9.2. Магнітні електронні лінзи
Фокусуючими властивостями володіє неоднорідне осі симетричне магнітна поле, яке можна створити коротким соленоїдом або кільцевим повздовжньо намагніченим магнітом (рис.1.54).
Рис. 1.54
На
електрон, що влітає в неоднорідне поле
(точка 1) в напрямі, перпендикулярному
до площини малюнка, діє сила Лоренца,
яка викликає азимутальний поворот
,
а в результаті взаємодії азимутальної
складової швидкості
і магнітного поля
(точка 2) з’являється складова сили
,
що фокусує електронний потік. Таким
чином, траєкторія електрона являє собою
спіральну лінію, що сходиться до осі
лінзи. Результатом повороту електронів
є поворот зображення.
Інша особливість полягає в тому, що будь-яке осісиметричне магнітне поле фокусує потік електронів незалежно від напряму силових ліній.
Для фокусування довгих електронних потоків може бути використане однорідне магнітне поле соленоїда (рис. 1.55), де траєкторії електронів мають вид спіралей з постійним радіусом; або періодична система, що складається з коротких магнітних лінз, включених зустрічно.
Рис.
1.55
Магнітні фокусуючі системи використовуються в багатьох електронно-променевих приладах, в електронних мікроскопах.
9.3. Осцилографічна електронно-променева трубка. Принцип дії. Принцип створення зображення на екрані.
Конструкція осцилографічної трубки
Рис.1.56
Осцилографічна електронно-променева трубка складається зі скляної колби (СК), вздовж осі якої розташовані підігрівний оксидний катод (К), управляючий електрод (модулятор) (М), перший (А1) і другий (А2) аноди і дві пари взаємно перпендикулярних відхиляючих пластин (Х та Y). Дно конусної частини колби (екран) (Э) покрите люмінофором, що світиться при бомбардуванні його швидкими електронами. На внутрішній боковій стінці конусу нанесена струмопровідна плівка (ПП), електрично з’єднана з другим анодом, яка виконує роль електростатичного екрану і колектора вторинних електронів, вибитих променем з екрана трубки.
Схема включення
Електростатична ПТ з живленням Електростатична ПТ з живленням від
від двох джерел одного джерела
Рис.1.57
Принцип дії
П
ерші
чотири електроди (катод, модулятор,
перший і другий анод) формують електронний
прожектор, що призначений для формування
тонкого електронного пучка.
Приблизний характер траєкторії електронів і перерізу електронного пучка електронно-оптичній системі:
– Катод; 2) – перша лінза (імерсійний об’єктив); 3) – друга, фокусуючи лінза; 4) – екран;
Рис.1.58
Модулятор і аноди створюють дві електростатичні лінзи, кожна з яких змінює напрям руху електронів та їх швидкість.
Перша лінза, найближча до катода, фокусує електрони , емітовані катодом, і називається імерсійним об’єктивом. Між першою і другою лінзами формується область схрещування електронних траєкторій, в якій площина поперечного перерізу електронного пучка мінімальна. Площа перерізу області схрещення менша за площу поверхні катоду. Друга лінза проектує область схрещення на екран трубки.
Модулятор
служить також для управління інтенсивністю
променя. Дія модулятора подібна до дії
керуючої сітки у вакуумному тріоді. На
модулятор подається від’ємна напруга
відносно катода. При зміні негативного
потенціалу модулятора змінюється
електричне поле біля поверхні катода
і, відповідно, струми з катода
і променя
.
Основною характеристикою електронного
прожектора є модуляційна:
,
або
(рис.1.59).
Рис.1.59
Регулюванням напруги на модуляторі змінюють яскравість свічення екрана, яка пропорційна густині струму електронного променя.
В осцилографічних електронно-променевих трубках кінцеве фокусування пучка виконує друга фокусуюча електростатична лінза, що представляє собою сукупність двох співвісних порожнистих циліндрів з діафрагмами, що знаходяться під різними напругами. Фокусування променя відбувається за рахунок форми електростатичного поля, яке утворюється між сусідніми циліндрами або діафрагмами, якщо між ними є різниця потенціалів.
Далі промінь потрапляє у відхиляючу систему.