электровакуум.приборы (1084498), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Эти коэффициенты зависят от геометрических размеров лампы и всегда меньше 1. Для маломощных ламп множителем т(сРс можно пРенебРечь. ДлЯ плоской и смешанной конструкции электродов ок = 1. Для цилиндрической системы электродов Чк можно определить по приближенной формуле: где 1 — активная длина системы электродов, равная длине анода и катода. В открьпых конструкциях аюдов, в частности, когда 1, =И„ко. эффициент 0„~ 1. Если при расчете окажется, что П, < П,о, где П,о — плошадь поверхности анода, воспринимающая ток, то, очевидно, температура анода не превышает допустимую.
В противюм случае, т. е. когда П, > > П,р, следует примещпь охлаждающие ребра. Табливн 31.б. Дввуетнмые значения температур н удельных мощностей рассеяния материалов, веноаьвуемых для анодов, охлаидаеиых излучением Белый никель Белый ннкель в лампах с оксндным катодом Черненый никель Черненый ннкоть в лампах с окстщ- ныы катодом Молибден белый Молибден цнрконнрованный Тантал Графят Плошадь поверхности охлаждающих ребер анода При определении геометрии ребер следует учитывать, что каждое ребро охлаждается с двух сторон.
Ширина ребра выбирается равной гр = О,1 хв0,7 см. Площадь поверхности одною ребра И'=21 1, где 1в — периметр анода. Число ребер К= и /и' и расстояние между ребрами 1р = 2ягв/Л/. ПРи этом должно вьшолнатьсЯ неРавенство 1р > гр, пРи котоРом взаимная экранировка отсутствует. Глава тридцать вторая ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫХ ПРИБОРОВ 32.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ При конструировании нового ЗЛП необходимо, прежде всего, разработать ЗОС, обеспечивающую заданные траектории электронов.
Известны два основных метода решения этой проблемы. При первом — прямом методе решения этой задачи заданными являются траектории электронов и по ним необходимо определить конфигурацию и потенциалы электродов нли форму катушек и токи, обтекающие их. При втором методе решается обратная задача. В этом случае задают форму и потенциалы электродов, данные катушек и определяют поля, создаваемые этими системами. После этого находят траектории электронов. Если траектории электронов не соответствуют заданным, то методом последовательных приближений путем изменения конструкции электродов нли катушек задача решается до тех пор, пока не будет получен положительный результат.
Следует отметить, что реализация обоих методов строго аналитическим путем в большинстве практических случаев представляется очень сложной и трудоемкой задачей, а иногда просто невозможной. Поэтому лля определения полей и расчета траекторий электронов в них созданы приближенные расчетные и экспериментальные методы, позволяющие достаточно быстро и с приемлемой точностью решать эти задачи.
При наличии базовой конструкции ЭОС часто пользуются эмпирическими методами разработки ЭЛП. В этом случае геометрические размеры и питающие напряжения базовой конструкции ЭОС корректируются до получения требуемых параметров. 32.2. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ЭЛЕК;)РОННООПТИЧЕСКИХ СИСТЕМ Для определения электрических попей широко используют метод моделирования полей на электролитической ванне. Благодаря простоте, приемлемой точности он получил распространение в лабораторной практике.
Метод основан на аналогии между электростатическим потенциальным полем в вакууме и полем токов в однородной проводящей среде. Для определения поля этим методом металлические электроды, являющиеся моделью исследуемой ЗОС, погружают в электролит. В качестве электролита может быть использована слабо подкисленная или обычная водопроводная вода. При задании электродам модели потенциалов, пропорциональных потенцизлам электродов исследуемой ЭОС, распределение потенциалов в электролите будет совпадать с распределением 386 бунаеа бле записи электрола тимекая банна Нобеля систени злвктробоб Делители на прятания ввнвретор пврвненново напрелвние Ряс.
32.1. Схеме уетеноаки с электрепитяческой азиной потенциала в вакууме. Схема установки с электролитнческой ванной приведена на рис. 32.1. Модель исследуемой ЭОС, разрезанной по ппоскости симметрии, погружают в ванну так, чтобы поверхность электролита совпадала с плоскостью разреза. Электроды модели изготовляют из проводящего материала (железа или технической стали). Пихание электродов осуществляют переменным напряже. нием частотой 50 Гц. Использование постоянного напряжения для этой цепи нежелательно из-за электролиза. В качестве нуль-индикатора в цепи зонда может быть использован осциллограф или электронный вольтметр, практически не потребляющий тока.
Определение электрического поля, т.е. нахождение положения соответствующих эквипотенцнальных поверхностей, производится следующим образом. С помощью зонда измеряют распределение потенциала в поле модели. Для этого зонд с заданным потенциалом опускают в любую точку электролита. Из-за различия потенциалов в выбранной точке электролита и зонда в цепи последнего будет протекать ток. Меняя положение зонда, можно найти такие точки, где ток через зонд, фиксируемый индикатором, станет равным нулю. Совокупность найденных точек образует эквипотенцнальную линию.
