Электроника

ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ИНДИКАТОРЫ, класс газорарядных приборов, предназначенных для визуального воспроизведения информации; разновидность отображения информации приборов. Г. и. широко применяются в устр-вах автоматики, пром. электроники, контрольно-иэмерит. приборах, ЭВМ и др. В Г. и. используется, как правило, излучение катодной области или положит, столба тлеющего разряда, в связи с чем эти индикаторы наэ. также индикаторами тлеющего разряда. Использование тлеющего разряда позволяет создавать Г. и. с холодным ненвкаливаемым катодом; получать равномерно светящиеся поверхности требуемой формы; работать при малых уд. мощностях (--t0_ Вт/см2). Г. и. наполняются чаще всего смесью инертных газов на основе Ne (излучение ярко-оранжевого цвета с высокой яркостью). В газовую смесь в качестве добавок обычно входят А г, Кг и Хе (для понижения напряжений возникновения и поддержания разряда, а также для изменения спектрального состава излучения), Не (для ослабления темп-рной зависимости характеристик индикатора за счёт увеличения теплопроводности  смеси)   и   пары   Нд  (для   уменьшения  скорости   кагодного распыления). Катоды Г. и. либо выполняют из чистого металла (напр., Мо), либо делают активированными (оксидные или бариевые).
Действие Г. и. основано на возникновении оптич. излучения (свечения) при прохождении электрич. тока через газ. Свечение газового разряда связано либо с возбуждением атомов ударами эл-иов и с последующим возвратом атомов в нормальное (невоэбуждённое) состояние с выделением энергии в виде квантов света, либо с рекомбинацией положит, ионов с эл-нами в объёме или на стенках прибора, при этом также происходит выделение избыточной энергии в виде оптич. излучения. Излучение, сопровождающее газовый разряд в Г. и., может лежать как в видимой, так и УФ области спектра. В последнем случае для преобразования излучения в видимое применяют фотолюминофоры, возбуждаемые УФ излучением положит, столба газового разряда. Светоотдача Г. и. в этом случае может достигать десятых долей или единиц лм/Вт (т. е. по крайней мере на порядок выше, чем при использовании излучения отрнцат. столба тлеющего разряда).
Использование св-в газового разряда определяет такие особенности Г. и., как возможность адресации (иэбират. включения и выключения) газоразрядных ячеек — элементов отображения — по индикаторному полю (части лицевой поверхности индикатора, выделенной для визуального воспроизведения информации), запоминания информации, а также модуляции яркости оптич. излучения, необходимой для воспроизведения полутонового изображения. Для адресации элементов отображения в Г. и. обычно используются два метода. В методе совпадений локализация и возникновение разряда происходят только при одноврем. приложении электрич. сигналов к соответствующим (двум или более) электродам газоразрядной ячейки (пусковая характеристика ячейкн в этом случае имеет пороговый вид). В методе зарядовой связи возникновение разряда  одном промежутке стимулируется разрядом в др. промежутке. Сочетание зарядовой связи с подачей на электроды многофазных управляющих напряжений позволяет получить направленный перенос разряда (самосканирование).
По конструктивно-функцнои. признакам выделяют неск. оси. классов Г. и. Первые Г. и. — сигнальные — разработаны в нвч. 20-х гг. 20 в. В таких индикаторах прн поступлении индицируемого сигнала возникает свечение разряда (в отсутствие сигнала свечения нет). К сигнальным Г. и. относятся гл. обр. неоновые лампы, применяемые, напр., для индикации напряжения или электрич. поля. Знаковые индикаторы предназначаются для воспроизведения изображений цифр, букв и др. символов при ограни ч. числе знакомест (до 20). В зависимости от способа формирования изображения такие Г. и. делятся на индикаторы с целостным представлением информации (наэ. также фигурными или пакетными), в к-рых катоды имеют форму отображаемого символа, и индикаторы с синтезируемым изображением, катоды к-рых состоят из отд. элементов, имеющих форму сегментов, полосок и т. д. (см. Знако-синтезирующий индикатор). Широкий класс Г. и. составляют шкальные индикаторы (дискретные или аналоговые), обеспечивающие отсчёт измеряемой величины по положению светящейся области относительно начала шкалы (индикаторы с движущейся точкой) либо по длине светящегося столбика (полосковые индикаторы).
