Brevet FR2199615A1 — publié le 19740412

L'invention concerne un dispositif électronique à mémoire et notamment la réalisation de l'effacement dans celui-ci. Dans les tubes électroniques à mémoire, grâce à un ensemble de moyens appropriés associés au tube, il y a inscription de signaux sur une surface mémoire, désignée couramment sous le terme de cible, et lecture de ces signaux. Il existe une très grande variété de tubes à mémoire du fait des très nombreuses caractéristiques intervenant dans la définition de chacun d'eux. Ces tubes peuvent différer les uns des autres par exemple par la structure de leur cible, en forme de grille, permettant le passage dans les mailles de celle-ci des électrons des faisceaux d'électrons utilisés dans ces tubes ou, au contraire, en forme de surface continue, interdisant ce passage. Ils peuvent différer encore par le nombre de faisceaux d'électrons utilisés, un, deux ou trois suivant les cas, et, lorsque plusieurs faisceaux amont utilisés ., par leur position, c'est-à-dire celle des canons dont ils sont issus, par rapport à la cible, du meme côté ou de part et d'autre de celle-ci, par le mode de lecture des signaux inscrits sur la cible, point par point ou tous à la fois, par le fait que la lecture est ou non destructive, par le mode d'effacement utilisé lorsqu'elle ne l'est pas, par l'usage qui est fait des signaux, ces signaux pouvant autre conservés sous leur forme électrique ou utilisés à la production d'une image sur un écran lumiaescent,etc. L'invention s'applique plus particulièrement à ceux de ces tubes dans lesquels la lecture n'est pas destructive ; on entend par là que, une fois lu, le signal reste inscrit sur la cible tant que l'on ne procède pas à son effacement par un moyen approprié avant, bien entendu, 11 effacement naturel qui ne manquerait pas de se produire par suite des conditions régnant dans ces tubes, notamment la conductibilité non nulle de la cible et la génération d'ions dans la masse des gaz résiduels contenus dans ltenveloppe du tube.Et, parmi ces tubes, en particulier à ceux à deux canons à cible en forme de surface continue, ou cible membrane, dans lesquels, par suite de la nature de la cible la lecture est, comme on le verra plus loin., non destructive, On sait que ce type de cible est préféré chaque fois que l'on veut éviter dans les tubes à deux canons une diaphonie entre l'inscription et la lecture due à la superposition sur la cible des effets des deux faisceaux d'électrons. Cette non destructivité de la lecture impose de prévoir une phase d'effacement. Or, il arrive que, dans certaines utilisations, on désire obtenir l'effacement des signaux lus sans avoir à le commander, pour la raison très simple que l'on n'est pas martre du moment où les signaux apparaissent sur la cible et par voie de conséquence de celui ou, après leur lecture, on aura à commander leur effacement. Ce cas est celui par exemple où ces tubes sont utilisés à la détection d'objets dont l'apparition dans le champ surveillé peut avoir lieu à un. moment quelconque indépendant de l'observateur, la détection radar par exemple, et où il est par conséquent nécessaire de tenir en permanence, après chaque lecture, la cible prête à toute nouvelle inscription, c'est-àdire en état d'effacement. la présente invention concerne un dispositif à mémoire à lecture non destructive et à effacement permanent adapté à cet usage. Elle sera décrite dans le cas particulier d'un tube à mémoire à cible membrane. Pour une meilleure compréhension de l'invention on se reportera à la description qui suit et aux figures qui y sont jointes et qui représentent, à titre non limitatif - la figure i : le schéma d'un dispositif à mémoire à cible membrane selon l'invention. - la figure 2 : un détail de la cible de l'exemple de la figure 1. La figure 1 représente schématiquement un exemple de dispositif électronique à mémoire suivant l'invention. Sur cette figure, sur laquelle l'enveloppe à vide du tube n'a pas été représentée, on distingue une surface mémoire représentée par le rectangle 1, sur laquelle il sera revenu plus en détail plus loin, et, disposés de part et d'autre de cette surface deux canons à électrons, l'un d'écriture ou d1inscrip- tion, 2, et autre de lecture, 3. Ces canons se composent chacun, suivant les dispositions connues de l'optique électronique, d'une cathode, 20 et 30 respectivement, d'une électrode de commande de l'intensité du faisceau d'électrons émis par ces cathodes, 21 pour la première et 31 pour la seconde, et d'un ensemble d'électrodes d'accélération et de focalisation des électrons 22 et 32. Deux grilles 23 et 33 dont on verra le rtle plus loin, sont disposées de part et d'autre de la cible 1. De chacun de ces canons est issu un faisceau d'électrons produisant chacun un impact sur l'une des faces de la cible. Des moyens de déflexion, non représentés assurent le déplia cement de cet impact sur chacune de ces faces qui se trouvent ainsi balayées, l'une, la face de droite sur la figure, par le faisceau d'écriture (flèche en trait plein), l'autre, la face de gauche, par le faisceau de lecture (floche en trait interrompu). En fonctionnement, le faisceau d'écriture, auquel sont associés les moyens nécessaires à cet effet, inscrit, par balayage de la face de droite de la cible 1, en chacun de ses points d'impact sur celle-ci, le signal correspondant à ce point de l'image ou de la scène à mettre en mémoire ; le faisceau de lecture,qui balaye la face de gauche de la cible, lit un par un ces signaux après leur inscription grâce à un ensemble de moyens appropriés ; cette lecture, se fait d'ailleurs suivant les cas soit au fur et à mesure de l'inscription des signaux soit un certain temps après celle-ci, ce temps étant choisi d'après l'utilisation qui est faite du tube. Ces moyens sont représentés respectivement en 24 et 34. Avant de préciser ces moyens, il sera donné une description de la cible du tube de la figure 1, ctest-à-dire de l'élément portant le repère 1 sur cette figure. la cible représentée sur la figure 2 est constituée par une grille formée de deux réseaux de conducteurs 10 parallèles entrecroisés à angle droit recouverte d'un coté, celui tourné vers le canon a'écriture, d'une couche continue d'épaisseur uniforme Il d'un matériau diélectrique. La figure 2 est une vue partielle en coupe de cette cible par un plan parallèle à l'un de ces réseaux-et perpendiculaire à l'autre. Il n'est pas préjugé de la façon dont cette cible est réalisée. Plusieurs modes de réalisation- sont possibles suivant l'art antérieur en matière de tubes électroniques à mémoire. On admettra qu'il s'agît d'une grille plane dont les deux réseaux de conducteurs 10 à section rectangulaire, sont situés dans le même plan.Sur le dessin on n'a pas représenté le conducteur non coupé par le plan de la figure, comme non nécessaire aux considérations qui suivent. Sur ce dessin, les éléments constitutifs de la cible ont été volontairement grossis pour la clarté de la figure. En réalité l'épais- seur totale d'une cible comme celle représentée sur la figure est de l'ordre de quelques microns tout au plus. En fonctionnement la grille, c'est-à-dire les conducteurs 10, sont portés à un potentiel positif de quelques volts par rapport à la cathode 30 du canon de lecture pris comme potentiel zéro, ou potentiel de référence de tous les autres potentiels, tandis que la cathode 20 du canon d'écriture est portée à un potentiel négatif par rapport à cette référence. Ce potentiel détermine, pour une valeur donnée du potentiel positif précédent,l1énergie de l'impact du faisceau a'électron d'écriture sur la face de la cible tournée vers le canon d'écriture, recouverte, d'après ce qui précède, de la couche isolante 1 les sources de potentiel et leurs connexions aux éléments du tube de la figure 1 ne sont représentées que dans la mesure nécessaire à la compréhension. de l'invention. Dans l'état d'effacement, c'est-à-dire dans l'état de la cible où il nty a aucun signal inscrit sur celle-ci et où aucun signal n'est appliqué en 26, la face de droite de ltisolant 11, face sur laquelle a lieu l'inscription des signaux, se trouve polarisée négativement du fait du mécanisme d'effacement tel qu'il sera décrit plus loin 9 par liaison capacitive, la face opposée de l'isolant 11 tournée vers le canon de lecture 3 se trouve également, dans cet état, à un potentiel négatif par rapport à la cathode de lecture 30, empêchant les électrons de lecture d'atteindre les éléments métalliques 10 de la cible.Lors du balayage de la cible par le faisceau d'écriture, le potentiel de la cathode d'écriture est porté à une valeur négative suffisante on valeur absolue pour que l'impact du faisceau d'écriture sur la couche il provoque l'émission secondaire du matériau de cette couche avec un. coefficient supérieur à l'unité, ceci signifiant