Справочник по радиолокации (ред. Сколник М. И.) т. 3 - 1979 г. (1151802), страница 56
Текст из файла (страница 56)
кусируется и направляется на экран, покрытый люминофором Фокусировка и регулировка положения луча (его отклонение) могут осуществляться как электрическим, так и магнитным полем. Энергия электронного луча возбуж. дает частицы люминеспентного экрана, излучающего эту энергию в виде света. Бает свечения, скорость нарастания или убывания излучения н световая отдача завися> от свойств люминофора.
В системах отображения специального назначенвя испол>жуются ЭЛТ с запоминающим экраном (б, 6] Запомнив>о>цая ЭЛТ прямого видения дает очень яркое изображение В других типах элсктростатическнх запоминающих ЭЛТ используется электрическая запись и считывание. Такие устройства могут применяться для накопления си~нала, преобразования вила развертка с целью получения более простых устройств с совмешенныл>и изображениями, совмещения сигналои от ряда датчиков нз одном устройстве от>,бражепия, увеличения визуальной яркости выхолиого изобра>кения, а таки с для соче.
тания этих функций ЭЛТ с электростатическим отклонением. В этих ЭЛТ для откчоиения электронного луча используется электрическое поле. Отклоняющие электроды (или пластины) смонтированы парями так, чтобы .чуч проходил между пластинами. При наличии разности потенциалов между парнымн пластинами луч отклоняется пропорционально напряженности возникающего между ними электрического поля. Лля отклонения луча в плоскостях как Х, так и У, обычно вдоль луча последовательно монтируются две вавич>нп-ортогональные пары пластин Наимеиыпая аберрация (или дисторсия) луча и наибольшая линейность отклонения достигаются при подаче на парные отклоняющие пластины равных напряжений противоположных полярностей диафрагмы, необходимые для уменьшения сечения луча, используются также для уменьшения взаимодействия луча с отклоняющими полями и дефокусировкп.
обус- ловленной отклонением Симметрична>й отклоняющий электрод с перемежаю- щимися парциальными электродами в плоскостях Х н У, называемый деф- лектроиом, имеет общий центр отклонения, Однако сложность конструкции это~о электРода и практически полученная невысокая его чувствительность явились причиной ограниченного использования дефлектрона. Отклонение электронного луча, выраженное в виде функции угла О, оп- ределяется выраисенисм ! Е (де= — — г, и, где Е, — напряженность однородного электрического поля между отклоняю. шими пластинаМи; (/ь — ускоряющее напряжение; ! — протяженность отклоняюшс>о поля.
Гл, д. Радиалакационньье индикаторы и системы отображения !аким образом, отклонение является обратной функцией ускоряющего напряжения Лля увеличения яркости пятна на экране ЭЛТ с электростатическим отклонением при небольших отклоняющем напряжении и общей длине груськи обычно используются Эу!Т с послеускорением. В ннх луч отклоьшется при некотором промсьиуточном значении ускоряющего напряжения, после че о ускоряющее напряжение доводится до полного значения, В таком устройстве отклоняющая системз нзходится под потенциалом, приблизительно разным потенциалу земли или шасси, а электронная пушка — под отрицательььть потенциалом, равным промежуточному значению ускоряющего напряжения. В упрощенной конструкцяи с послеускорением электрическое поле неоднородно, поэтому возникают неравномерное отклонение и дефокусировка луча нри отклонении.
Лля получения линейного ноля послеускорения с цель:о улучшения линейности отклонения и фокусировки .туча, часто используется спираль высокого сопротивления, расположенная внутри колбы между анодами, находящьшися под промежуточным и полным ускоряющими напряже. яиямн. ЭЛТ с электромагнитным отклонением. В этих ЭЛТ для создания маг. нитного отклоняющего поля испочьзуется электромагнит (отклоняющая катушка). Отклонение электронного луча, выраженное в виде функции угла 8, определяется выраженном з)п 8=Н ! / 1 а ~Г 2Уь т где Н вЂ” напряженность поля; ! — протяженность однородного магнитного поля; Уь — ускоряющее напряжение; е)т — отношение заряда к массе элект.
рона. Таким образом, чувствительность ЭЛТ с магнитным отнловением является линейной функцией напряженности и протяженности магнитного поля и обратно пропорциональна квадратному корню из ускоряющего напряжения. Поскольку величина отклонения меняется обратно пропорционально квадратному корню из ускоряющего напряжения, преимущества послеускорения в случае магнитного отклонения не столь велики, как при электростатическом. При оюьошении полного ускоряющего напряжения к прольежуточному, равном 2; ), номинальное значение мжнитното поля в У2 раз меньше требуемого в случае применения одного ускоряющего анода с таким же напряжением, Однако, так как линза, создаваемая полем послеускорения, обладает фокуснрующими свойствзмн, требуемое магнитное пале должна быть увеличено приблизительно на )Осью Кроме тога, ва избежание затенения экрана горловиной может потребоваться более короткая (менее чунствительная) отклоняющая катушка.
