Już sam tytuł sugeruje, że nie będzie to miało nic wspólnego z nowelą Henryka Sienkiewicza. Istotnie, nie cofniemy się do wieku dziewiętnastego, a jedynie do połowy wieku ubiegłego.
Monoskop (w Rosji nazywany także titoskopem, od skrótu TIT- telewizjonnaja ispytatielnaja tablica) był specjalnym typem lampy elektronowopromieniowej, która wytwarzała sygnały elektryczne wizji, odpowiadające nieruchomemu obrazowi. Nazwa monoskop pochodzi od greckich słów "mono" (jedno) "skopeo" (patrzę).
Budowa lampy monoskopowej jest podobna do budowy kineskopu czy lampy oscyloskopowej. Podstawowa różnica
polega na tym, że zamiast ekranu świecącego monoskop ma specjalną tarczę (płytkę sygnałową),
na której naniesiony jest nadawany obraz. Jest to więc lampa elektronowa, będąca pamięcią tylko do odczytu (ROM).
Tarcza najczęściej była wykonana z aluminium, a obraz z węgla bezpostaciowego (sadzy).
Płytka sygnałowa była omiatana skupionym strumieniem elektronów, odchylanym tak,
jak w lampie kineskopowej lub oscyloskopowej. W zależności od wykonania lampy, były lampy:
a) ze skupianiem magnetycznym i odchylaniem magnetycznym
b) ze skupianiem elektrostatycznym i odchylaniem magnetycznym
c) ze skupianiem elektrostatycznym i odchylaniem elektrostatycznym
Naprzeciwko płytki sygnałowej znajduje się wyrzutnia elektronów. Skupiona wiązka elektronów omiatała płytkę sygnałową.
Do wytwarzania sygnału wizyjnego wykorzystuje się niejednorodne właściwości fizyczne płytki sygnałowej. Może to być niejednorodna rezystancja
lub niejednorodna emisja wtórna. Płytka aluminiowa pokryta sadzą ma niejednorodną emisję wtórną.
Miejsca nie pokryte sadzą stanowią czyste aluminium (glin), pokryte cienką warstwą tlenku glinu. Współczynnik emisji wtórnej
elektronów z tych miejsc jest większy niż z miejsc pokrytych sadzą. Elektrony wtórne odpływają do kolektora, zaś na oporniku roboczym
włączonym między płytkę a kolektor pojawia się sygnał wizyjny, odpowiadający treści obrazu na płytce.
Bywały także płytki wykonane np. z pozłacanej miedzi, a obraz stanowił rysunek wykonany np. z tlenku baru. Różnice pracy wyjścia
elektronów z tych materiałów przekładały się na niejednorodność współczynnika emisji wtórnej płytki.
Inne rozwiązanie płytki to płytka wykonana ze szkła, na którą jest napylona warstwa metalu o wzorze, jaki ma być nadawany. Jest to płytka
o niejednorodnej rezystancji.
Monoskopy były używane od lat 50. XX wieku do generowania tablic testowych TV i logo stacji, a więc typowych obrazów nieruchomych.
Na przykład klasyczna karta testowa z głową Indianina, używana przez NBC, była często generowana przy użyciu monoskopu.
Monoskopy były dostępne z szeroką gamą standardowych wzorów i komunikatów, a można je było zamówić z niestandardowym obrazem,
takim jak logo stacji. Monoskopowe generatory obrazu były szeroko stosowane do nadawania tablic testowych, logo stacji,
specjalnych sygnałów do celów testowych i standardowych komunikatów, takich jak „Proszę czekać” i
„normalna usługa zostanie wznowiona…”. Miały wiele zalet w porównaniu z kamerą na żywo skierowaną na tablicę.
Były stosunkowo tanie, szybko osiągały gotowość do pracy. Obraz z nich był dobrze "wykadrowany" i ostry.
Monoskopy były często używane do kalibracji kamer poprzez porównanie obrazu z monoskopu i takiego samego obrazu, ale nadawanego z kamery.
Popularność monoskopu spadła w latach sześćdziesiątych z powodu niemożności wygenerowania kolorowej tablicy testowej.
i rozwoju półprzewodnikowych generatorów sygnału testowego telewizji.