Шкальный дискретный индикатор (ШДИ), наэ. также счётно-индикаторным прибором, служит для отображения цифровой информации, представленной в виде серии импульсов. Такой Г. и. содержит общий электрод (катод или анод) и систему электродов для переноса разряда (соответственно анодов или катодов); в качестве индикаторного элемента используется газовый промежуток анод — катод (рис. 1). ШДИ подключается к источнику информации с помощью схемы адресации, к-рая преобразует последовательность входных сигналов в многофазные управляющие импульсы. При подаче на систему электродов переноса управляющих импульсов разряд последовательно переходит от одного электрода к другому (от анода к аноду или от катода к катоду), подобно тому, как это происходит в декатроне. Благодаря механизму направленного переноса разряда, схема включения ШДИ весьма проста и не зависит от числа электродов переноса. В зависимости от способа подачи управляющих импульсов информация отображается либо в виде светящегося столбика равномерной или неравномерной яркости, либо в виде светящейся точки, дискретно перемещеющейся относительно начала шкалы. Форма шкалы в ШДИ определяется расположением индикаторных элементов (линейная, круговая и т. д.). Число индикаторных элементов, как правило, не превышает неск. сотен; яркость составляет ок. 100 кд/м*; шаг дискретности 0,5—1,5 мм.
Шкальный аналоговый индикатор (ШАИ) осуществляет непрерывное преобразование аналогового входного сигнала в свечение катодной области тлеющего разряда. ШАИ содержит три электрода: проволочный катод, коаксиальный с ним цнлиндрич. анод и вспомогат. электрод — фиксатор, с прорезью для наблюдения свечения (рис. 2). В ШАИ отрнцат. тлеющее свечение представляет собой довольно узкую светящуюся область (т. н. светящийся столб), длина к-рой пропорциональна величине катодного тока. Для точного считывания показаний индикатора по длине светящегося столба необходимо, чтобы один из концов столба был фиксирован по отношению к определённой точке катода. С этой целью в ШАИ используется электрод фиксации разряда, соединенный обычно с катодом через токоограничивающий резистор. При подаче напряжения ие аиод первоначально возникает вспомогат. разряд (между анодом и фиксатором), к-рый затем переходит в осн. разряд. Вспомогат. разряд компенсирует потери заряженных ч-ц у краёв осн. разряда, что эквивалентно локальному усилению эмиссионных св-в катода. В результате обеспечивается фиксация столба разряда на краю катода.
Шкальные индикаторы находят применение в раэл. устр-вах автоматики для индикации и сигнализации, а также в измерит, аппаратуре в системах контроля и управления в   пром-сти,   на  транспорте,   в   медицине   и  др.   об ластах.
Особый класс Г. и. составляют индикаторные тиратроны тлеющего разряда — многоэлектродные приборы,  содержащие одну или иеск. сеток,   позволяющих  управлять возникновением разряда при низких (5—10 В) напряжениях (см. Тиратрон). На основе индикаторных тиратронов созданы тиратронные матричные индикаторы, предназначенные гл. обр. для отображения буквенно-цифровой информации. Индикаторные тиратроны работают в режимах с запоминанием и без запоминания информации; для адресации используется как метод совпадений, так и метод зарядовой связи. Яркость таких Г. и. достигает 150 кд/м^ и более. Индикаторные тиратроны в основном применяются в качестве составных элементов экранов коллективного пользования.
Класс Г. и. включает также газоразрядные индикаторные панели — наиболее быстро развивающийся класс газоразрядных индикаторных устр-в, преднаэнач. для отображения более сложной информации (энакографич., полутоновой и др.).