektródára adott feszültséget közelítőleg -170 volt és -260 volt között változtatjuk. 20 A fenti példák csupán célszerű kiviteli alakok. A feszültségeket, a poliaritásokat és a közöket igen tág határok között változtathatjuk, aszerint, hogy milyen impulzusvezérlési megoldást alkalmazunk és 25 milyen ionágyú elrendezést választunk, továbbá, hogy milyen nagyságú és polaritású vezérlőjeleket alkalmazunk, valamint milyen természetű kimenetű jelet kívánunk. A rácselektróda érzékenységét az elektródák közének és a nyílások viszonylagos 30 elhelyezkedésének módosításával változtathatjuk. A 200 rácselektródával elérhető vezérlési fok elegendő arra, hogy a fentiekben ismertetett ionágyú alkalmazásával analóg vagy szürke skálájú 35 regisztrálást lehetővé tegyünk. Ez az elrendezés a nagyobb teljesítmény mellett azzal az előnnyel is jár, hogy regisztráló folyamatokhoz kisfeszültségű töltéstvezérlést alkalmazhatunk. Az ionágyú elrendezésnek a találmány szerinti 40 negyedik 200 rácselektródával történő kiegészítése lehetővé teszi, hogy az ionágyút a regisztrálástól eltérő célokra is alkalmazzuk. Az ionágyú ugyanis a negyedik rácselektróda alkalmazásával a hagyományos triódához hasonló erősítővé válik, és mint 45 erősítő alkalmazható bizonyos különleges áramköri elrendezésekben. Dyen esetben a 42 lemezelektróda és a 40 csúcselektróda, valamint csatolt részeik általában a gerjesztőelektródák szerepét töltik be. A 66 ellenelektróda kollektornak tekinthető. A 202 50 jelforrás által szolgáltatott vezérlőjel a vezérlő 200 rácselektródára adva, a 66 ellenelektródán megjelenő töltésáram útján fölerősödik, és ez érzékelhető a 66 ellenelektródához kapcsolt külső áramkörrel. Meg kell jegyeznünk, hogy ez az 55 erősítő, amely a hagyományos triódához hasonló eredményeket ad, nem igényel vákuumot és alkalmas azonos nagyságrendű erősítések létrehozására. így az 5. ábrán látható ionágyú elrendezés a 60 fent leírt módon alkalmas regisztráló rendszerben való használatra, és a töltési folyamat és a 64 papíron lerakódó töltések vezérlését illetően az ismerteknél jobb hatásfokú. Ajárulékos vezérlés elegendő arra, hogy a leírt ionágyúval folytonos 65 tónusú és szürke skálájú képet nyerjünk. Ezen 4