Technologicznie przestarzałe były praktycznie w latach 80.
Bywa, że tablicę testową (wyżej tablica 0249, stosowana w ZSRR) nazywa się monoskopem, co pochodzi prawdopodobnie od dawnego sposobu generowania tych właśnie tablic.
Monoskopy były także używane jako generatory znaków dla wyświetlaczy komputerowych, przez krótki czas w latach sześćdziesiątych.
Omówiony sposób wykorzystania monoskopów to tzw. sposób prosty. Istniał jeszcze sposób odwrotny. W tym sposobie monoskop był montowany w miejsce
właściwej lampy, np. ikonoskopu w kamerze. Monoskop miał konstrukcję i wymiary takie, jak lampa, którą chwilowo "zastępował". Następnie kamerę regulowało się na
dobry obraz z monoskopu (odchylanie, skupianie itp.), po czym monoskop się wyjmowało i wkładało właściwą lampę. Wszystko było już pod nią właściwie wyregulowane, czasami
dokonywano jeszcze drobnych korekt.
Przejdźmy obecnie do omówienia niektórych typów monoskopów.
W ZSRR produkowano monoskopy LI-22 i LI-22-1. Służyły one do wytwarzania telewizyjnej tablicy testowej 0249. LI-22-1 miał nieco lepsze parametry, w tym długowieczność.
Były to monoskopy o magnetycznym odchylaniu i skupianiu.
Do strojenia konwerterów standardów stosowany był monoskop LN-102M, a więc był on używany w metodzie odwrotnej do regulacji grafekonu LN-102.
W USA był produkowany monoskop 1699 (RCA), wprowadzony w 1939 r. Później wprowadzony (1946 r.) został 2F21 (RCA). Miał on skupianie elektrostatyczne
i odchylanie magnetyczne. Służył do generowania testu "z głową Indianina".
Monoskop CK1414 (1966 r. ) firmy Raytheon służył do generowania znaków w komputerach. Miał on skupianie i odchylanie elektrostatyczne.
Na zakończenie pozostaje jeszcze opis budowy i relacja z testów działania monoskopu M2 mojej konstrukcji.
Jest to mały monoskop demonstracyjny o skupianiu i odchylaniu magnetycznym. Został wyposażony w prostą tablicę testową, zawierającą dwa napisy "Replika", dwa jasne prostokąty
i dwa ciemne koła.
Parametry monoskopu M-2 (PWL):
- Napięcie żarzenia : 2,1V
- Prąd żarzenia ok. 0,7A.
- Katoda tlenkowa, żarzona pośrednio
- Napięcie kolektora 1750V (1300-2500
Prąd sygnału ok. 1-5 mikroamperów
Sposób wykonania czarno-białej tarczy, bez gradacji szarości sygnałowej jest następujący:
Płytkę sygnałową można wykonać z blachy aluminiowej. W celu wycinamy sobie odpowiednie płytki. Ja korzystałem z blachy o czystości "cz.d.a" i grubości 0,5 mm.
Blachę należy wytrawić w 10-20 % ciepłym roztworze wodorotlenku sodu cz.d.a . Czas trawienia 1- 3 minuty.
Potem blachę należy bardzo dokładnie wypłukać wodą destylowaną i wysuszyć. Następnie trzeba położyć na blachę szablon rysunku,
jaki ma być na płytce monoskopu. Szablon to nic innego jak cienka blacha z wytrawionym na wylot rysunkiem.
Szablon najlepiej docisnąć pincetą tak, aby przylegał do tarczy aluminiowej. Niespełnienie tego warunku sprawi, że obraz będzie nieostry, rozmazany.
Nieudany rysunek można usunąć przez zmycie wodą z detergentem i ponowne trawienie płytki.
Następnie należy okopcić sadzą płytkę monoskopu przez szablon. Najlepiej okopcać w górnej części płomienia. Tam wydziela się sadza, a nie tłusta stearyna,
szkodliwa po wmontowaniu płytki w lampę. Należy się starać, aby płytka w odsłoniętych miejscach była równomiernie pokryta sadzą.
