Hur fungerar ett katodstr?ler?r?

Katodstr?ler?r ?r vakuumanordningar i vilka en elektronstr?le med litet tv?rsnitt bildas, och elektronstr?len kan avb?jas i ?nskad riktning och, genom att tr?ffa den sj?lvlysande sk?rmen, f? den att gl?da (fig. 5.24). Ett katodstr?ler?r ?r ett bildf?rst?rkarr?r som omvandlar en elektrisk signal till dess motsvarande bild i form av en pulsad v?gform, som ?terges p? r?rets sk?rm. Elektronstr?len bildas i en elektronprojektor (eller elektronkanon) som best?r av en katod och fokuseringselektroder. Den f?rsta fokuseringselektroden, ?ven kallad modulator, utf?r funktionerna hos ett rutn?t med en negativ f?rsp?nning som styr elektronerna till r?rets axel. Att ?ndra f?rsp?nningen f?r n?tet p?verkar antalet elektroner och f?ljaktligen ljusstyrkan hos bilden som erh?lls p? sk?rmen. Bakom modulatorn (mot sk?rmen) finns f?ljande elektroder, vars uppgift ?r att fokusera och accelerera elektronerna. De fungerar enligt principen om elektroniska linser. Fokuserande accelererande elektroder kallas anoder och en positiv sp?nning appliceras p? dem. Beroende p? typen av r?r varierar anodsp?nningarna fr?n flera hundra volt till flera tiotals kilovolt.

Ris. 5.24. Schematisk representation av ett katodstr?ler?r:

1 - katod; 2 - anod I: 3 - anod II; 4 - horisontella avb?jningsplattor; 5 - elektronstr?le; 6 - sk?rm; 7 - vertikala avb?jningsplattor; 8 - modulator

I vissa r?r fokuseras str?len med hj?lp av ett magnetf?lt genom att anv?nda spolar placerade utanf?r lampan, ist?llet f?r elektroder placerade inuti r?ret och skapar ett fokuserande elektriskt f?lt. Str?lavb?jning utf?rs ocks? med tv? metoder: med hj?lp av ett elektriskt eller magnetiskt f?lt. I det f?rsta fallet placeras avl?nkningsplattor i r?ret, i det andra ?r avb?jningsspolar monterade utanf?r r?ret. F?r avb?jning i b?de horisontell och vertikal riktning anv?nds plattor (eller spolar) med vertikal eller horisontell avb?jning av balken.

R?rets sk?rm ?r t?ckt fr?n insidan med ett material - en fosfor, som lyser under p?verkan av elektronbombardement. Fosforer k?nnetecknas av en annan gl?df?rg och en annan gl?dtid efter avslutad excitation, vilket kallas eftergl?dstid. Vanligtvis str?cker det sig fr?n br?kdelar av en sekund till flera timmar, beroende p? syftet med r?ret.

Katodstr?ler?ret (CRT) ?r en termionisk enhet som inte verkar g? ur bruk inom en snar framtid. CRT anv?nds i ett oscilloskop f?r att observera elektriska signaler och f?rst?s som ett kineskop i en tv-mottagare och en monitor i en dator och radar.

En CRT best?r av tre huvudelement: en elektronkanon, som ?r k?llan till elektronstr?len, ett str?lavb?jningssystem, som kan vara elektrostatiskt eller magnetiskt, och en fluorescerande sk?rm som avger synligt ljus vid den punkt d?r elektronstr?len tr?ffar. Alla de v?sentliga egenskaperna hos en CRT med en elektrostatisk avb?jning visas i fig. 3.14.

Katoden avger elektroner och de flyger mot den f?rsta anoden A v som matas med en positiv sp?nning p? flera tusen volt relativt katoden. Fl?det av elektroner regleras av ett rutn?t, vars negativa sp?nning best?ms av den erforderliga ljusstyrkan. Elektronstr?len passerar genom h?let i mitten av den f?rsta anoden och ?ven genom den andra anoden, som har en n?got h?gre positiv sp?nning ?n den f?rsta anoden.

