1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (846428), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Вследствие этого практически чувствительность повышается примерно на 15% по сравнению с расчетной.Кроме чувствительности к отклонению, являющейся однимиз важнейших параметров электронно-лучевой трубки, отклоняющая система характеризуется максимальным углом отклонениялуча ам.Как видно из рис. 7-12, б, величина ам ограничивается в слу-.чае параллельных отклоняющих пластин длиной пластин и расстоянием между ними. Для увеличения ам в электронно-лучевых трубках применяются косо расставленные, изломанные иизогнутые пластины (рис. 7-13). Наибольшее значение ам получается в случае применения изогнутых пластин, при которыхтраектория элек'гронов луча эквидистантна поверхности отклоняющей пластины.Гис.
7-13. Различные формы отклоняющих пластин.а — косо расставленные; б — изломанные;и — изогнутые.При использовании пластин, показанных на рис. 7-13, повышается такж е1 чувствительность к отклонению. Если принятьчувствительность трубки с изогнутыми пластинами за единицу,то при прочих равных условиях для изломанных, косо расставленных и плоскопараллельных пластин значения чувствительности соответственно будут 0,95; 0,84 и 0,51.Магнитная отклоняющая система обычно содержит две парыкатушек, надеваемых на горловину трубки и образующих магнитные поля во взаимноперпендикулярных направлениях. Рассмотрим отклонение электрона магнитным полем одной парыкатушек, считая, что полеограничено диаметром катушки*- и в этом пространстве однородно. 11арис.
7-14 силовые линиимагнитного поля изображены уходящими от зрителя. перпендикулярноРис. 7-14. Траектория движения электроплоскости чертежа. Какнов в магнитной отклоняющей системе.известно из курса физики,электрон с начальной скоростью у0 движется в магнитном поле, вектор индукции В которого нормален к вектору скорости р0, по окружности с радиусомтиоеВ(7-20)По выходе из магнитного поля электрон продолжает движениепо касательной к его криволинейной траектории в точке выходаиз поля.
Он отклонится от оси трубки на некоторую величинуъ — Ь tg а. При малых углах а «а;г » Ьа.Величина центрального угла а = я/г « 1х/г, где в — кривая,по которой движется электрон в поле В. Подставляя сюда значение г, получаем:а = ^ - 1 1.(7-21)mv0Таким образом, отклонение электрона равно:вВт,(7-22)z = ------- L L .mv0Выражая скорость р0 электрона через напряжение на аноде,получаем:е■-Y21ЛХг-5 .(7-23)m VUIУчитывая, что индукция магнитного поля пропорциональначислу ампер-витков ио! , можно записать:LL—kw l.Ъп У и й-(7-24)''Чувствительность к отклонению для магнитной системы. Коэффициент пропорциональности между отклонением луча и индук-Рнс.
7-15. К онструкция отклоняющ их катуш ек .а — со стальными сердечниками; б и в — без сердечников.цией магнитного поля называется чувствительностью трубкик отклонению магнитным полем:- V I2тLlt____(7-25)У U а.Чувствительность трубки, а главное, постоянство чувствительности для любых углов отклонения луча существенным образом зависят от конструкции отклоняющих катуш ек.Конструкция отклоняющих катушек. Отклоняющие катушкис ферромагнитными сердечниками (рис. 7-15, а) позволяю т увеличить плотность потока магнитных силовых линий в необходимомпространстве. Катушки с ферромагнитными сердечниками применяются только при низкочастотных отклоняющих' сигналах,так как с увеличением частоты отклоняющего напряжения воз-растают потери в сердечнике.
В телевизионных и радиолокационных электронно-лучевых трубках обычно применяются отклоняющие катушки без сердечника. Примеры конструкции такихкатушек показаны на рис. 7-15, б и в . Стремясь получить болееоднородное магнитное поле, края катушки отгибают, а самукатуш ку изгибают по форме горловины трубки. Витки в катушкераспределяют неравномерно: число витков на краях обычно в2 — 3 раза больше, чем в середине.
Для уменьшения поля рассеяния катуш ки без сердечника обычно заключаются в стальнойэкран.Д остоинства и недостатки электростатической и магнитнойсистем отклонения. Из выражения (7-23) видно, что отклонениелуча магнитным полем, в меньшей степени зависит от скоростиэлектрона, чем для электростатической системы отклонения(7-18). П оэтому магнитная отклоняющая система находит применение в трубках с высоким анодным потенциалом, необходимымдля получения большой яркости свечения экрана.К недостаткам магнитных отклоняющих систем следует отнести невозможность их использования при отклоняющих напряжениях с частотой более 10—20 кГц, в то время как обычные трубкис электростатическим отклонением имеют верхний частотныйпредел порядка десятков мегагерц и больше. Кроме того, потребление магнитными отклоняющими катушками значительного тока требует применения мощных источников питания.Достоинством магнитной отклоняющей системы является еевнешнее относительно электронно-лучевой трубки расположение, что позволяет применять вращающиеся вокруг оси трубкиотклоняющие системы.7-5.
ЭК Р А Н Ы Э Л Е К Т Р О Н Н О -Л У Ч Е В Ы Х Т Р У Б О КП ройдя отклоняющую систему, электроны попадают на экранэлектронно-лучевой трубки — тонкий слой люминофора, нанесенного на внутреннюю поверхность торцовой части баллонатрубки путем осаждения из раствора или же распылением.Люминофоры — это вещества, способные интенсивно светитьсяв результате бомбардировки их электронами.В качестве люминофоров используются разнообразные материалы: окиси и сульфиды цинка, кремния, кадмия, магнияи др.
