Лекции4 (1055164)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.Э. БАУМАНАДисциплина:Физические основы электронных приборовМихайлов Валерий ПавловичЛекция № 6Отклоняющие системы (ОС)Электростатические ОСПростейшая ОС состоит из двух пар плоскихпараллельных пластин. Если пренебречь краевым эффектом,то E=Uпл/d. Рассмотрим движение электрона. Начальнаяскорость электрона:2ev0 =U A2mгде UA2 - напряжение на втором аноде электронногопрожектора.Уравнение движения электронов между пластинами:ì x = v0 tïíEe 2ïî z = 2m tРешая систему уравнений, получаем:z=Ee2mv02x2.Осциллографическая электронно-лучевая трубкаЭлектрон, двигаясь по параболе, к моменту выхода изпластин отклоняется на величину z1 и далее движется покасательной к экрану, отклоняясь на величину z2.

Суммарноеотклонение равно: z=z1+z2.Определим z1:z1 =Ee2mv0l2 1Подставляя выражения для Е и v0 , получим:U пл2z1 =l1 .4dU A 22Найдем отклонение:z 2 = l 2 tgadztga =dxx =l1=Eemv02x=Подставляя выражения для E и v0, получим:U плtga =l12dU A 2U плz2 =l1l 22dU A 2Таким образом:U пл l1z=2dU A 2æ l1ö U пл l1 Lç + l2 ÷ =è2ø 2dU A 2где L - расстояние от середины пластины до экрана.Eemv0l2 1Чувствительность к отклонениюЧувствительность к отклонению – это коэффициентпропорциональностивфункцииz=f(Uпл), которыйхарактеризует отклонение луча при разности потенциалов наотклоняющих пластинах Uпл=1В.l1 LeЭ =2dU A2т.е. z=εЭUпл;В действительности, если не пренебрегать краевымиэффектами, электрическое поле у краев пластин искривлено иэлектрон подвергается его воздействию еще на некоторомрасстоянии от пластин, поэтому εЭ приблизительно на 15%выше расчетной.а)б)в)Максимальный угол отклоненияamaxопределяетсягеометрическими параметрами l1 и d пластин.

Для увеличенияприменяют: а) косо расставленные, б) изломанные и в)изогнутые пластины.Если принять εЭ ЭЛТ с изогнутыми пластинами за 1,тодляизломанных,косорасставленныхиплоскопараллельных пластин соответственно будут 0.95;0.84 и 0.51.Магнитная отклоняющая системаТраектория движения электронов вмагнитной отклоняющей системеМагнитнаяотклоняющая системасодержит две парыкатушек, надеваемыхна горловину трубки иобразующих магнитныеполявовзаимноперпендикулярныхнаправлениях.Рассмотримдвижение электрона поддействиеммагнитнойотклоняющей системы.Электронно-лучевые трубки для мониторовВ зоне действия вектора магнитной индукции В электрондвижется по окружности радиусом r:mv0r=eBгде v0 – начальная скорость электрона.

При выходе измагнитного поля электрон продолжает движение под углом α.Отклонение электрона от оси:z = Ltga » Laпри малых α. Величина центрального угла:α=S/r » l1/r,где S - длина дуги.Расположение отклоняющих катушекeBa=l1mv0Т.к.eBz=l1 Lmv0и2U Ae ,vo =mтоz=e2U A emmBl1 L =eBl1 L2mU A 1Учитывая, что B=kwI, где w - число витков в катушке,I - сила тока, запишем:z=ekwIl1 L2mU AЧувствительность к отклонению для магнитнойсистемыЧувствительность к отклонению для магнитнойсистемы – это коэффициент пропорциональности междуотклонением луча и индукцией магнитного поля:eM =el1 L2mU A,т.е.z=εM B .Достоинства и недостатки электростатическойи магнитной систем отклоненияДостоинства магнитных систем:•отклонение луча в меньшей степени зависит от скоростиэлектрона ( 1 ) в отличие от электростатической системы ( 1 );v0v0 2•внешнее расположение магнитных катушек относительно ЭЛТ,что позволяет применять вращающиеся вокруг оси трубки ОС(например, в радиолокационных ЭЛТ).Недостатки магнитных ОС:•невозможность их использования при частотах отклоняющихнапряжений более 10…20 кГц;•потребление значительного тока и необходимость применениямощных источников питания.Достоинства электростатических ОС:- возможность работы при высоких частотах напряжений (додесятков МГц);- более высокая экономичность по сравнению с магнитнымиОС.Недостатки электростатических ОС:- большая зависимость отклонения луча от скорости электронов( 1 ).v02В связи с этим магнитные ОС находят применение втрубках с высоким анодным потенциалом для получениябольшой яркости свечения экрана.Экраны электронно-лучевых трубок (ЭЛТ)Экран ЭЛТ – тонкий слой люминофора, нанесенный навнутреннюю поверхность торцевой части трубки методомнапыления в вакууме.Люминофоры – вещества, способные интенсивносветиться в результате бомбардировки их электронами.