Ris. 3.14. CRT med elektrostatisk avb?jning. Ett f?renklat diagram kopplat till en CRT visar kontrollerna f?r ljusstyrka och fokus.

Syftet med de tv? anoderna ?r att skapa ett elektriskt f?lt mellan dem, med kraftlinjer b?jda s? att alla elektroner i str?len konvergerar p? samma plats p? sk?rmen. Potentiell skillnad mellan anoder A 1 och L 2 v?ljs med fokuskontrollen p? ett s?dant s?tt att man f?r en tydligt fokuserad punkt p? sk?rmen. Denna design av tv? anoder kan betraktas som en elektronisk lins. P? liknande s?tt kan en magnetisk lins skapas genom att applicera ett magnetf?lt; i vissa CRT:er sker fokusering p? detta s?tt. Denna princip anv?nds ocks? med stor effekt i elektronmikroskopet, d?r en kombination av elektronlinser kan anv?ndas f?r att ge mycket h?g f?rstoring med en uppl?sning som ?r tusen g?nger b?ttre ?n ett optiskt mikroskop.

Efter anoderna passerar elektronstr?len i katodstr?ler?ret mellan avl?nkande plattor, till vilka sp?nningar kan appliceras f?r att avleda str?len i vertikal riktning n?r det g?ller plattor Y och horisontellt i fallet med plattor X. Efter avl?nkningssystemet tr?ffar str?len den sj?lvlysande sk?rmen, det vill s?ga ytan fosfor.

Vid f?rsta anblicken har elektronerna ingenstans att ta v?gen efter att de tr?ffat sk?rmen, och man kan tro att den negativa laddningen p? den kommer att v?xa. I verkligheten h?nder inte detta, eftersom energin hos elektronerna i str?len ?r tillr?cklig f?r att orsaka "st?nk" av sekund?ra elektroner fr?n sk?rmen. Dessa sekund?ra elektroner samlas sedan upp av en ledande bel?ggning p? r?rets v?ggar. Faktum ?r att s? mycket laddning vanligtvis l?mnar sk?rmen att en positiv potential p? flera volt med avseende p? den andra anoden visas p? den.

Elektrostatisk avb?jning ?r standard p? de flesta oscilloskop, men detta ?r obekv?mt f?r stora TV CRT-apparater. I dessa r?r med sina enorma sk?rmar (upp till 900 mm diagonalt), f?r att s?kerst?lla ?nskad ljusstyrka, ?r det n?dv?ndigt att accelerera elektronerna i str?len till h?ga energier (typisk sp?nning f?r en h?gsp?nning

Ris. 3.15. Funktionsprincipen f?r det magnetiska avb?jningssystemet som anv?nds i TV-r?r.

k?lla 25 kV). Om s?dana r?r, med sin mycket stora avb?jningsvinkel (110°), skulle anv?nda ett elektrostatiskt avb?jningssystem, skulle alltf?r stora avb?jningssp?nningar kr?vas. F?r s?dana applikationer ?r magnetisk avb?jning standard. P? fig. 3.15 visar en typisk design av ett magnetiskt avb?jningssystem, d?r par av spolar anv?nds f?r att skapa ett avb?jningsf?lt. Observera att spolarnas axlar vinkelr?t riktningen i vilken avb?jningen sker, i motsats till plattornas mittlinjer i ett elektrostatiskt avb?jningssystem, vilket ?r parallella avb?jningsriktning. Denna skillnad understryker att elektroner beter sig olika i elektriska och magnetiska f?lt.

Efter avl?nkningssystemet kommer elektronerna in i CRT-sk?rmen. Sk?rmen ?r ett tunt skikt av fosfor avsatt p? insidan av ballongens ?nddel och kan lysa intensivt n?r den bombarderas med elektroner.

