электровакуум.приборы (1084498), страница 38
Текст из файла (страница 38)
К ним относятся и первые малочувствительные передающие трубки типа кинескоп и современные суперортнконы, видиконы и их модификации; приборы, обладающие свойством хранить и считывать введенную информацию в течение определенного времени до ее стирания (запоминающие трубки). К ним прежде всего относятся потенциалоскопы, графеконы и дра приборы, позволяющие осуществлять перенос оптического изображения из одной спектральной области в другую нли усиливающие яркость изображения (электронноюптические преобразователи — ~ЯП). Приборы этого типа хотя и рассматривают совместно с злектвоннолучевыми, но в них используют не сфокусированный, а широкий электронный поток.
Глава шестнадцатая ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРОЖЕКТОРЫ 16.1. ОБШИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОННЫМ ПРОЖЕКТОРАМ Электронные прожекторы длн ЭЛП должны удовлетворять следующим требованиям: создавать в плоскости приемника электронный пучок необходимой плотности тока и возможно меньшего сечения; ток в пучке должен плавно регулироваться от нуля до максимального значения; электронный прожектор должен быть достаточно экономичным; материалы„используемые для изготовления элементов прожектора, должны иметь хорошие вакуумные свойства. В зависимости от назначения ЭЛП электронные прожекторы могут иметь весьма различающиеся характеристики. Так, ток луча может меняться от долей микроампера в передающих трубках до сотен микроампер в приемных трубках; диаметр пучка в плоскости приемника— от долей миллиметров в передающих трубках до единиц миллиметров в приемных (в зависимости от размера экрана), а ускоряющее напряжение может изменяться от нескольких сотен вольт для малогабаритных кинескопов и осциллографических трубок до десятков киловольт для проекционных кинескопов.
16.2. ФОРМИРОВАНИЕ ПУЧКА В ЭЛЕКТРОННОМ ПРОЖЕКТОРЕ Современные прожекторы,' как правило, строятся по двух- или трехлинзовой системе. Необходимость применения таких систем выте- кает из анализа соотношения однолинзовой геометрической оптики, 185 Рнс. 16.1. К пояснению тсорс.
мы Лагранжа-Гельмгольца Иэображение скрещения Область скрещения !з -1 -1--- 1 ~- -Г:-- Т,--- Иэображение катода известного в литературе под названием теоремы Лагранжа — Гельмгольца; зп!1! гзтзз72 ° (16.1) (16.2) 186 Зто условие (теорема) связывает линейные размеры объекта г, н изображения гз и углы расхождения 7, и схождения уз (рис, 16.1). Заменив в (16.1) показатели преломления в области объекта и, и изображения пз соответственно величинами ч/Ц и ч/О,, найдем радиус изображения на экране 'з = (у!7!/7з) ч/Й~%. Из (16.2) видно, что для уменьшения радиуса пятна на экране гз следует уменьшать размер объекта — катода г,, апертурный угол 7! нлн увеличивать отношение (уз/ст!.
Уменьшение г! и уз связано со снижением тока луча, что нежелательно. Отношение Щ/11! ограничивается электрической прочностью прибора. Наконец, для уменьшения г, можно было бы уменьшить отношение уз/уз. Однако в однолинзовой системе уменьшение 7з связано с приближением к линзе экрана, что, в свою очередь, приводит к резкому снижению чувствительности отклоняющей системы 1см. (17.10) и (17.16)1.
По этой причине прожекторы с одной линзой не применяются, а упомянутые выше противоречия устраняются в прожекторе, имеющем как минимум две линзы. Схема формирования электронного пучка электронным прожектором с двумя линзами представлена на рис. 16.2. Под действием преломляющей силы первой линзы (иммерсионного объектива) электронные лучи, выходящие из точек а и О катода, сходятся в некоторой плоскости, где образуют электронное изображение катода а, б'. В плоскости, проходящей через фокус р, электронный пучок имеет наименьшее из всех сечений, называемое в литературе скрещением илн зсроссовером.
Вторая линза отображает кроссовер в виде пятна на экране ЗЛТ. Следует отметить, что первая линза должна не только фокусировать электроны, но и ускорять их. По этой причине она может быть только электростатической. Вторая линза прожектора может быть электростати ческой илн магнитной. Рнс. 16,2. Примерный характер траектории электронов н сечения электронного луча в электронно-оптнчсской снстсме: 1 — катод; 2 — первая линза (нммсрснонный объектна); д — вторая фонуснруюпюя линза; 4 — экран В ЗЛТ в зависимости от начальных скоростей электронов, тока'пучка и аберрации линз диаметр пятна составляет от десятков микромет! ра до единиц миллиметра.
