ТЕМА 4.1 Електронно-променеві трубки (ЕПТ)
МЕТА:
- навчальна: ознайомити студентів з електронно-променевими трубками;
- розвиваюча: розширити світогляд студентів, поглибити вивчене для систематизації та узагальнення фундаментальних знань щодо електронно-променевих трубок; розвивати вміння самостійно застосовувати знання до вирішення практичних завдань;
- виховна: виховувати увагу, логічне мислення, впевненість у вирішенні практичних завдань:
ОБЛАДНАННЯ: дошка, схеми
ПЛАН
1 ЕПТ з електростатичним керуванням.
2 ЕПТ з електромагнітним керуванням
ЗМІСТ ЛЕКЦІЇ
ЕПТ З ЕЛЕКТРОСТАТИЧНИМ КЕРУВАННЯМ
Електронно-променевими приладами називають електронні електровакуумні прилади, у яких створюється пучок електронів (промінь), керований за допомогою електричного або магнітного поля або обома полями.
Найбільш універсальні пристрої відображення інформації (ПВI) засновані на використанні як індикатори електронно-променевих трубок (ЕПТ). Ці пристрої (дисплей) перетворюють цифрову інформацію в зображення, що спостерігаються на экрані ЕПТ у виді тексту, таблиць, графіків і т.д.
У залежності від способу фокусування і відхилення електронного променя розрізняють трубки:
- з електростатичним керуванням (електростатичні), у яких електронний промінь фокусується і відхиляється електричним полем;
- з електромагнітним керуванням (електромагнітні), у яких промінь фокусується і відхиляється магнітним полем;
|
|
|
- з комбінованою системою фокусування і відхилення электронного променя.
За функціональним призначенням ЕПТ поділяються:
- осцилографічні трубки – застосовуються у вимірювальній техніці для зняття осцилограм електричних сигналів;
- індикаторні трубки – для реєстрації електричних сигналів у радіолокаційних і радіонавігаційних пристроях;
- кінескопи –для перетворення електричного телевізійного сигналу у видиме зображення, у комп'ютерах;
- запам'ятовуючі трубки- для запису і збереження інформації;
- знакодрукуючі трубки(характрони) – для відтворення на екрані букв, цифр і інших знаків.
Пристрій і схема живлення осцилографічної ЕПТ з електростатичним фокусуванням і відхиленням електронного променя показані на рис.109.
а) б)
Рисунок 109 – а) Пристрій електронно-променевої трубки з електростатичним керуванням; б) Пристрій катода і модулятора ЕПТ
Основними частинами трубки є:
- електронна пушка, що створює вузький електронний промінь, спрямований уздовж осі трубки;
- відхиляюча система, призначенням якої є зміна напрямку електронного променя;
|
|
|
- екран, що володіє здатністю світитися при бомбардуванні його електронами променя.
Електронна пушка або електронний прожектор - це система електродів, що дозволяє одержати спрямований потік електронів (електронний промінь). Міститься вона у вузькій подовженій частині колби і складається з підігрівного катода, керуючого електрода (модулятора) і двох анодів.
Катод зроблений у вигляді нікелевого циліндра з підігрівачем. Дно циліндра покривається активованим шаром, що випускає при нагріванні електрони. Навколо катода розташовується керуючий электрод (модулятор), виконаний у вигляді нікелевого ціліндра з невеликим отвором у денці. Він служить для керування щільністю електронного потоку і для попереднього його фокусування. На модулятор подається негативна щодо катода напруга порядку десятків вольт. Із збільшенням цієї напруги все більше електронів повертається на катод. При деякій негативній напрузі модулятора трубка закривається.
Під дією електричного поля, створеного цією напругою, електрони притискаються до осі трубки і сходяться в точку на деякій відстані від керуючого електрода (рис.109,б, точка 2). Здійснюється попереднє фокусування електронного променя. Крім того, електричне поле між катодом і керуючим електродом, будучи гальмуючим для електронів, відштовхує деякі з них назад до катоду. Отже, регулюючи величину негативного потенціалу на модуляторі, можна змінювати щільність електронного променя.
|
|
|
Таке регулювання приводить до зміни яскравості плями, яка світиться на екрані трубки.
Рух електронів від катода до екрану і подальше фокусування їх у вузький пучок забезпечується системою двох анодів, виконаних у вигляді порожнистих металевих циліндрів. Перший анод меншого діаметра, чим другий, і забезпечується великою кількістю діафрагм. Для одержання достатньої швидкості руху електронів, на аноди подаються великі позитивні напруги (на перший анод порядку декількох сотень вольт, а на другий – 500 В…10-20 кВ).
Відхиляюча система. На шляху до екрану електронний промінь проходить між двома парами взаємоперпендикулярних відхиляючих пластин ХХ і YY, що називаються електростатичною відхиляючою системою. Напруга, підведена до них, створює електричне поле, що відхилює електронний промінь убік позитивно зарядженої пластини. Поле пластин є для електронів поперечним. У такому полі електрони рухаються по параболічних траєкторіях, а, вийшовши з поля, далі рухаються за інерцією прямолінійно, тобто електронний промінь одержує кутове відхилення. Чим більше напруга на пластинах, тим більше зміщується на люмінісцентному екрані світяща електронна пляма, що виникає від ударів електронами.
|
|
|
Пластини ХХ відхиляють промінь по горизонталі і називаються горизонтально відхиляючими.
Пластини YY відхиляють промінь по вертикалі і називаються вертикально відхиляючими.
Якщо подати на кожну пару пластин постійну напругу, то електронний промінь відхилиться убік пластини, що знаходиться під позитивним потенціалом. Коли подається змінна напруга, переміщення плями по екрану утворюює лінії, що світяться.
Екран. Являє собою тонкий шар речовини (люмінофора), здатного світитися при бомбардуванні електронами. До них відносяться віллеміт (сульфід цинку), вольфрамово-кислий кальцій і ін. У залежності від складу люмінофора може бути отримане світіння різного кольору.
Електрони, ударяючи в екран, передають свою енергію атомам екрану, в яких один з електронів переходить на віддаленішу від ядра орбіту. При поверненні електрона назад, на свою орбіту, виділяється квант променистої енергії (фотон) і спостерігається свічення. Це явище називається катодолюмінісценцією, а речовини, що світяться під ударами електронів, – катодолюмінофорами, або люмінофорами.
Осідаючи на екрані, електрони можуть створити на екрані негативний заряд, що може зрости до великої величини і порушити роботу трубки. Тому внутрішня поверхня колби покривається электропровідним графітовим шаром (аквадагом), з'єднаним із другим анодом. До цього шару притягаються вторинні електрони, що випускаються екраном під дією бомбардування первинними електронами, чим і досягається відвід зарядів від екрану.
Параметри ЕПТ:
- чутливість – показує на скільки міліметрів переміщається промінь по экрану при зміні напруги на відхиляючих пластинах на 1В. Виражається в мм/В;
- яскравість світіння екрана – це сила світла, випромінюваного 1 м поверхні екрана , що світиться, в напрямку спостерігача. Складає кілька десятків кандел на квадратний метр;
- тривалість післясвітіння – це час, що необхідний для спадання яскравості світіння від первісної величини до мінімального значення після припинення електронного бомбардування екрана;
- максимальна швидкість запису осцилограм– один з визначальних параметрів осцилографічних трубок.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 1482; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!