Вкачестве люминофоров используются окиси и сульфиды цинка,магния, кремния и др. Эти вещества легируются серебром,хромом, марганцем и другими элементами. Поглощая энергиюэлектронов проникающих в тело люминофора, электронывещества переходят на более высокие энергетические уровни.При возвращении электронов на стационарные уровнипроисходит излучение атомами квантов света.Экран в электронно-лучевой трубке1 – подогреваемый оксидный катод;2 – управляющий электрод (модулятор);3, 4 – первый и второй аноды (образуют иммерсионную линзу);Электроды 1,2,3 образует иммерсионный объектив5 – отклоняющая система;6 – токопроводящий слой (аквадаг);7 – экран;8 – анодный выводТребования к люминофорам:высокая светоотдача;хорошиевакуумныехарактеристикигазосодержание, возможность обезгаживания);термостойкость;высокий срок службы.(малоеПотенциал экранаПри бомбардировке экрана электронами происходитвторичная электронная эмиссия с коэффициентомn2s=n1где n1, n2 - количество первичных и вторичных электронов.

Отвеличины σ зависит потенциал экрана.Кривая зависимости σ отUА2Участок ОА: при небольших значениях ускоряющегонапряжения UA2 σ<1 (энергия первичных электроновнедостаточна для эмиссии вторичных электронов). Наповерхности экрана скапливаются электроны и его потенциалстремится к потенциалу катода (UK=0)и свечениепрекращается.Потенциал UA2’ называют первым критическимпотенциалом.Участок А-Б.

σ>1 и потенциал экрана примерно равенUA2, т.к. число уходящих с экрана электронов равно числу n1первичных электронов луча (устанавливается динамическоеравновесие). При этом часть вторичных электронов n2возвращается на положительно заряженный экран, а частьотводится при помощи токопроводящего слоя (аквадага),нанесенного на стенки ЭЛТ и соединенного со вторым анодом.УчастокUA2>UA2”.Происходитнакоплениеотрицательного заряда на экране и снижение потенциалаэкрана до значения UA2”, при котором σ=1. Потенциал UA2”называютвторымкритическимилипредельнымпотенциалом экрана.Яркость свеченияB = Aj (U - U 0 )n[кд/м2] – Закон Ленарда,где j -плотность электронного луча; U - разность потенциалов; U0 наименьшая разность потенциалов, при которой начинаетсясвечение экрана (U0 =10…300 В); А,n - константы, зависящиеот свойств люминофора (n=1…3).СветоотдачаСветоотдача – к.п.д.

люминофора, равный отношениюмощности излучения в видимой части спектра к мощности,затраченной на возбуждение атомов люминофора (от 0,1 до 10кд/Вт). Значительная часть энергии первичных электроновзатрачивается на нагрев экрана, вторичную эмиссиюэлектронов и излучения в невидимой части спектра.Длительность послесвеченияКинетическая энергия электронов превращается вэнергию видимого излучения не мгновенно, а в течениеконечного интервала времени (~10-7с).Уменьшение яркости свечения люминофора поокончании возбуждения происходит по экспоненциальномузакону.Время послесвечения экрана – это время, в течениекоторого яркость свечения уменьшается до 1% отмаксимального значения.Все экраны разделяются на экраны: с очень коротким(менее 10-5с), коротким (10-5…10-2с), средним (10-2…10-1с),длительным (10-1…16 с) и очень длительным (более 16 с)послесвечением.Трубки с коротким и очень коротким послесвечениемшироко применяются в осцилографах, со средним – втелевидении, с длительным – в радиолокационныхиндикаторах.Алюминированные экраныНа слой люминофора методом испарения в вакууменаносится алюминиевая пленка толщиной 0,15…0,25 мкм,которая обычно соединяется со вторым анодом (UA2).

Такимобразом, потенциал экрана всегда равен потенциалу UA2 и неэависит от коэффициента вторичной эмисии σ.Алюминиеваяпленкаобладаетвысокойэлектропроводностью, проницаемостью для электронов,непроницаемостью для ионов остаточных газов иповышенной отражающей способностью.1-стекло2-люминофор3-алюминиевая пленкаОна выплняет три основные функции: 1) повышаетпотенциал экрана за счет непосредственного отводаэлектронов; 2) предохраняет люминофор от бомбардировкиионами остаточных газов; 3) увеличивает яркостьизображения..

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций