Физическая лаборатория - Портис А.
Скачать (прямая ссылка):
16
щий к разбрасыванию стекла и вещества экрана. Измельченное графитовое покрытие (аквадаг), нанесенное на внутреннюю поверхность раструба, служит нескольким целям. Во-первых, оно является продолжением второго анода. Во-вторых, оно собирает вторичные электроны, возникающие в результате рассеяния электронного пучка от экрана. В-третьих, как электрический экран оно уменьшает также влияние случайных электростатических полей, которые могут вызвать нежелательное отклонение и дефокусировку пучка. И в-четвертых, поскольку покрытие черное и светонепроницаемое, оно задерживает рассеянные световые лучи и не дает им попасть через боковые стенки трубки на флуоресцирующий экран. Это увеличивает контрастность изображения на экране.
Экран электронно-лучевой трубки с внутренней стороны покрыт фосфором, который светится, когда на него падает электронный пучок. Падающий на экран пучок приводит примесные или активные центры фосфора в возбужденное состояние. Возбужденные электроны активных центров переходят затем на более низкие электронные уровни, испуская световые кванты. Изменяя качество фосфора и род активатора, можно добиться изменения инерции светового изображения и цвета в больших пределах. Когда электронный пучок ударяется об экран, некоторые электроны полностью выбиваются из экрана. Эти свободные электроны называются вторичными электронами, а само явление называется вторичной эмиссией электронов. Вторичные электроны собираются на проводящем коллоидном графитовом покрытии и движутся к положительной клемме источника питания, создавая электрический ток. Если потенциал второго анода меньше нескольких сотен вольт, то вторичный поток электронов слабее, чем первичный поток. Отрицательный заряд может накапливаться на экране трубки, отклоняя первичный электронный пучок в сторону бокового покрытия. Увеличение потенциала на втором аноде облегчает продвижение электронов к экрану и в конечном счете выбивание достаточного количества вторичных электронов, что приводит к нейтрализации экрана. Уменьшая и повышая потенциал второго анода, вы имеете возможность наблюдать этот процесс.
Электронно-лучевая трубка маркируется обозначениями типа ЗВР1, 5ВР4 и т. п. Первая цифра указывает номинальный диаметр экрана в дюймах, первая буква указывает порядок, в котором регистрируются трубки этого диаметра и последняя буквенно-цифровая комбинация указывает на тип использованного фосфора. Например Р1 означает веллимитовый фосфор, который представляет из себя силикат цинка со следами магнезии.
Серьезным недостатком электронной пушки, используемой в трубке типа ЗВР1, является то, что заметная доля электронов ударяется о внутренние диафрагмы в первом аноде, образуя прн этом сильный ток, который может изменить потенциал первого анода. Недавно была создана электронная пушка с нулевым током на первом аноде. Трубка с такой пушкой обозначается ЗВР1А.
17
Электростатическая электронно-лучевая трубка имеет две пары отклоняющих пластин, которые отклоняют электронный пучок в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Электроннолучевая трубка обычно ориентирована так, что первые две отклоняющие пластины 6 (рис. 3) дают вертикальное отклонение пятна, вторая же пара пластин 7 отклоняет пятно в горизонтальном направлении. Пластины изогнуты таким образом, чтобы обеспечить большой угол отклонения без удара электронного потока о края пластин. Схема отклонения пластинами электронного пучка показана на рис. 2, д и е. Если вторая сетка трубки (на рис. 2, д обозначена +) имеет потенциал У2, равный потенциалу второго анода, то электроны попадают в область отклоняющих пластин со скоростью, которая дается соотношением
±ть1 = еУ2. (1)
Если Уа— разность потенциалов между отклоняющими пластинами, расстояние между которыми й, то величина отклоняющего поля
Е*=^- (2)
В таком поле электроны будут приобретать поперечную скорость
где — время пребывания электрона в поле между двумя пластинами, равное длине пластин, деленной на продольную скорость электрона. Тангенс угла отклонения # — это просто отношение поперечной и продольной скоростей электрона:
Принимая во внимание уравнение (1), получаем
Мы видим, что для данного отклоняющего потенциала тангенс угла отклонения прямо пропорционален протяженности отклоняющего поля, которое определяется длиной отклоняющих пластин. Если удлинить пластины, то время воздействия поля и отклонение электрона увеличатся. Уменьшив расстояние между отклоняющими пластинами при постоянном отклоняющем потенциале, мы увеличим силу поля. При этом угол отклонения возрастет. Угол отклонения будет также возрастать при увеличении разности потенциалов между заряженными пластинами. При этом поперечная сила увеличивается и в соответствии с этим возрастает угол отклонения. Наконец, угол отклонения может быть увеличен уменьшением ускоряющего
18
потенциала 1/2= Кв+Кс (см. рис. 4). Это уменьшает скорость электронов и увеличивает время воздействия на них отклоняющего поля. В результате уменьшения продольной скорости при той же поперечной скорости мы получаем увеличенное угловое отклонение. После того как электронный поток покидает область отклонения, он дви-
