Шишкин Г.Г., Шишкин А.Г. - Электроника (1006496), страница 62
Текст из файла (страница 62)
рис. 12 .1,б),соединенный с прожектором. В трубках с магнитным управлением для фокусировки используется магнитная фокусирующаякатушка.12.2. Электронный прожекторс электростатической фокусировкойВ электронном прожекторе, состоящем обычно из катода инескольких электродов, происходит управление величиной тока и плотностью электронного потока (фокусировка).Управление плотностью (интенсивностью) электронного потока позволяет менять яркость пятна на экране ЭЛТ. Управление плотностью тока осуществляется за счет изменения характеристикэлектрическогополя в основном вмежэлектродныхобластях.
Катод в ЭЛТ обычно выполняется в форме небольшогоцилиндра 2, внутри которого помещен подогреватель1 (рис. 12.2).Эмитирующей частью является дно цилиндра, покрытое оксидным слоем. Катод располагаете.я внутри другого цилиндра с от-24135Рис.612.28Глава12. Электронно-лучевые331приборыверстпем, являющегося управляющим электродом (модулятором)Основное назначение модулятораного луча7,-3.изменение тока электрони его действие подобно действию управляющей сетки в триоде. На модулятор подается небольшой отрицательныйотносительно катода потенциал Им· В пространстве между катодом и модулятором формируется неоднородное электрическоеполе4,изменяющее объемный заряд около катода.
Зависимостькатодного токаI" от потенциала модулятора, которая называет= f(U м), в ЭЛТ несколько отся модуляционной характеристикой I"личается от закона трех вторых и может быть выражена следующим соотношением:I =кЬ им(где Им, Имо-и моИмо)r \ИмО\3/2(12.1)'напряжение на модуляторе и запирающее напря-жение в В; Iк-ток катода в мкА; Ь и у- коэффициенты пропорциональности: Ь= 2,3 ... 3, у= 2,5 ... 3,5.Отличие формулы(12.1)от закона трех вторых обусловленотем, что ток катода зависит не только от потенциала модулятора, но и от величины поверхности катода, охваченной полем с положительным градиентом потенциала.
Кроме того, в трубках сэлектростатическим управлением при малых отрицательных потенциалах на модуляторе, и, следовательно, при большой эмити·рующей поверхности катода увеличивается диаметр луча и частьэлектронов не пропускается диафрагмой. В трубках с магнитнойфокусировкой ограничивающие диафрагмы отсутствуют и токлуча близок к катодному току. По аналогии с триодом для напряжения запирания модулятора И мо можно записать:(12.2)'где Dм, Sм-соответ'ственно проницаемость модулятора икрутизна модуляционной характеристики Iкном напряжении 2-го анода И а= const=и Иаf(Uм) при постоял·=Иуэ или И а(напряжение ускоряющего электрода или первогорис.12.2), т.= И alанода 5 (см.е.
электрода, который расположен сразу за модулятором и имеет положительный потенциал). Как уже отмечалось,электронный прожектор содержит электроды, с помощью которых осуществляется не только управление плотностью электрон-Раздел3323.ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫного луча, но и его фокусировка.
К таким электродам относятсяускоряющие электроды и аноды-обычно один или два. Принципы работы электронных прожекторов во многом аналогичныпринципам действия оптических фокусирующих систем, поэто.му раздел электроники, изучающий фокусировку электронных потоков и законы их движения, называется элекrронной оптикой. Неоднородные аксиально-симметричные электрические поля, формируемые системами электродов и используемые для измененияскорости и направления движения электронов, называются электронными линзами. Однородные и неоднородные магнитные полямогут быть также использованы в качестве линз.Триодный прожектор. Большинство прожекторов современных электронно-лучевых приборов строят 'по двухлинзовой оптической схеме. Использование двухлинзового прожектора спервой сильной (короткофокусной) линзой и второй слабой(длиннофокусной) позволяет получать в плоскости экрана сечение электронного луча с диаметром порядка0,1метре эмитирующей поверхности катода околомм при диа1 мм.Примерный вид распределений неоднородных электрических полей,образующих две линзы, и траектории электроновэлектронном прожекторе приведены на рис.7в триодном12.2.Первая линза Л 1 в этом прожекторе образована катодоммодулятором3и первым анодомется между первым(5)5,и вторым2,а вторая линза Л 2 формиру(6)анодами.
