1629382485-048081f33d7067cb67d6bd3d4cee7eee (846428), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Это явление называется «утомлением» экрана. Есливремя интенсивной бомбардировки было очень длительным, топроцесс снижения светоотдачи может оказаться необратимыми произойдет «выгорание» экрана, т. е. его разрушение.Длительность послесвечения. Кинетическая энергия возбуждающих экран электронов превращается в энергию видимогоизлучения не мгновенно, а в течение достаточно малого, но конечного интервала времени, измеряемого долями микросекунд.Уменьшение яркости свечения люминофора по окончании возбуждения происходит по экспоненциальному закону, причем,показатель степени экспоненты зависит от физико-химическихсвойс'тв люминофора.
Время, в течение к оторого яркость свечения уменьшается до 1 % максимального значения, называетсявременем послесвечения экрана. Все экраны разделяются на экраныс очень коротким (менее 10~5 с), коротким (10*5 — 10~2 с), среднимРис. 7-17. Сложные экраны.а — с двойным слоем люминофора (с длительным послесвечением); б — с алюминиевой подложком; 1 — стекло; 2 — люминофор с длительнымпослесвечениемжелтогосвета;з — люминофор с ■коротким послесвечениемсинего цвета; 4 — люминофор; 5 — алюминий.(10-2 — 10'1 с), длительным (10-1 —, 16 с) и очень длительным(более 16 с) послесвечением. Трубки с коротким и очень короткимпослесвечением широко применяются при осциллографировании,а со средним послесвечением — в телевидении.
В радиолокационных индикаторах обычно используются трубки с длительнымпослесвечением.Сложные экраны. Для получения длительного послесвеченияприменяются двухслойные экраны (рис. 7-17, а). На стекло трубкинаносится вначале слой люминофора с желтым цветом свеченияи длительным послесвечением, который сверху покрывается слоемлюминофора с коротким послесвечением синего цвета. Бомбардируя экран, электроны возбуждают атомы первого слоя люминофора и вызывают свечение синего цв£та. Свечение первого слоялюминофора возбуждает свечение во втором слое.
Длительностьпослесвечения второго слоя люминофора при таком световомвозбуждении зависит в частности от толщины первого слоя и, какправило, значительно больше, чем при возбуждении непосредственно электронами луча.Широкое распространение поручили алюминированные экраны.В экранах такого типа на слои люминофора наносится тонкая(примерно 1 мкм) пленка алюминия (рис. 7-17, б), которая обычносоединяется со вторым анодом. Вследствие этого потенциал экранавсегда равен потенциалу Ua2 и не зависит от коэффициента вторично-электронной эмиссии.
Наиболее целесообразно применение алюмш ш роваш ш х экранов в высоковольтных трубках, таккак с увеличением ускоряющего потенциала, а следовательно,и потенциала экрана увеличивается его светоотдача и уменьшается поглощение электронов луча в пленке алюминия. Алюминиевая пленка, кроме того, способствует повышению светоотдачииз-за отражения светового потока от пленки в сторону наблюда-Рис. 7-18. Спектральные характеристики экрана с зеленым свечением (а) и экрана с белым свечением (б).1 — спектральная характеристика виллсмита; 2 — кривая чувствительностиглаза; 3 — спектральная характеристика синего компонента; 4 — спектральная характеристика желтого компонента; 5 — характеристика экрана с белым.
свечением.теля, а также возрастанию контрастности изображения вследствие уменьшения засветки экрана рассеянным от стенок баллойасветом и непосредственной засветки одних участков экрана другими. Очень важное значение имеет цвет свечения люминофора.В осциллографической технике при визуальном наблюденииэкрана используются электронно-лучевые трубки с зеленымсвечением, наименее утомительным для глаза. Таким цветомсвечения обладает ортосиликат цинка, активированный марганцем (виллемит). Спектральная характеристика виллемита и кривая восприятия различных частот излучения глазом показанына рис. 7-18, а.
Для фотографирования предпочтительны экраныс синим цветом свечения, свойственным вольфрамату кальция.В приемных телевизионных трубках с черно-белым изображениемстараются получить белый цвет, для чего применяются люминофоры из двух компонентов: синего и желтого. Спектральныехарактеристики телевизионного экрана и его компонентов представлены на рис. 7-18, б.7-6. ОСОБЕННОСТИ Э Л Е К Т Р О Н Н О -Л У Ч Е В Ы Х Т РУ Б О КРАЗЛ И Ч Н О ГО Н А З Н А Ч Е Н И ЯЭлектронно-лучевые трубки широко применяются для визуального наблюдения электрических сигналов (осциллографирование, радиолокация), передачи и приема изображений по телевидению, записи и хранения электрических сигналов в запоминающих устройствах и т. д.