Dobrze mieć do szablonu mieć dogrzany metalowy "wąs". Po okopceniu ostrożnie kładziemy płytkę sygnałową rysunkiem do góry.
Potem pincetą podnosimy ostrożnie za "wąs" szablon, aby nie zetrzeć obrazka.
Potem wskazane jest obejrzeć płytkę w monoskopie rozbieralnym. W moim przypadku płytkę można było obejrzeć w spawarce elektronowej.
Można wówczas ocenić kontrastowość obrazu itp. Napięcie przyspieszające 1,5- 2,5 kV. Prąd wiązki 0,1-0,2 mA
(w moich warunkach- odległość od kolektora elektronów wtórnych ok. 10 cm). Wskazane jest też 30 s oddziaływanie wiązki o natężeniu 5-6 mA/3-4 kV w celu jej wygrzania
pod próżnią. Usuwa się przy tym łatwo lotne zanieczyszczenia z płytki.
Następnie do płytki dogrzewa się wspornik i wyprowadzenie płytki i montuje się w lampie (jej szerszej części). Wewnętrzną część szkła pokrywa się akwadagiem, zostawiając ok. 0,5 cm przed tarczą
i ok 1 cm od otwartego końca rury. Potem dołącza się wąską część balonu lampy- szyjkę. Po dołączeniu pokrywa się akwadagiem jej część w środku oraz jej łączenie z szerszą częścią balonu.
Od otwartego końca balonu pozostawia się pewien fragment czysty, taki, żeby wąsy anody wyrzutni dotykały akwadagu.
Po wysuszeniu akwadag spieka się w 300 stopniach w piecu w czasie ok. 1 - 2 godzin i pozostawia do wystudzenia.
Osobno sporządza się wyrzutnię elektronów na nóżce spłaszczowej. Odległość Wehnelt- katoda ok. 0,5 mm. Odległość Wehnelt- anoda ok. 4 mm.
Wyrzutnię montuje się w lampie poprzez zatapianie odwrotne.
Po odprężeniu łączenia w piecu przystępuje się do pompowania połączonego z wygrzewaniem.
Po osiągnięciu ciśnienia niższego niż 5x10^-6 Tr formuje się katodę, powoli przeżarzając ją do 3,8V obserwując wskazania próżniomierza. W żadnym momencie tego
procesu nie należy przekroczyć ciśnienia 2x10^-5 Tr.
Po odtopieniu lampy (ciśnienie niższe niż 4x10^-6 Tr) rozpyla się getter i montuje się wyprowadzenia kolektora i płytki sygnałowej.
Następnie gotową lampę, wyposażoną w cewki odchylające i cewkę skupiającą podłącza się do stanowiska testowego.
Podaje się:
prąd skupiania ok. 0,3A, sygnały odchylania, napięcie żarzenia 2,1V, napięcie cylindra 0V, napięcie przyspieszające 1750V. Prąd wiązki w tych warunkach powinien osiągnąć
50-60 mikroamperów. Regulując prądem skupiania i sygnałami odchylania należy doprowadzić do uzyskania obrazu o właściwych proporcjach. Właściwy kontrast można osiągnąć
przez zmniejszenie prądu wiązki monoskopu (przy ok. -9V na elektrodzie Wehnelta prąd wiązki wynosi ok. 10 mikroamperów).
Stosowane było odchylanie spiralne, o ok. 30 zwojach i częstotliwości odświeżania ok. 15 Hz.
Sygnał użyteczny z monoskopu przy prądzie wiązki 100 mikroamperów przy napięciu przyspieszającym 2200V, na rezystorze 12 kiloomów miał amplitudę ok. 60 mV. Oznacza to, że prąd sygnału jest nie mniejszy niż 5 mikroamperów.
Przy napięciu 1500V sygnał ten może być szacowany na ok. 1 mikroamper, przy prądzie wiązki 20 mikroamperów (napięcie elektrody Wehnelta ok. -5V).
Dopuszczalny zakres napięć przyspieszających 1300-2500V. Zalecane 1500-1800V.