Изменяя напряжение на зонде и добиваясь, чтобы ток в его цепи был равен нулю, находят другие эквипотенциальные линии. Построение 387 100оь 0Р ~2 и, и„ 5 ' 5 ж 50Р Рпс. 32.2. Поле двух соослых цилиндРОВ (32.1) и= ((/э + иг)/2. эквипотенциапьных линий на бумаге можно автоматизировать. На рис. 32.2 приведено измеренное на электролитической ванне распреде- ление потенциала в поле двух цилиндров 32.3.
МЕТОДЫ РАСЧЕТА И ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ТРАЕКТОРИЙ Задача расчета ЗОС, электрическое поле которой известно, сводится к нахождению траекторий электронов. Для определения траекторий электронов в электронных линзах используют приближенные графоаналитические методы.
Наибольшее распространение получили метод ломаной, основанный на законе преломления, и метод радиуса кривизны. Первый метод целесообразно применять тогда, когда эквипотенпнальные линии имеют малую кривизну, а второй — когда кривизна значительна. Метод ломаной. Допустим, нам известно электрическое поле исследуемой системы, представленное в виде совокупности эквипотенциалей (рис. 32.3). Рассмотрим две соседние эквипотенциали, имеющие потенциалы 1/г и 1/э, Расположенные на небольшом РасстоЯнии дРУг от друга. Зквипотенцнальные поверхности на небольшом участке можно считать плоскими. При таком условии изменением напряженности поля можно пренебречь и считать поле однородным.
Потенциал между двумя эквипотенциалями определяется как среднее арифметическое значений ,потенциала, соответствующих этим эквипотенциапям, т.е. Пусть электрон подходит к эквипотенпиали 1/г под углом а относительно ее нормали ФФ. Угог б можно определить по закону преломления из соотношения 81па/зшэ' э э + Пг /~®2 + У! которое определяет траекторию электрона на отрезке между следующими двумя потенциалями. Повторяя процесс построения последовательно для каждой поверхности раздела, можно построить всю траекто- 388 Рве.
32.3. ГРафическое построение траекторий электронов методом ломакой Рле. 32.4. Графическое построение траекторий методом рвдлусов крввлэлы рию электрона. Данный метод пцзволяет строить траекторию с погрешностью 3 — 5%. Метод радиусов кривизны заключается в уподоблении траектории. электронов между двумя соседними зквипотенциалями дуге окружности (рис. 32.4).
Радиус окружности (кривизна траектории) определяется из условия равенства центростремительной и центробежной сил, действующих на электрон, еЕл = лэеу~/В, где Ел — нормальная к траектории составляющая напряженности электрического поля. Скорость электрона в (32.1) выразим через разность ° потенциалов л1егг/2=еУ, получим радиус кривизны траектории К = = 21//Ел. Величину В и положение центра дуги траектории движения электрона можно определить графически.
Пусть электрон пересекает первую эквипотенциаль У1 в точке А. Проведем 'из этой точки нормаль к эквипотенлиали до пересечения в точке В со следующей эквипотенциалью 1/г. Полученный отрезок АВ совпадает по направлению с вектором напряженности поля Е. Затем проведем нормаль к траектории электрона в точке А — прямую лл. Очевидно, что нормальная к траектории электрона составляющаа Ел напРавлена вдоль пРЯмой 1а» Из точки В проведем касательную к эквипотенциали 1/г до пересечения ее с прямой лл в точке С Напряженность поля между эквипотенциалями У~ и Ц равна (У~ — 01)/АВ.
Из рис. 32.4 следует, что ~ Еп ! =(Есоаа1 = (((/г 1/1)/АВ)сола. Потенциал в области между двумя эквипотендиалями // и г/,, 389 и в предыдущем методе, равен О=(О1 + Ог) /2. Тогда 32.4. КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ ОТКЛОНЯЮШИХ СИСТЕМ Злектростатнческие системы, отклоняющие электронный луч в двух взаимно перпендикулярных направлениях, помещаются внутри прибора и располагаются по ходу луча последовательно одна за другой. В й 17.1 бьщ рассмотрен наиболее простой случай опслонения электронного луча электрическим полем плоекопараллельных пластин и приведены формулы для расчета чувствительности этих пластин.
Подобные системы огратнгчивают предельньш угол отклонения и в настоящее время используются редко. Существенный выигрыш в угле отклонения можно получить, применяя косо поставленные, согнутые под углом нли изогнутые по некоторой кривой, отклоняющие пластины.'Рассмотрим отклонение электронного луча полем этих пластин. Чувствительность к отклонению косо поставленных пластин (см. рис.
17.12, а) вычисляется по формуле аЬ 41 Я 1п —, откл 211 ф А1) (зг.з) где Π— ускоряющее напряжение; й — расстояние от экрана до центра опслоняющих пластин. При одинаковых габаритных размерах плоскопараллельных и косо поставленных пластин чувствительность последних в 1,5 раза выше плоскопараллельной системы. Идеальной является система, форма отклоняющих пластин которой совпадает с траекторией электронного луча (см.
рнс. 17.2, в). Линия 390 'Ог+ О1 АС. (зг.г) Ог — 211 Гтг+ О, На прямой гю откладываем отрезок АО, равньй А = — — АС.. Ог О1 После этого с помошьто циркуля проводим дугу из точки О через точку А до пересечения с эквипотенциапью (тг. Затем описанное выше построение повторяется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