Эти вещества легируются серебром, марганцем, хромомили другими элементами, образующими в запрещенной зонеосновного вещества локальные энергетические уровни — центрырекомбинации. Поглощая энергию электронов, проникающихв тело люминофора, электроны вещества с примесных уровней и из валентной зоны переходят в зону проводимости.В этом состоянии с повышенной энергией свободные электроны находятся короткое время. Рассеивая свою энергию привзаимодействиях с кристаллической решеткой, они постепенно возвращаются на локальные уровни примесей и в валентную зону.В определенных условиях такие переходы сопровож даю тся излучением квантов света-фотонов.
Это явление называется катодолюминесценцией. Более подробно физические процессы поглощения и испускания света полупроводниками рассматриваютсяв гл. 14.К люминофорам электронно-лучевых трубок предъявляютсяспециальные требования. Они должны обладать высокой световой отдачей, т.
е. эффективно преобразовывать кинетическуюэнергию электронов в световое излучение. Люминофоры такжедолжны хорошо обезгаживаться, быть температуростойкими ииметь достаточный срок службы. Важен также цвет световогоизлучения и длительность послесвечения, т. е. время свечениялюминофора по окончании возбуждения.Потенциал экрана. При бомбардировке экрана электронами наблюдаютсяявления, характерные для вторичнойэмиссии (§ 1-3).
С поверхности экранавозникает поток вторичных электродов.Эти электроны необходимо удалить изпространства вблизи поверхности экрана. В противном случае вторичныеРис. 7-16. Кривая изменеэлектроны будутвозвращатьсянания коэффициента вторичэкран, образуя на его поверхностиной э м и с с и и с экрана тру ботрицательный объемный заряд и сооб ки в зависимости от напряж ения на втором аноде.щая экрану отрицательный потенциал.Врезультатескоростьпервичныхэлектронов у поверхности экрана снизится и свечение прекратится.
Для отвода вторичных электронов вблизи экрана формируется электрическое поле, для чего стенки баллона трубкивблизи экрана покрываются токопроводящим слоем, которыйвнутри баллона соединяется со вторым анодом. Вторичные электроны с экрана могут уходить на этот слой.От величины коэффициента вторичной эмиссии зависит потенциал экрана. Как видно из кривой зависимости коэффициентавторичной эмиссии от ускоряющего напряжения (рис. 7-16), принебольших значениях , ускоряющего потенциала (участок ОА)а < 1. На поверхности экрана скапливаются электроны, и егопотенциал при любых ускоряющих напряжениях в интервалеО — и ад стремится к потенциалу катода, принятому за нуль, исвечение прекращается. Этот потенциал называют первым критическим потенциалом.При дальнейшем увеличении ускоряющего напряжения (участок А Б ) коэффициент вторичной эмиссии больше единицыи экран начинает заряжаться положительно относительновторого анода.
Но значительного превышения потенциалаэкрана над потенциалом анода не наблюдается, так как частьвторичных электронов возвращается на положительно заряженный экран и понижает его потенциал. Устанавливается некоторое динамическое равновесие при потенциале экрана, примерноравном потенциалу анода, когда число уходящих с экрана вторичных электронов равно числу первичных электронов луча.При и а2и а2 коэффициент вторичной эмиссии меньше единицы и, следовательно, число уходящих с экрана электроновменьше числа первичных электронов..
Накопление отрицательного заряда снижает потенциал экрана до значения и а2, прикотором- а = 1. Таким образом, потенциал и"а2 соответствуетдинамическому равновесию, когда число уходящих с экранаэлектронов равно числу первичных электронов. Потенциал £/£2называют вторым критическим или предельным пдтенциаломэкрана.Яркость свечения В люминофора подчиняется закону ЛенардаВ — А ] ( и — и 0)п.(7-26)и зависит от плотности электронного луча /, разности потенциалов II между катодом и экраном и некоторого наименьшегопотенциала С/0, при котором начинается люминесценция экрана.Коэффициент А и показатель степени п, изменяющийся в пределах от 1 до 3, зависят от свойств люминофора.
Значение II0для различных люминофоров колеблется от 10 до несколькихсотен вольт.Светоотдача. Как уже отмечалось, свечение экрана обусловлено поглощением атомами люминофора энергии первичныхэлектронов. Одцако далеко не вся кинетическая энергия первичных электронов превращается в энергию видимого излучения.Значительная ее часть затрачивается на нагревание экрана,вторичную эмиссию электронов и излучение в невидимой частиспектра. Коэффициент полезного действия люминофора, равныйотношению энергии излучения в видимой части спектра к мощности, затраченной па возбуждение, называют светоотдачейлюминофора.
Энергию видимого излучения обычно определяютпо величине светового потока или силе- света, а светоотдачу измеряют в канделах па ватт. Для люминофоров электронно-лучевых трубок светоотдача колеблется от 0,1 до 10 кд/Вт. Она возрастает с увеличениемкинетическойэнергииэлектронов,и поэтому для сравнения различных люминофоров светоотдачуизмеряют при определенном значении ускоряющего напряжения.Практика показьщает, что при длительной бомбардировкеэкрана интенсивным потоком электронов уменьшается его светоотдача. В некоторых пределах этот процесс обратим, посколькучерез определенное время после прекращения бомбардировкиэкрана он может полностью восстановить свои первоначальныесвойства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
