2. Конструкції основних електростатичних лінз та їх характеристики.

Электростатические осесимметричные линзы делятся на иммерсионные, одиночные и катодные. Они состоят из неск. электродов разл. формы, находящихся под разн. потенциалами. Это - диафрагмы с круглыми отверстиями, полые цилиндры, конусы и т. п. Простейшей линзой является о д и н о ч н а я д и а ф р а г м а, поле к-рой с одной или с двух сторон граничит с однородными электрич. полями. В зависимости от приложенного к диафрагме потенциала и направления примыкающих полей она может быть как собирающей, так и рассеивающей. На рис. 3 представлено поле собирающей линзы, к к-рому с одной стороны примыкает однородное поле. На электроде и эк-випотенциалях в условных единицах указаны их потенциалы. За нулевой принят потенциал, при к-ром энергия электронов равна нулю. Продольная составляющая напряжённости поля Ez тормозит, а радиальная составляющая Er фокусирует электроны.

Рис. 3. Электростатическая линза-диафрагма с круглым отверстием (собирающая): 1 - электрод-диафрагма; 2-эквипотенциальные поверхности; 3-траектории электронов; F-фокус линзы.

Р ис. 4. Электростатические иммерсионные линзы, состоящие из двух диафрагм (а) и двух цилиндров (б). Тонкие линии - эквипотенциали, кривые со стрелками- траектории заряженных частиц, V1 и V2 - потенциалы электродов.

Э.л. наз. и м м е р с и о н н ы м и, если потенциалы V крайних электродов разные, т. к. (по аналогии со световой оптикой) показатели преломления, пропорциональные √V, в этом случае по обе стороны линзы будут разные

3. Конструкції основних магнітних лінз та їх характеристики.

Магнитные Э.л. по способу возбуждения магн. поля делятся на электромагнитные и магнитостатические. Эл--магн. панцирная (бронированная) линза (рис. 1,a) состоит из обмотки 1, по к-рой протекает ток, возбуждающий фокусирующее магн. поле в межполюсном зазоре 3 (щели) линзы, магнитопровода 2, окружающего обмотку (создаёт панцирь, откуда и название), и полюсного наконечника 4. Последний изготовляется из магнитомягких сплавов с большой индукцией насыщения и применяется в линзах с большой оптической силой (малым фокусным расстоянием). Фокусировка пучка производится регулированием тока возбуждения, стабильность к-рого должна быть на уровне, обеспечивающем низкие хроматич. аберрации.

Рис. 1. Магнитные электронные линзы: а-электромагнитная электронная линза: 1-обмотка возбуждения; 2-магнитопровод; 3-межполюсный зазор; 4-полюсный наконечник; 5 -немагнитная вставка, соединяющая полюсы наконечника; б-магнитостатическая электронная линза: 1 -постоянный магнит; 2 - магнитопровод; 3-межполюсный зазор; 4-кривая распределения напряжённости поля рассеяния на оси вне линзы; 5-кривая распределения напряжённости поля в линзе; в - блок из двух магнитостатических линз: 1 - постоянный магнит; 2-магнитопровод; 3,4-кривые распределения поля в линзах.

Проблема стабильности фокусирующего поля не возникает в магнитостатич. линзе, поле к-рой создаётся с помощью пост. магнитов. Однако в линзе с одним фокусирующим полем (рис. 1,б) образуются большие поля рассеяния вокруг её корпуса, а также на оптич. оси вне щели.

4. Конструкції основних електронних гармат та їх характеристики.

Электронная пушка — устройство, с помощью которого получают пучок электронов с заданной кинетической энергией и заданной конфигурации. Чаще всего используется в кинескопах и других электронно-лучевых трубках, а также в различных приборах таких как электронные микроскопы и ускорители заряженных частиц.

5. Екрани електронно-променевих трубок, їх характеристики.

6. Системи відхилення променя, їх характеристики.

7. Особливості конструкції осцилографічної електронно-променевої трубки, вимоги до них.

Осциллографическая электронно-лучевая трубка предназначена для отображения на люминесцентном экране электрических сигналов. Изображение на экране служит не только для визуальной оценки формы сигнала, но и для измерения его параметров, а в некоторых случаях – для фиксации его на фотоплёнку.

Физические принципы работы и особенности конструкции

ЭЛТ представляет собой вакуумированную стеклянную колбу внутри которой находятся электронная пушка, отклоняющая система и люминесцентный экран. Электронная пушка предназначена для формирования узкого пучка электронов и его фокусировки на экран. Электроны испускаются катодом косвенного накала с подогревателем за счет явления термоэлектронной эмиссии. Интенсивность электронного пучка и следовательно яркость пятна на экране регулируется отрицательным относительно катода напряжением на управляющем электроде. Первый анод служит для фокусировки, второй для ускорения электронов.Управляющий электрод и система анодов образуют фокусирующую систему. Отклоняющая система состоит из двух пар пластин ХХ и УУ расположенных горизонтально и вертикально. К вертикальным пластинам прикладывается исследуемое напряжение. К горизонтальным пластинам прикладывается пилообразное напряжение из генератора развертки. Под влиянием образующегося электрического поля электроны отклоняются от своего первоначального положения пропорционально приложенному напряжению. Светящееся пятно на экране ЭЛТ рисует форму исследуемого сигнала. Благодаря пилообразному напряжению пятно движется по экрану слева направо.

Если на вертикальные и горизонтальные отклоняющие пластины подать два различных сигнала, то на экране можно наблюдать фигуры Лиссажу.

На экране ЭЛТ можно наблюдать различные функциональные зависимости, например вольт-амперную характеристику двухполюсника, если подать на горизонтальные пластины сигнал, пропорциональный приложенному к нему изменяющемуся напряжению, а на вертикальные – сигнал, пропорциональный протекающему через него току.

В осциллографических ЭЛТ применяется электростатическое отклонение луча, потому что исследуемые сигналы могут иметь произвольную форму и широкий частотный спектр, и применение в этих условиях электромагнитного отклонения невозможно из-за зависимости импеданса отклоняющих катушек от частоты.

В осциллографических ЭЛТ нередко применяется магнитная фокусировка электронного луча, которая позволяет достичь меньшего размера точки на экране.