I vissa fall avs?tts ett ledande tunt aluminiumskikt ?ver fosforskiktet. Sk?rmens egenskaper best?ms av dess

egenskaper och inst?llningar. Huvudsk?rmsalternativen ?r: den f?rsta och andra kritiska sk?rmpotentialer, gl?d ljusstyrka, ljuseffekt, eftergl?dens varaktighet.

sk?rmpotential. N?r sk?rmen bombarderas av en str?m av elektroner fr?n dess yta uppst?r sekund?r elektronemission. F?r att avl?gsna sekund?ra elektroner t?cks ballongr?rets v?ggar n?ra sk?rmen med ett ledande grafitskikt, som ?r anslutet till den andra anoden. Om detta inte g?rs kommer de sekund?ra elektronerna, som ?terv?nder till sk?rmen, tillsammans med de prim?ra, att s?nka sin potential. I detta fall skapas ett retarderande elektriskt f?lt i utrymmet mellan sk?rmen och den andra anoden, vilket kommer att reflektera str?lens elektroner. F?r att eliminera det retarderande f?ltet fr?n ytan av en icke-ledande sk?rm ?r det s?ledes n?dv?ndigt att avl?gsna den elektriska laddningen som b?rs av elektronstr?len. N?stan det enda s?ttet att kompensera f?r avgiften ?r att anv?nda sekund?ra utsl?pp. N?r elektroner faller p? sk?rmen omvandlas deras kinetiska energi till energin fr?n sk?rmens gl?d, g?r till att v?rma upp den och orsakar sekund?r emission. V?rdet p? den sekund?ra emissionskoefficienten o best?mmer sk?rmens potential. Koefficienten f?r sekund?r elektronemission a \u003d / in // l (/ „ ?r str?mmen f?r sekund?ra elektroner, / l ?r str?lens str?m, eller str?mmen f?r prim?ra elektroner) fr?n sk?rmytan i ett brett spektrum av f?r?ndringar i energin hos prim?ra elektroner ?verstiger en (Fig. 12.8, handla om < 1 на участке O A kurva kl V < С/ кр1 и при 15 > C/cr2).

P? och < (У кр1 число уходящих-от экрана вторичных электронов меньше числа первичных, что приводит к накоплению отрицательного заряда на экране, формированию тормозящего поля для электронов луча в пространстве между вторым анодом и экраном и их отражению; свечение экрана отсутствует. Потенциал och l2\u003d Г / kr motsvarande punkt A i fig. 12.8, ringde den f?rsta kritiska potentialen.

Vid C/a2 = ?/cr1 ?r sk?rmpotentialen n?ra noll.

Om str?lenergin blir st?rre ?n e?/cr1, d? om > 1 och sk?rmen b?rjar ladda halv-

Ris. 12.8

i f?rh?llande till str?lkastarens sista anod. Processen forts?tter tills silpotentialen blir ungef?r lika med potentialen f?r den andra anoden. Det betyder att antalet elektroner som l?mnar sk?rmen ?r lika med antalet infallande. I omr?det f?r str?lenergivariation fr?n e?/cr1 till C/cr2 c > 1 och sk?rmpotentialen ?r ganska n?ra projektorns anodpotential. P? och &2> N cr2 koefficient f?r sekund?r emission a< 1. Потенциал экрана вновь снижается, и у экрана начинает формироваться тормозящее для электронов луча поле. Потенциал och kr2 (motsvarar punkten P? i fig. 12.8) kallas andra kritiska potential eller ultimat potential.

Vid energier fr?n elektronstr?len ovanf?r e11 kr2 Ljusstyrkan p? sk?rmen ?kar inte. F?r olika sk?rmar G/ kr1 = = 300...500 V, och cr2= 5...40 kV.

Om det ?r n?dv?ndigt att erh?lla h?g ljusstyrka, h?lls sk?rmpotentialen tv?ngsm?ssigt lika med potentialen f?r den sista str?lkastarelektroden med hj?lp av en ledande bel?ggning. Den ledande bel?ggningen ?r elektriskt ansluten till denna elektrod.