Следовательно,первая и вторая линзы прожектора, кроме фокусировки, еще иускоряют электроны. В области Л 1 электрическое поле с положительным градиентом доходит до поверхности катода и вытягиваетэлектроны,испускаемыекатодом.Посколькуперваялинза вытягивает электроны из катодной области и ускоряет их,она должна быть только электростатической. Вторая линза прожектора может быть как электростатической, так и магнитной.В рассматриваемом случае обе линзы можно представить каксовокупность собирающей (двояковыпуклой) и рассеивающей(двояковогнутой) элементарных линз.
Собирающая линза образована неоднородным электрическим полем с эквипотенциальными поверхностями, обращенными выпуклостью к катоду, арассеивающая-эквипотенциальными поверхностями, обращенными в сторону экрана. Преломляющее действие собирающейлинзы больше, чем рассеивающей. Из-за большего потенциалав области рассеивающей линзы скорости движения электроновГлаваЭлектронно-лучевые приборы12.333в ее пространстве больше, чем в собирающей,поэтому фокусирующее (собирающее) действи~последней преобладает. Рассеивающая линзаувеличивает лишь фокусное расстояние всейсистемы.Изменяя потенциал первого анода(5),в цепи которого протекает значительно меньшийток, чем в цепи второго(6),и поэтому изменение потенциала осуществляется с меньшимипотерями, можно регулировать фокусное рас-стояние второй линзы, совмещая тем самымРис.
12 .3фокус второй линзы с поверхностью экрана.Мы рассмотрели общие принципы работы трнодного прожекrора ЭЛТ, показанного на рис.12.2.Теперь проиллюстрируем физический механизм изменения траектории электронов при движении в электрическом поле. Для этого из любой линзы выделим некую элементарную область и изобразим на ней несколькоэквипотенциальных линий (рис.со скоростьюскорости12.3).Допустим, что электронvпересекает эквипотенциаль <р 1 . Разложим векторvна две составляющие, одна из которых v направленаJ_нормально к эквипотенциали, а другаяvпо касательной, про--11веденной к эквипотенциали в точке пересечения ее электроном(точка А 1 ). Пусть потенциал второй эквипотенциали с:р 2пряженность электрического поля{5> <р 1 •Нанаправлена по нормали· кS составv1 остается неизменной.с:р 2 в сторону <р 1 • Под воздействием электрического поляляющая скоростиvJ_увеличивается, аВ результате после прохождения электроном расстояния междуэквипотенциалями<р1и<р2траекториявниз.
Аналогично рассуждая,электронаотклонитсяприходим к заключению, чтопосле прохождения между <р 2 и <р 3 ( <р 2< <р 3 )электрон еще большеотклонится вниз. Если изменить направление градиента электрического поля, т. е. сделать <р 1><р 2><р 3 и т. д., траекторияэлектрона будет изгибаться вверх. Изменяя конфигурацию эквипотенциалей относительно вектора скорости или самонаправление вектора скоростиv, можно формировать траекторию движения электронов по необходимому закону.Рассмотренный триодный прожектор обладает рядом недостатков. Основной из них-взаимное влияние процесса измененияплотности катодного тока, от которого зависит яркость свеченияэкрана, и качества фокусировки (диаметра пятна на экране).Раздел3343.ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫИзменяя потенциал первого анода, чтобы сфокусировать электронный поток оптимальным образом, мы тем самым будем менять характеристики и конфигурацию электрического поля у поверхности катода и, следовательно, ток луча, т.
е. яркость. С другой стороны, при изменении напряжения на модуляторе длярегулировки яркости будет нарушаться фокусировка. Для устранения этих нежелательных явлений используют триодные прожекторы с нулевым током первого анода, которые применяются вбольшинстве· современных приемных трубок.В этом типе прожектора (рис.12.4,а) между первым анодомА 1 и модулятором М располагается ускоряющий электрод VЭ ввиде длинного цилиндра с диафрагмами, ограничивающими поперечные размеры электронного пучка. Первый анод выполненв виде диафрагмы с отверстием впучка,чтопрактически2-3исключаетраза больше диаметрапопаданиеэлектроновнаэтот электрод. При такой конструкции А 1 и VЭ ток в цепи первого анода равеннулю,что позволяетпитать электроды прожектора от общего делителя напряжения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
