(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 [ 96 ] 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

ГЛАВА ПЯТАЯ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫЕ ПРИБОРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

§ 5.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВЫХ ПРИБОРОВ

Электроннолучевыми называются приборы, у которых электронный поток, выходящий из катода, формируется с помощью электрического или магнитного поля в узкий пучок, называемый лучом.

Форма луча и его исполь-

няются также в запоминающих узлах вычислительных машин в качестве электронных многоканальных переключателей (трохо-тронов), а также в некоторых типах ускорителей заряженных частиц

Электроннолучевые приборы, применяемые в осциллографии, телевидении, рентгенотехнике и в запоминающих устройствах, называют также электроннолучевыми трубками. У большинства типов электроннолучевых трубок электронный луч перемещается по экрану, обладающему способностью кратковременно светиться при бомбардировке его электронами луча (рис. 5.1). Такое свечение проявляется при переходе в нормальное состояние атомов вещества экрана, возбужденных ударами электронов.

Вещества, способные светиться при облучении их поверхности электронами достаточно высоких энергий, получили название люминофоров. Нанесенный на торец трубки люминофор вместе с подложкой и образует светящийся (люминесцирующий) экран трубки. Кратковременно светящаяся на экране кривая определяет ту траекторию, по которой перемещался луч. Форма траектории соответствует изменению во времени напряжения или тока, управляющих движением луча.


Люминесцирующий экран

зование зависят от назначения прибора. К основным областям применения электроннолучевых приборов относятся осциллография, телевидение, электронная микроскопия и рентгенотехника. Специальные типы электроннолучевых приборов приме-

Рис. 5.1. Электроннолучевая трубка



Управление движением луча, так же как и его формирование, может осуществляться электрическим или магнитным полем или же их совместным воздействием.

В зависимости от вида способов фокусировки и управления лучом различают трубки:

а) с электростатическим формированием и управлением,

б) с магнитным формированием и управлением,

в) трубки, в которых фокусировка луча осуществляется магнитным, а управление - электростатическим полем.

Режимы работы и устройства двух первых видов электроннолучевых трубок рассмотрим после ознакомления с основными свойствами люминесцирующих экранов.

§ 5.2. ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИЕ ЭКРАНЫ

Основными критериями, по которым выбирается состав люминофора для экранов, являются: 1) желаемый цвет свечения, 2) необходимая яркость свечения, 3) высокая долговечность экрана, 4) сохранение свечения в течение некоторого времени после прохождения луча (послесвечение).

Для визуальных наблюдений наиболее удобны экраны с желто-зеленым свечением, к которому человеческий глаз наиболее чувствителен. Для таких экранов применяются люминофоры, в состав которых входит силикат цинка (виллемит). Для фотографических регистрации предпочтительнее люминофоры, изготовленные из вольфрамата кальция, дающие синее свечение, более активно воздействующее на фотоэмульсию. Для смешанного использования применяются цинко-кадмиевые люминофоры, дающие синевато-зеленое свечение.

Яркость свечения, характеризуемая световым потоком, излучаемым единицей поверхности экрана, зависит от: 1) мощности, передаваемой электронами луча единице его поверхности, и 2) доли электрической мощности, трансформируемой в люминофоре в световую, определяющую собой светоотдачу люминофора.

Светоотдача, зависящая от состава люминофора и уровня энергии электронов, изменяется в промышленных типах трубок в пределах от 0,15 до 7 св.вт.

При выбранном люминофоре повышение яркости в пятне может быть достигнуто увеличением в допустимых пределах мощности луча и уменьшением поверхности светового пятна путем улучшения фокусировки луча.

Фактором, ограничивающим мощность, передаваемую электронами луча люминофору, является нагрев последнего, так как большая часть передаваемой мощности преобразуется в люминофоре в тепло. Во избежание перегрева и сгорания люминофора, имеющего плохую теплопроводность, приходится ограничивать мощность при



неподвижном или медленно перемещающемся по экрану луче (что характерно для регистрируемых явлений низких частот)

При заданном уровне электрической мощности в луче светоотдача люминофора зависит от того, каково напряжение, определяющее конечную скорость электронов вблизи экрана, и каков ток в луче, определяющий число электронов, бомбардирующих поверхность экрана в единицу времени. Степень влияния этих величин на светоотдачу, а следовательно, и на яркость пятна неодинакова, как это можно видеть из следующей эмпирической зависи-

где В

- яркость пятна;

А

- коэффициент, зависящий от состава люминофора;

- ток в луче;

- площадь светового пятна;

- напряжение между ускоряющим электроны анодом и

катодом;

- пороговое значение напряжения, при котором начинается

свечение люминофора,

т

- показатель степени, т = 1,5 -f- 2,8

Из приведенного выражения видно, что яркость связана с током прямой пропорциональностью, а с напряжением - степенной зависимостью.

Возможная граница повышения напряжения определяется условиями развития вторичной эмиссии люминофора под действием бомбардирующих экран первичных электронов. Для устойчивой работы экрана необходимо, чтобы потенциал его мало отличался от потенциала анода, ускоряющего электроны в луче. Это достигается только тогда, когда коэффициент вторичной эмиссии а (значение которого зависит от энергии первичных электронов) не меньше единицы. Действительно, если бы коэффициент а был меньше единицы, то к электрически изолированному экрану приходило бы больше первичных электронов, чем от него уходило бы вторичных. Это привело бы к тому, что экран прогрессивно заряжался отрицательно по отношению к аноду (ускоряющему электроны) и в результате у экрана появилось бы тормозящее поле, мешающее дальнейшему приходу к нему электронов. Свечения экрана больше бы не возникало.

При а = 1, когда число первичных электронов равно числу вторичных, потенциал экрана автоматически устанавливается на уровне, несколько более низком, чем потенциал анода. Это необходимо для ухода вторичных электронов, покидающих экран, к аноду.

При а > 1 также устанавливается динамическое равновесие между числом первичных электронов, приходящих к экрану, и числом фактически покидающих его вторичных электронов. В этом

мости [29]:


(5.1)



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 [ 96 ] 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.