Ljuseffekt. Detta ?r en parameter som best?mmer f?rh?llandet mellan ljusintensiteten J cv, emitteras av fosforn normalt till sk?rmens yta, till kraften hos elektronstr?len P el som infaller p? sk?rmen:

Ljuseffekten ts best?mmer fosforens effektivitet. Inte all kinetisk energi hos prim?ra elektroner omvandlas till energin f?r synlig str?lning, en del av den g?r till uppv?rmning av sk?rmen, sekund?r emission av elektroner och str?lning i spektrumets infrar?da och ultravioletta intervall. Ljuseffekten m?ts i candela per watt: f?r olika sk?rmar varierar den mellan 0,1 ... 15 cd / W. Vid l?ga elektronhastigheter uppst?r luminescens i ytskiktet och en del av ljuset absorberas av fosforn. N?r elektronernas energi ?kar ?kar ljuseffekten. Men vid mycket h?ga hastigheter penetrerar m?nga elektroner fosforskiktet utan att producera excitation, och ljuseffekten minskar.

Gl?d ljusstyrka. Detta ?r en parameter som best?ms av ljusintensiteten som s?nds ut i betraktarens riktning av en kvadratmeter av en j?mnt lysande yta. Luminans m?ts i cd/m 2 . Det beror p? fosforens egenskaper (k?nnetecknas av koefficienten A), str?mt?theten f?r elektronstr?len y, potentialskillnaden mellan katoden och sk?rmen II och minimal sk?rmpotential 11 0, vid vilken sk?rmluminescens fortfarande observeras. Gl?dens ljusstyrka lyder lagen

Exponentv?rden p y potential ?/0 f?r olika fosforer varierar inom 1...2,5 respektive, och

30 ... 300 V. I praktiken f?rblir den linj?ra karakt?ren av ljusstyrkans beroende av str?mt?theten y ungef?r upp till 100 mA / cm 2. Vid h?ga str?mt?theter b?rjar fosforn att v?rmas upp och brinna ut. Det huvudsakliga s?ttet att ?ka ljusstyrkan ?r att ?ka och.

Uppl?sning. Denna viktiga parameter definieras som egenskapen hos en CRT f?r att ?terge bilddetaljer. Uppl?sningen uppskattas av antalet separat urskiljbara lysande punkter eller linjer (linjer) motsvarande 1 cm 2 av ytan respektive 1 cm av sk?rmens h?jd, eller till hela h?jden av sk?rmens arbetsyta. F?r att ?ka uppl?sningen ?r det f?ljaktligen n?dv?ndigt att reducera str?lens diameter, det vill s?ga en v?lfokuserad tunn str?le med en diameter p? tiondels mm kr?vs. Uppl?sningen ?r ju h?gre, desto l?gre str?lstr?mmen och desto h?gre accelerationssp?nningen. I det h?r fallet uppn?s den b?sta fokuseringen. Uppl?sningen beror ocks? p? fosforens kvalitet (stora fosforkorn sprider ljus) och n?rvaron av glorier p? grund av total inre reflektion i glasdelen av sk?rmen.

Eftergl?dens varaktighet. Den tid under vilken gl?dens ljusstyrka minskar till 1 % av maxv?rdet kallas sk?rmens best?ndighetstid. Alla sk?rmar ?r uppdelade i sk?rmar med mycket kort (mindre ?n 10 5 s), kort (10" 5 ... 10" 2 s), medium (10 2 ... 10 1 s), l?ng (10 H.Lb s ) och mycket l?ng (mer ?n 16 s) eftergl?d. R?r med kort och mycket kort eftergl?d anv?nds ofta i oscillografi och med medium eftergl?d - i tv. Radarindikatorer anv?nder vanligtvis r?r med l?ng eftergl?d.

I radarr?r anv?nds ofta l?ngvariga sk?rmar med tv?skiktsbel?ggning. Det f?rsta lagret av fosforn - med en kort bl? eftergl?d - exciteras av en elektronstr?le, och det andra - med en gul gl?d och en l?ng eftergl?d - exciteras av ljuset fr?n det f?rsta lagret. I s?dana sk?rmar ?r det m?jligt att f? en eftergl?d p? upp till flera minuter.