Поэтому в Эу!Т с магнитным отклонением в основном используется Олин 3 скоряюший анод. ЭЛТ с двойной системой отклонения применяется в некоторых специальных случаях, й)агььитнае отклонение используется для направления луча в какую-то определенную точку экрана, а с помощью электростатической сььстемьх огушествляются небольшие его отклонения под малыми углами. Отклоняюлие электростатические пластины позволяют записать на экране ЭЛТ в точке, в которую луч был направлен системой магнитного отклонения, различные символы и знаки. Преимушеством такой дополнительной системы электростатического отклонения является та, чта она обладает широкапалосностью, требуемой для быстрой записи символов. Так как пластины электро. статической системы отклоняют луч на небольшие углы, расстояние между ними для получения высокой чувствительности ао отклонению может быть выбрано достаточно малым.
В устройствах с двойной отклоняющей системой с электростатическими отклоняющими пластинами, находящимися под полным ускоряющим напряхьением, соединительные провода могут быть выведены 8.2. Электронно-лучевые гррбки непосредственно на горловину. В ЭЛТ с электростатической фокусировкой в с большим напряжением на фокусирующем электроде отклоняющие пластины с небольшим углом отклонения могут находиться под потенциалом фокусирующего электрода. Электронная пушка и отклоняющие пластины в такой системе могут быть выполнены в виде единого узла с соединительными проводами, выведенными через цоколь. При этом напряжение, под которым находятся элементы схе.
мы, вхлюченные между ЭЛТ и широкополосным звдеоусилителем, равно фокусирующему. Когда электростатическое отклонение осуществляется в фояусирующем поле, угол отклонения должен быть жестко ограничен для минимизации децентрировки луча отш>сительно фокусирующей линзы и его аберрации. Колбы ЭЛТ.
Большинство стеклянных колб ЭЛТ, используемых в радзолокациониых индикаторах, разрабатывалась и выпускалась для гражданского телевидения. Конструкция этих колб должна была соответствовать так>ш противоречивым требованиям, как создание возможно более плоского экр: аа для удобства наблюдения, с одной стороны, и предельно возможное умеаьшение толщины стекла для уменьшения массы колбы. К тому же, как будет показано в 6 3.3, уменьшение кривизны экрана связано с увеличением не.>ииейности и искажением изображения.
Для обеспечения достаточного запаса их прочности колбы рассчитываются и испытываются на давление порядка (3 — 5) 1О' иПа (3 — 5 атм). В другом типе колб раструб изготовляется в виде металлического кон>са, заканчивающегося постепенно утончающимся кольцом, к которому приваравзется под давлением лицевая плата. При этом увеличивается сопротивление на имплозию, благодаря чему может быть использована относительно плослхя лицевая плата из довольно тонкого стекла.
Металлический иоиус является естественным экраном от магнитных и электростатических полей. Однако конус находится под полным ускоряющим напряжением, так что для обеспечения безопасности оператора и обслуживающего персонала он должен быть соответствующим образом изолирован. Уменьшение массы и кривнзиы экрана имеет особенно болыпае значение для трубок больших размеров. Так, например, в трубке с экраном диаметром 40 см радиус кривизны эираиз обычной стеклянной колбы составляет 140 см, а в металлостекляннай— 320 см В стеклянной колбе толщина лицевой платы в центре равна гм 1О мм и уменьшается к краям до 5 мм, в то время, как толщина платы металло- стеклянной кохбы приблизительно одинакова по всей поверхности и состав.
лает около 6 мм. На рис. 2 показаны стеклянный и металлостехлянный варианты ЭЛТ диаметром 40 см. Иногда появляется необходимость сфотографировать радиолокационное изображение или спроектировать на него относительно статичную информацию, Если это можно выполнить через заднее онно в «олбе ЭЛТ, то помеха работе оператора оказывается наименьшей. Для этого в отверстие с задней стороны колбы монтируется (часто путем вплавления) оптическое окно. Для ЭЛТ небольших размеров должны быть разработаны специальные колбы с раструбом практически цилиндрической формы.
В таких колбах сзади можно вмонтировать до трех окон. Сохранение требуемых оптических параметров окон в процессе их вплавления является довольно сложной задачей, поэтому изготовление некоторого количества резервных окон дает возможность увеличить выпуси годных колб. В колбах больших размеров, диаметр экрана которых превышает 30 см, окно можно разместить иа второй горловине колбы, аналогичной основной. Фокусировка.
Поскольку луч нз выходе электронной пушки является расходящимся, для сведения луча в точку на экране необходимо сфокусировать его. Параметры фокусируюшей системы являются функцией отношения расстояния Я от фокусирующей линзы до экрана к расстоянию Р от фоку. 201 Рл 3 Радиолокационные индикаторы и системы отображения свруюшей лин)ы до апертуры электронной пушки Коэффициент увеличения можно принять равным М=())Р.
Эффективность фокусировки электронного луча ограничивается фактора. мн, не име)ощими оптического характера. Максимальная разрешающая способность луча является функцией плотности тока и эффективного ускоряющего напряжения. Пространственный заряд наклздывает определенные ограничения на минимальный размер сечения луча. Сечение луча вблизи катвда ЗЛТ увеличивается при увеличении тока эмиссии. Поэтому при увеличении тока луча электронной пушки размеры пятна нз экране также увели- рнс 2. Сгенлянная (о) н мстлллостсялянняя (и) Здт с экраном хняметром 40 см н уг.