Dalsze polepszenie jakości obrazu jest możliwe na drodze zamiany odchylania spiralnego na liniowe i poprawie wzmacniacza wizji. Ale to już zupełnie inna historia.
Monoskop (w Rosji nazywany także titoskopem, od skrótu TIT- telewizjonnaja ispytatielnaja tablica) był specjalnym typem lampy elektronowopromieniowej, która wytwarzała sygnały elektryczne wizji, odpowiadające nieruchomemu obrazowi. Nazwa monoskop pochodzi od greckich słów "mono" (jedno) "skopeo" (patrzę).
Budowa lampy monoskopowej jest podobna do budowy kineskopu czy lampy oscyloskopowej. Podstawowa różnica
polega na tym, że zamiast ekranu świecącego monoskop ma specjalną tarczę (płytkę sygnałową),
na której naniesiony jest nadawany obraz. Jest to więc lampa elektronowa, będąca pamięcią tylko do odczytu (ROM).
Tarcza najczęściej była wykonana z aluminium, a obraz z węgla bezpostaciowego (sadzy).
Płytka sygnałowa była omiatana skupionym strumieniem elektronów, odchylanym tak,
jak w lampie kineskopowej lub oscyloskopowej. W zależności od wykonania lampy, były lampy:
a) ze skupianiem magnetycznym i odchylaniem magnetycznym
b) ze skupianiem elektrostatycznym i odchylaniem magnetycznym
c) ze skupianiem elektrostatycznym i odchylaniem elektrostatycznym
Naprzeciwko płytki sygnałowej znajduje się wyrzutnia elektronów. Skupiona wiązka elektronów omiatała płytkę sygnałową.
Do wytwarzania sygnału wizyjnego wykorzystuje się niejednorodne właściwości fizyczne płytki sygnałowej. Może to być niejednorodna rezystancja
lub niejednorodna emisja wtórna. Płytka aluminiowa pokryta sadzą ma niejednorodną emisję wtórną.
Miejsca nie pokryte sadzą stanowią czyste aluminium (glin), pokryte cienką warstwą tlenku glinu. Współczynnik emisji wtórnej
elektronów z tych miejsc jest większy niż z miejsc pokrytych sadzą. Elektrony wtórne odpływają do kolektora, zaś na oporniku roboczym
włączonym między płytkę a kolektor pojawia się sygnał wizyjny, odpowiadający treści obrazu na płytce.
Bywały także płytki wykonane np. z pozłacanej miedzi, a obraz stanowił rysunek wykonany np. z tlenku baru. Różnice pracy wyjścia
elektronów z tych materiałów przekładały się na niejednorodność współczynnika emisji wtórnej płytki.
Inne rozwiązanie płytki to płytka wykonana ze szkła, na którą jest napylona warstwa metalu o wzorze, jaki ma być nadawany. Jest to płytka
o niejednorodnej rezystancji.
Monoskopy były używane od lat 50. XX wieku do generowania tablic testowych TV i logo stacji, a więc typowych obrazów nieruchomych.
Na przykład klasyczna karta testowa z głową Indianina, używana przez NBC, była często generowana przy użyciu monoskopu.
Monoskopy były dostępne z szeroką gamą standardowych wzorów i komunikatów, a można je było zamówić z niestandardowym obrazem,
takim jak logo stacji. Monoskopowe generatory obrazu były szeroko stosowane do nadawania tablic testowych, logo stacji,
specjalnych sygnałów do celów testowych i standardowych komunikatów, takich jak „Proszę czekać” i
„normalna usługa zostanie wznowiona…”. Miały wiele zalet w porównaniu z kamerą na żywo skierowaną na tablicę.
Były stosunkowo tanie, szybko osiągały gotowość do pracy. Obraz z nich był dobrze "wykadrowany" i ostry.
Monoskopy były często używane do kalibracji kamer poprzez porównanie obrazu z monoskopu i takiego samego obrazu, ale nadawanego z kamery.
Popularność monoskopu spadła w latach sześćdziesiątych z powodu niemożności wygenerowania kolorowej tablicy testowej.
i rozwoju półprzewodnikowych generatorów sygnału testowego telewizji.
Technologicznie przestarzałe były praktycznie w latach 80.