Параметры и конструкция такихприборов различаются в зависимости от области применения.Осциллографические трубки предназначены для полученияизображения электрических процессов, меняющихся во времени.Для этой цели обычно используются трубки с электростатическим отклонением луча. Электростатическая отклоняющая система не потребляет мощности от источника исследуемого сигнала,что очень важно в случае маломощных источников наблюдаемыхсигналов и позволяет использовать отклоняющие напряжения сболее высокой частотой.Для получения на экране трубки картины электрическогопроцесса в координатах «напряжение — время» к горизонтальноотклоняющим пластинам, обычно ближним к экрану и обладающим меньшей чувствительностью, подводится линейно меняющееся со временем (пилообразное) напряжение, называемое напряжением развертки ир (рис.
7-19, а).Электронный луч при ир = О находится в левой стороне экрана. Под действием пилообразного напряжения развертки лучпрочерчивает на экране горизонтальную линию, пробегая заравные отрезки времени равные расстояния. В течение времениt0 х луч быстро возвращается в исходное положение (обратныйход). Если к вертикально-отклоняющим пластинам подвести напряжение исследуемого сигнала, например импульсного (рис.7-19, б), то на экране луч вычертит линию, описывающую формуисследуемого процесса, так как одновременно с линейным движением по горизонтали он будет отклоняться по вертикали напряжением сигнала. Такое изображение называют линейной разверткой сигнала.
Обычно скорость изменения пилообразногонапряжения и, следовательно, скорость движения луча по экрану можно изменять. При этом будет меняться и временной масштаб развертки.«0И^о.х1/^,1 п п п 1—-сТра)Рис. 7-19.НапряженияУ,*‘)на пластинах электронно-лучевойв осциллографе.трубкиа — напряжение линейной горизонтальной развертки; б — исследуемый сигнал.При фотографировании изображений важно получить наибольшую яркость свечения, особенно при быстрых развертках.Так как увеличивать скорость электронов повышением напряжения на втором аноде невыгодно (при этом снижается чувствительность трубки), то применяются трубки с послеускорением луча.Они имеют дополнительные ускоряющие аноды в виде токопроводящих колец на широкой части баллона трубки с возрастающими потенциалами (рис.
7-20).Иногда, например для определения фазовых или временныхсдвигов, требуется одновременное наблюдение двух сигналов.Это позволяют сделать двухлучевые трубки — трубки с двумяпрожекторами, смонтированными под таким углом, чтобы ихоси пересекались в центре экрана. При 'гаком расположенииможно совмещать две линии развертки или располагать их другРпс. 7-20. Электронно-лучевая трубка с иослеускореннемлуча.1 — электронный п р ож ек тор ; 2 —отклоняющие пластины; 3 — кольцевые ускоряю щ ие аноды.Рис.
7-21. Электронпо-лучевые труб&ис радиальным отклонением луча.а — со стержневым.электродом; С — с конусо-образнымн электродами.над другом, изменяя постоянное напряжение на одной из парвертикально-отклоняклцих пластин.Радиолокационные трубки. Несколько иные требования йредъявляются к радиолокационным трубкам. Здесь нужно получитьна экране изображение импульса радиосигнала, отраженногоот облучаемого объекта таким образом, чтобы координаты изображения импульса на экране могли быть пересчитаны в координаты объекта в пространстве.
Фокусировка луча должна быть хорошей и обеспечивать необходимую точность определения координат.В радиолокации обычно применяются трубки с магнитным управлением луча и длительным послесвечением экрана. Изображениесигнала на экране получают в полярных координатах. Для этойцели используется магнитная отклоняющая система, состоящаяиз пары катушек. К катушкам подводится ток пилообразной формы, создающий линейно меняющееся во времени магнитное поле,которое отклоняет луч по радиусу от центра экрана к периферии.С помощью специального устройства отклоняющая система, надетая на горловину трубки, медленно вращается, и луч прочерчиваетна экране радиальные линии, медленно смещаемые по азимуту.Вращение катушки происходит синхронно с вращением остронаправленной антенны, принимающей отраженный от объекта р адиосигнал.В нормальном положении трубка заперта отрицательнымнапряжением модулятора.
В момент прихода радиоимпульсавырабатывается импульс, который подводится к модулятору иотпирает трубку: на экране появляется светящееся пятно, удаление которого от центра экрана пропорционально расстоянию дообъекта, а угол поворота радиус-вектора, соединяющего центрэкрана с пятном, соответствует азимуту объекта.В радиолокации применяются также трубки с радиальнымотклонением луча.
В одном из вариантов конструкции такой тр у бк ив цен'Гр экрана впаивается стержневой электрод (рис. 7-21, а).Развертка луча — круговая, для получения которой на две парыотклоняющих пластин подаются синусоидальные напряжения,сдвинутые по фазе на 90°. В момент появления сигнала на центральном электроде луч, описывающий окружность по периферииэкрана, отклоняется к центру. Радиальное отклонение луча м ож етбыть получено также с помощью двух конусообразных электродов (7-21, б).Для индикации радиолокационных сигналов использую тсяв ряде случаев электронно-лучевые трубки с записью темнойтрассой — скиатрона.