qu'un électron incident provoque l'émission par la couche Il de plusieurs électrons secon daires, le nombre total d'électrons secondaires émis étant luimême en chaque point proportionnel en gros au nombre d'électrons incidents.C'est ainsi que, dans les tubes de l'art antérieur, le signal à inscrire en chaque point de la cible est appliqué à l'électrode de commande 21 de façon à commander au moment du passage du faisceau a'écriture en ce point l'intensité du faisceau émis par la cathode 20 en fonction du signal à inscrire en ce point, et par voie de conséquence le nombre d'électrons perdus par la cible en ce point. les électrons secondaires émis dans toutes les directions (petites floches courbes en pointillé), suivant un mécanisme dans le détail duquel on ne rentrera pas ici, sont captés au moins en partie par la grille 23 à un potentiel légèrement positif, ceci ayant pour résultat l'apparition. en chaque point de la face de la couche Il balayé par le faisceau d'inscription de charges positives, comme indiqué sur la figure.Sur cette figure, à grande échelle, le faisceau limité aux deux flèches, a été représenté comme il se présente réellement,c'est-à-dire avec une surface d'impact sur la cible de dimensions non nulles, contrairement à la représentation schématique de la figure 1. Sous l'effet de ces charges le potentiel du point balayé s'établit à une valeur d'équilibre, en relation avec celui de la grille 23,moins négative que les points environnants non inscrits. Compte tenu de la très faible épaisseur de la couche 11, de l'ordre de micron d'après ce qui précède, la majeure partie de ce potentiel se retrouve sur le point de la couche il qui lui fait vis-à-vis à gauche sur la figure.Ce potentiel détermine la quantité d'électrons du faisceau de lecture capables d'atteindre en chaque point les éléments métalliques 10 au cours du balayage de la cible par le faisceau de lecture issu du canon 3 et la quantité de ceux qui sont refoulés vers la grille 33 convenablement polarisée ; des moyens 34 associés à cette grille, suivant un schéma connu, permettent la lecture de ces quantités, c'est-à-dire des signaux inscrits sur la face opposée de la cible. La lecture, qui résulte du potentiel plus ou moins négatif apparaissant en chaque point sur la face de gauche da la cible à la suite de l'inscription des signaux sur la face de droite se fait sans destruction des signaux inscrits sur cette face. Il est donc nécessaire de procéder à l'effacement de ces signaux avant l'inscription de nouveaux signaux. Afin de réaliser systématiquement cet effacement sitbt après leur lecture, l'invention prévoit, contrairement à ce qui est fait dans les tubes de l'art antérieur, d'appliquer les signaux inscrits dans le circuit de la cathode 20 du canon d'inscription 2, grâce à lten.- semble de moyens portant la référence 24. La grille de commande 21 est maintenue à un potentiel fixe -Vg négatif de l'ordre de -50V. Ces moyens, tels qu'ils sont prévus dans l'invention, comprennent une résistance R, montée dans la connexion de cathode 25, dont l'une des bornes est reliée au moyen du condensateur C à l'amplificateur 26 d'où sont issus les signaux à inscrire sur la cible, et dont l'autre borne est reliée au p81e négatif d'une source de tension continue 27, comme l'indique la figure. l'application d'un sign.al en A produit une chute de potentiel dans la résistance R fonction de l'intensité du signal appliqué. la cible, c'est-à-dire sa partie métallique 10, étant mainte nue au potentiel fixe de + 5V dans l'exemple de la figure 2, l'énergie de l'impact des électrons du faisceau d'inscription sur la cible 1 est alors la somme des énergies résultant de cette chute de potentiel et de la tension de la source 27. Â l'inscription cette énergie est suffisante pour provoquer l'émission d'électrons secondaires avec un coefficient supérieur à 1 par le matériau isolant de la couche 11. Quant à la quantité d'électrons secondaires émis par chaque point de la couche il balayé par le faisceau d'inscription, c'est-à-dire la valeur du signal inscrit en ce point, elle dépend du signal correspondant appliqué au point A, car celui-ci fixant d'après ce qui précède, la potentiel de la cathode 20, et par conséquent la différence de potentiel entre celle-ci et ltélec- trode de commande 21, au potentiel fixe -Vg, détermine l'intensité du faisceau de lecture en ce point. À l'effacement, aucun signal n'étant