16.3. ТИПЫ ЭЛЕКТРОННЫХ ПРОЖЕКТОРОВ В электронных прожекторах с электростатической фокусировкой, как правило, используется оптическая система, где первой линзой является иммерсионный объектив, а второй — иммерснонная или одиночная линза. В некоторых ЗЛТ используются прожекторы, выполненные по трехлннзовой схеме: иммерсионный объектив — иммерсионная линза — одиночная линза. Такая схема позволяет уменьшить угол расхождения пучка на входе в одиночную (главную фокусирующую) линзу, что улучшает качество фокусировки прибора.
Простейший электронный прожектор (рис. 16.3, а) состоит из катода, модулятора, первого и второго анода (тетродная система) . Выше указывалось (8 3.8), что в ЭЛТ применяются торцевые оксидные катоды косвенного накала. Модулятор выполняется в виде металлического цилиндра, перегороженного тонким диском с центральным отверстием в середине. На него чаще всего подается отрицательный потенциал (несколько десятков вольт) по отношению к катоду. Аноды выполняются в виде диафрагм, цилиндров. Лля изготовления названных электродов применяется немагнитная сталь, константан, нихром.
Одним нз недостатков тетродной системы является взаимосвязь между линзами. При изменении, например, фокусирующего напряжения на первом аноде изменяются оптические свойства не только вто- Р ой но и первой линзы, что приводит к изменению тока луча, и наоборот. Для устранения этого недостатка между модулятором и первым анодом помещается ускоряющий электрод, выполненный в виде металлического цилиндра с одной или несколькими диафрагмами и слу- 187 у гт а, иг 8 г1 УУ а, де Н М УУ г1 К гт УЭ п~ пг Рис. 16.3. Схемы прожекторов с электростатической фокусиров кои: а — тетрадного; б — пеитодного; е — пеитодного с нулевым током фокусирутощего электрода; г — пеитодного с нулевым потеиливлом фокусирующего электроде; К вЂ” катод; М вЂ” модулятор; УЭ вЂ” ускоряющий электрод; а, и аз— соответсшеиио первый и второй аноды; Э вЂ” экран жащий электростатическим экраном между первой и второй линзами (рис.
16.3, б). В системе (рис. 16.3, в) первый анод представляет собой короткий цилиндр с большим отверстием, диаметр которого превышает диафрагмы ускоряющего электрода и второго анода. По этой причине первый анод при любом его потенциале не перехватывает электроны пучка. Указанная конструкция получила название прожектора с нулевым током первого анода. Электроды такого прожектора можно питать от одного источника питания, что является его достоинством.
Разновидностью прожектора, рассмотренного выше, является прожектор с нулевым потенциалом фокуснрующего электрода (рис. 16.3, г) . Такой прожектор рассчитывается так, что автоматически достигается фокусировка луча иа экране. Из за погрешностей, существующих при 188 а1 Рис. 16 А. Прожекторы с магнитная факусиров кои. а — триодныа; б — тетродныа; А — анод; К вЂ” катод; М вЂ” модулятор; УЭ— ускоряюшия электрод; МЛ вЂ” магнитная лииза сборке прожектора, получить оптимальную фокусировку луча на экране в такой системе не удается. Поэтому в'указанной конструкции предусматривают подрегулировку фокусирующего напряжения.
В прожекторах с электромагнитной фокусировкой первая линза электростатическая (нммерсионный объектив), а вторая — магнитная, создается полем короткой, обтекаемой током катушки. Прожекторы с магнитной фокусировкой строят по триодной или тетрадной схеме (рис. 16.4) . В схеме (рис. 16А, а) колебания анодного напряжения сильно влияют на изменение тока пучка, поэтому в таких прожекторах необходимо обеспечивать жесткую стабилизацию ускоряющего анодного напряжения.
В тетродном прожекторе (рис. 16.4, б) между модулятором и анодом помещен ускоряющий электрод, потенциал которого относительно катода составляет несколько сот волы. Между анодом и ускоряющим электродом образуется иммерсионная линза, осуществляющая дополнительную фокусировку луча. Кроме того, при наличии между анодом и модулятором ускоряющего электрода, обладающего экранирующнм действием, можно изменять в значительных пределах рабочее анодное напряжение, не влияя при этом на ток пучка. Каждая из рассмотренных фокусирующих систем обладает определенными достоинствами и недостатками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