Bywa, że tablicę testową (wyżej tablica 0249, stosowana w ZSRR) nazywa się monoskopem, co pochodzi prawdopodobnie od dawnego sposobu generowania tych właśnie tablic.
Monoskopy były także używane jako generatory znaków dla wyświetlaczy komputerowych, przez krótki czas w latach sześćdziesiątych.
Omówiony sposób wykorzystania monoskopów to tzw. sposób prosty. Istniał jeszcze sposób odwrotny. W tym sposobie monoskop był montowany w miejsce
właściwej lampy, np. ikonoskopu w kamerze. Monoskop miał konstrukcję i wymiary takie, jak lampa, którą chwilowo "zastępował". Następnie kamerę regulowało się na
dobry obraz z monoskopu (odchylanie, skupianie itp.), po czym monoskop się wyjmowało i wkładało właściwą lampę. Wszystko było już pod nią właściwie wyregulowane, czasami
dokonywano jeszcze drobnych korekt.
Przejdźmy obecnie do omówienia niektórych typów monoskopów.
W ZSRR produkowano monoskopy LI-22 i LI-22-1. Służyły one do wytwarzania telewizyjnej tablicy testowej 0249. LI-22-1 miał nieco lepsze parametry, w tym długowieczność.
Były to monoskopy o magnetycznym odchylaniu i skupianiu.
Do strojenia konwerterów standardów stosowany był monoskop LN-102M, a więc był on używany w metodzie odwrotnej do regulacji grafekonu LN-102.
W USA był produkowany monoskop 1699 (RCA), wprowadzony w 1939 r. Później wprowadzony (1946 r.) został 2F21 (RCA). Miał on skupianie elektrostatyczne
i odchylanie magnetyczne. Służył do generowania testu "z głową Indianina".
Monoskop CK1414 (1966 r. ) firmy Raytheon służył do generowania znaków w komputerach. Miał on skupianie i odchylanie elektrostatyczne.
Na zakończenie pozostaje jeszcze opis budowy i relacja z testów działania monoskopu M2 mojej konstrukcji.
Jest to mały monoskop demonstracyjny o skupianiu i odchylaniu magnetycznym. Został wyposażony w prostą tablicę testową, zawierającą dwa napisy "Replika", dwa jasne prostokąty
i dwa ciemne koła.
Parametry monoskopu M-2 (PWL):
- Napięcie żarzenia : 2,1V
- Prąd żarzenia ok. 0,7A.
- Katoda tlenkowa, żarzona pośrednio
- Napięcie kolektora 1750V (1300-2500
Prąd sygnału ok. 1-5 mikroamperów
Sposób wykonania czarno-białej tarczy, bez gradacji szarości sygnałowej jest następujący:
Płytkę sygnałową można wykonać z blachy aluminiowej. W celu wycinamy sobie odpowiednie płytki. Ja korzystałem z blachy o czystości "cz.d.a" i grubości 0,5 mm.
Blachę należy wytrawić w 10-20 % ciepłym roztworze wodorotlenku sodu cz.d.a . Czas trawienia 1- 3 minuty.
Potem blachę należy bardzo dokładnie wypłukać wodą destylowaną i wysuszyć. Następnie trzeba położyć na blachę szablon rysunku,
jaki ma być na płytce monoskopu. Szablon to nic innego jak cienka blacha z wytrawionym na wylot rysunkiem.
Szablon najlepiej docisnąć pincetą tak, aby przylegał do tarczy aluminiowej. Niespełnienie tego warunku sprawi, że obraz będzie nieostry, rozmazany.
Nieudany rysunek można usunąć przez zmycie wodą z detergentem i ponowne trawienie płytki.
Następnie należy okopcić sadzą płytkę monoskopu przez szablon. Najlepiej okopcać w górnej części płomienia. Tam wydziela się sadza, a nie tłusta stearyna,
szkodliwa po wmontowaniu płytki w lampę. Należy się starać, aby płytka w odsłoniętych miejscach była równomiernie pokryta sadzą.
Dobrze mieć do szablonu mieć dogrzany metalowy "wąs". Po okopceniu ostrożnie kładziemy płytkę sygnałową rysunkiem do góry.
Potem pincetą podnosimy ostrożnie za "wąs" szablon, aby nie zetrzeć obrazka.
Potem wskazane jest obejrzeć płytkę w monoskopie rozbieralnym. W moim przypadku płytkę można było obejrzeć w spawarce elektronowej.
Można wówczas ocenić kontrastowość obrazu itp. Napięcie przyspieszające 1,5- 2,5 kV. Prąd wiązki 0,1-0,2 mA
(w moich warunkach- odległość od kolektora elektronów wtórnych ok. 10 cm). Wskazane jest też 30 s oddziaływanie wiązki o natężeniu 5-6 mA/3-4 kV w celu jej wygrzania
pod próżnią. Usuwa się przy tym łatwo lotne zanieczyszczenia z płytki.
Następnie do płytki dogrzewa się wspornik i wyprowadzenie płytki i montuje się w lampie (jej szerszej części). Wewnętrzną część szkła pokrywa się akwadagiem, zostawiając ok. 0,5 cm przed tarczą
i ok 1 cm od otwartego końca rury. Potem dołącza się wąską część balonu lampy- szyjkę. Po dołączeniu pokrywa się akwadagiem jej część w środku oraz jej łączenie z szerszą częścią balonu.
Od otwartego końca balonu pozostawia się pewien fragment czysty, taki, żeby wąsy anody wyrzutni dotykały akwadagu.
Po wysuszeniu akwadag spieka się w 300 stopniach w piecu w czasie ok. 1 - 2 godzin i pozostawia do wystudzenia.
Osobno sporządza się wyrzutnię elektronów na nóżce spłaszczowej. Odległość Wehnelt- katoda ok. 0,5 mm. Odległość Wehnelt- anoda ok. 4 mm.
Wyrzutnię montuje się w lampie poprzez zatapianie odwrotne.
Po odprężeniu łączenia w piecu przystępuje się do pompowania połączonego z wygrzewaniem.
Po osiągnięciu ciśnienia niższego niż 5x10^-6 Tr formuje się katodę, powoli przeżarzając ją do 3,8V obserwując wskazania próżniomierza. W żadnym momencie tego
procesu nie należy przekroczyć ciśnienia 2x10^-5 Tr.
Po odtopieniu lampy (ciśnienie niższe niż 4x10^-6 Tr) rozpyla się getter i montuje się wyprowadzenia kolektora i płytki sygnałowej.
Następnie gotową lampę, wyposażoną w cewki odchylające i cewkę skupiającą podłącza się do stanowiska testowego.
Podaje się:
prąd skupiania ok. 0,3A, sygnały odchylania, napięcie żarzenia 2,1V, napięcie cylindra 0V, napięcie przyspieszające 1750V. Prąd wiązki w tych warunkach powinien osiągnąć
50-60 mikroamperów. Regulując prądem skupiania i sygnałami odchylania należy doprowadzić do uzyskania obrazu o właściwych proporcjach. Właściwy kontrast można osiągnąć
przez zmniejszenie prądu wiązki monoskopu (przy ok. -9V na elektrodzie Wehnelta prąd wiązki wynosi ok. 10 mikroamperów).
Stosowane było odchylanie spiralne, o ok. 30 zwojach i częstotliwości odświeżania ok. 15 Hz.
Sygnał użyteczny z monoskopu przy prądzie wiązki 100 mikroamperów przy napięciu przyspieszającym 2200V, na rezystorze 12 kiloomów miał amplitudę ok. 60 mV. Oznacza to, że prąd sygnału jest nie mniejszy niż 5 mikroamperów.
Przy napięciu 1500V sygnał ten może być szacowany na ok. 1 mikroamper, przy prądzie wiązki 20 mikroamperów (napięcie elektrody Wehnelta ok. -5V).
Dopuszczalny zakres napięć przyspieszających 1300-2500V. Zalecane 1500-1800V.
Dalsze polepszenie jakości obrazu jest możliwe na drodze zamiany odchylania spiralnego na liniowe i poprawie wzmacniacza wizji. Ale to już zupełnie inna historia.
Cool? Ranking DIY