appliqué en À, les électrons du faisceau d'inscription sont accélérés vers la cible 1 par la source 27. La tension de cette source est à elle seule insuffisante pour provoquer l'émission secondaire de la couche Il avec un coefficient supérieur à l'unité ; en l'absence de signaux appliqués en À, ce faisceau dépose donc sur la couche il des charges négatives. Ces charges, lorsqu'elles sont en nombre suffisant, annulent les charges positives précédemment inscrites sur la cible et assurent l'effacement de celle-ci. Il est possible en choisissant les caractéristiques du canon à électrons 2 de réaliser aisément cette condition. On a relevé sur un exemple -Vg = -50V ; tension de la source 27 : -10 V ; valeur maximale de la chute de potentiel apparaissant dans la résistance R par suite de llapplication des signaux en À -40V. Sit8t que cesse l'inscription on obtient ainsi, dans le dispositif de l'invention l'effacement des signaux inscrits sur la cible lia Il va sans dire que dans l'exemple décrit l'inscription et la lecture ont lieu simultanément. lens les dispositifs de l'invention on tient donc de cette façon. la cible prête, en permanence, à toute nouvelle inscription, ce qui rend possible leur emploi dans le cas de signaux se succédant de façon aléatoire dans le temps. la vitesse d'effacement ou de déclin du signal inscrit est commandée par la valeur du potentiel -Vg qui fixe l'intensité du courant d'effacement. Enfin il n'est pas inutile de noter que, vu les valeurs des tensions mentionnees ci-dessus, le faisceau d'inscription est toujours plus intense que le faisceau d'effacement, l'électrode de commande 21 se trouvant portée à un potentiel négatif par rapport à la cathode 20 plus faible dans le premier cas que dans le second. Ceci n'est pas incompatible avec un bon effacement car généralement, pour des balayages d'inscription de courte durée, les temps d'effacement dont on dispose entre deux inscriptions sont plusieurs fois supérieurs à la durée de ces inscriptions. REVENDICADIONS 1. Dispositif à mémoire à lecture non destructive comprenant une surface mémoire balayée par un faisceau d'électrons issus d'un canon d'inscription y inscrivant les signaux constitutifs d'une image, par émission à partir de chaque point balayé de la surface d'un nombre d'électrons secondaires supérieur à celui des électrons incidents, la quantité d'électrons émis étant en chaque point fonction du signal de 11 image en ce point, les moyens d'inscription nécessaires étant associés audit canon pour conférer à l'impact du faisceau sur la surface une énergie supérieure à celle nécessaire pour provoquer cette émission et une intensité fonction du signal en ce point, et balayée simultanément à cette inscription par un faisceau d'électrons de lecture, les moyens nécessaires étant associés à ce faisceau pour la détection de la quantité d'électrons secondaires émis par chaque point lors de l'inscription, cette détection fournissant une lecture de l'image inscrite, caractérisé en ce que, parmi ces moyens d'inscription, une partie confère aux électrons du faisceau d'inscription une énergie indépendante des signaux de l'image et inférieure à celle nécessaire pour provoquer l'émission secondaire en question, le faisceau d'inscription continuant à balayer la surface mémoire en l'absence de signaux à inscrire sur celle-ci et y déposant des charges négatives provoquant l'effacement des signaux inscrits précédemment. 2. Dispositif à mémoire suivant la revendication 1,caractérisé en ce que,les moyens a'inscription consistant en une résistance montée dans la connexion de cathode du canon d'inscription et des moyens connectant cette résistance par l'une de ses bornes au dispositif d'où est issu le signal à inscrire, une différence de potentiel fonction du signal à inscrire apparaissant aux bornes de cette résistance du fait de cette connexion, ladite partie ixe des moyens d'inscription consiste en une source de tensio montée en série avec cette résistance dans la connexion de cathode. 3. Dispositif à mémoire suivant la revendication I,caractérisé en ce que ladite surface mémoire est une surface continue constituée de deux éléments appliqués l'un contre l'autre, l'un conducteur et l'autre isolant, ce dernier sous la forme d'une couche continue de matériau isolant, et en ce que les deux canons sont placés de part et d'autre de cette surface, le canon d'inscrip- tion du c8té de l'élément isolant.