Трубки прямого отображения с бистабильным хранением: Принцип работы и применение.
Direct-view bistable storage tube
Трубки прямого отображения (DVBST) Tektronix: принцип работы, история создания и применение технологии хранения данных на ЭЛТ с использованием вторичной эмиссии.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тюбик хранения с бистабильной прямой видимостью (DVBST) — это акроним, использовавшийся компанией Tektronix для обозначения их линейки трубок хранения. Это были электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), которые сохраняли информацию, записанную на них, с помощью аналоговой технологии, свойственной ЭЛТ, и основанной на вторичной эмиссии электронов непосредственно с флуоресцентного экрана. Полученное изображение было видно в виде постоянно светящихся узоров на лицевой панели ЭЛТ. Технология DVBST была предвосхищена Эндрю Хеффом из Научно-исследовательской лаборатории ВМС США, а также Уильямсом и Килбурном в конце 1940-х годов. Роберт Х. Андерсон из Tektronix (Tek) усовершенствовал концепции Хеффа в конце 1950-х годов, чтобы создать надежный и простой DVST.
Direct view bistable storage tube (DVBST) was an acronym used by Tektronix to describe their line of storage tubes. These were cathode ray tubes (CRT) that stored information written to them using an analog technique inherent in the CRT and based upon the secondary emission of electrons from the phosphor screen itself. The resulting image was visible in the continuously glowing patterns on the face of the CRT. DVBST technology was anticipated by Andrew Haeff of the US Naval Research Laboratory, and by Williams and Kilburn in the late 1940s. Tek's (Tektronix) Robert H. Anderson refined Haeff's concepts in the late 1950s to produce a reliable and simple DVST.
Принцип
DVBST использует два электронных пушки: "заливочную пушку" и "пишущую пушку". Пишущая пушка сканирует проводную сетку, заряжая её для создания негативного изображения. Затем заливочная пушка засыпает сетку электронами. Области, заряженные ранее, отталкивают входящие электроны, так что электроны проходят через сетку к люминофору только в тех областях, которые ранее не были заряжены. Эта технология имела ряд преимуществ и недостатков.
The DVBST implements two electron guns: a "flood gun" and a "writing gun". The writing gun scans across a wire grid, charging the grid to create the negative image. The flood gun then floods the grid. Previously charged areas repel the incoming electrons so that electrons only pass through the grid to the phosphor in those areas not previously charged. The technology offered several advantages and disadvantages.
Преимущества
Не требуется обновление изображения. Очень сложные изображения могут отображаться в очень высоком разрешении без мерцания. Стоимость значительно ниже.
No refreshing is needed. Very complex pictures can be displayed at very high resolution without flicker. The cost is much lower.
Недостатки
Обычно они не отображают цвет. Выбранную часть изображения нельзя стереть. Процесс стирания и перерисовки может занимать несколько секунд для сложных изображений. В DVST анимация отсутствует. Изменение любой части изображения требует перерисовки всего изображения.
They ordinarily do not display color. Selected part of the picture can not be erased. The erasing and redrawing process can take several seconds for complex pictures. No animation in DVST. Modifying any part of image requires redrawing of entire image.
Приложения
DVBST, произведенные Tektronix, использовались в аналоговых осциллоскопах (сначала в осциллоскопе 564, затем в мониторе типа 601 (1968), мониторе 611, подключаемых осциллоскопах 7313 и 7514, все производства Tektronix) и в компьютерных терминалах, таких как знаковый Tek 4010 и его несколько последователей, включая Tektronix 4014. Отдельные участки экрана записывались обычным электронным лучом и "заливались" широким электронным лучом с низкой скоростью. Для стирания требовалось очистить весь экран яркой вспышкой зеленого света, из-за чего технология получила прозвище "злая зеленая вспышка". Некоторые реализации DVBST также позволяли "прописывать" небольшое количество динамически обновляемых, не сохраняемых данных. Это позволяло отображать курсоры, графические элементы в процессе создания и тому подобное на компьютерных терминалах.
Tektronix made DVBSTs were used for analog oscilloscopes (first in the 564 oscilloscope, then the type 601 monitor (1968), the 611 monitor, the 7313 and 7514 plug in mainframe oscilloscope, all from Tektronix) and for computer terminals such as the archetypal Tek 4010 and its several successors including the Tektronix 4014. Portions of the screen are individually written to by a conventional electron beam gun, and "flooded" by a wide, low velocity electron gun. Erasure required erasing the entire screen in a bright flash of green light, leading to the nickname "the mean green flashin' machine". Some DVBST implementations also allowed the "write through" of a small amount of dynamically refreshed, non stored data. This allowed the display of cursors, graphic elements under construction, and the like on computer terminals.
Скиатрон
Альтернативным решением для трубок хранения служила "темноследовая" ЭЛТ, также известная как скиатрон. Эта ЭЛТ заменяла обычный светоизлучающий слой люминофора на лицевой панели трубки скотофором, таким как хлорид калия (KCl). KCl обладает свойством, при котором при попадании электронного луча на кристалл, эта точка меняет цвет с полупрозрачного белого на темно-пурпурный. Подсвечивая такую ЭЛТ белой или зеленой круглой люминесцентной лампой, результирующее изображение отображалось как черная информация на зеленом фоне или как пурпурная информация на белом фоне. Преимуществом, помимо полупостоянного хранения отображаемого изображения, является то, что яркость полученного дисплея ограничивается только источником освещения и оптикой. Изображение сохранялось до тех пор, пока не стиралось путем затопления скотофора высокоинтенсивным инфракрасным светом или электротермическим нагревом. Используя стандартные схемы отклонения и формирования растра, на мембране можно было создать двух уровневое изображение, которое сохранялось даже при отключении питания от ЭЛТ. Используя массив точек, например, 8 × 8, можно было сформировать больший пиксель для представления 64 оттенков серого. Одно из таких устройств, D36 Image Display, было разработано компанией DICOMED, а техническое сообщение было представлено на Электрооптической конференции 1972 года в Женеве, Швейцария.
An alternate solution for storage tubes was the "dark trace" CRT, also known as the skiatron. This CRT replaced the conventional light emitting phosphor layer on the face of the tube screen with a scotophor such as potassium chloride (KCl). KCl has the property that when a crystal is struck by an electron beam, that spot would change from translucent white to a dark magenta color. By backlighting such a CRT with a white or green circular fluorescent lamp, the resulting image would appear as black information against a green background or as magenta information against a white background. A benefit, aside from the semi permanent storage of the displayed image, is that the brightness of the resultant display is only limited by the illumination source and optics. The image would be retained until erased by flooding the scotophor with a high intensity infrared light or by electro thermal heating. Using conventional deflection and raster formation circuitry, a bi level image could be created on the membrane and retained even when power was removed from the CRT. By using an array of dots, say 8 × 8, a larger pixel could be formed to represent 64 gray levels. One such device, the D36 Image Display, was made by DICOMED Corporation and a technical paper was presented at the 1972 Electro Optical Conference in Geneva, Switzerland.