Sk?rmtyper. F?rgen p? fosforns gl?d ?r mycket viktig. I oscillografisk teknik, n?r man visuellt observerar sk?rmen, anv?nds en CRT med ett gr?nt sken, vilket ?r minst tr?ttsamt f?r ?gat. Zinkortosilikat aktiverat med mangan (willemit) har denna luminescensf?rg. F?r fotografering f?redras sk?rmar med ett bl?tt sken som ?r karakteristiskt f?r kalciumwolframat. N?r de tar emot tv-r?r med en svartvit bild f?rs?ker de f? en vit f?rg, f?r vilken fosforer fr?n tv? komponenter anv?nds: bl? och gul.

F?ljande fosforer anv?nds ocks? i stor utstr?ckning f?r tillverkning av sk?rmbel?ggningar: zink- och kadmiumsulfider, zink- och magnesiumsilikater, oxider och oxisulfider av s?llsynta jordartsmetaller. Fosforer baserade p? s?llsynta jordartsmetaller har ett antal f?rdelar: de ?r mer resistenta mot olika influenser ?n sulfid, de ?r ganska effektiva, de har ett smalare spektralt emissionsband, vilket ?r s?rskilt viktigt vid produktion av f?rgbildr?r, d?r h?g f?rgrenhet kr?vs, etc. Som ett exempel ?r den relativt flitigt anv?nda fosforn baserad p? yttriumoxid aktiverad med europium Y 2 0 3: Eu. Denna fosfor har ett smalt emissionsband i det r?da omr?det av spektrumet. En fosfor best?ende av yttriumoxisulfid med en blandning av europium Y 2 0 3 8: Eu har ocks? goda egenskaper, som har en maximal str?lningsintensitet i det r?dorange omr?det av det synliga spektrumet och b?ttre kemisk best?ndighet ?n Y 2 0 3: Eu-fosfor.

Aluminium ?r kemiskt inert n?r det interagerar med sk?rmfosfor, appliceras l?tt p? ytan genom avdunstning i vakuum och reflekterar ljus v?l. Nackdelarna med aluminiserade sk?rmar inkluderar det faktum att aluminiumfilmen absorberar och sprider elektroner med energier mindre ?n 6 keV, d?rf?r sjunker ljuseffekten kraftigt i dessa fall. Till exempel ?r ljusuttaget fr?n en aluminiserad sk?rm vid en elektronenergi p? 10 keV ca 60 % st?rre ?n vid 5 keV. R?rsk?rmar ?r rektangul?ra eller runda.

Eleven m?ste veta : blockschema ?ver oscilloskopet; utn?mning av oscilloskopets huvudblock; anordning och funktionsprincip f?r ett katodstr?ler?r; principen f?r drift av svepgeneratorn (s?gtandssp?nning), till?gget av ?msesidigt vinkelr?ta sv?ngningar.

Eleven ska kunna : best?m empiriskt priset f?r division horisontellt och vertikalt, m?t storleken p? den konstanta sp?nningen, perioden, frekvensen och amplituden f?r v?xelsp?nningen.

Kort teori Oscilloskopstruktur

Ett elektroniskt oscilloskop ?r en universell enhet som l?ter dig ?vervaka snabba elektriska processer (upp till 10 -12 s). Med hj?lp av ett oscilloskop kan du m?ta sp?nning, str?m, tidsintervall, best?mma fas och frekvens f?r v?xelstr?m.

D?rf?r att potentiella skillnader uppst?r i levande organismers fungerande nerver och muskler, sedan anv?nds ett elektroniskt oscilloskop, eller dess modifieringar, i stor utstr?ckning i biologiska och medicinska studier av olika organs arbete, hj?rtat, nervsystemet, ?gonen, magen etc.

Enheten kan anv?ndas f?r att observera och m?ta icke-elektriska storheter om speciella prim?ra givare anv?nds.

Det finns inga r?rliga mekaniska delar i ett oscilloskop (se fig. 1), utan snarare avb?jningen av elektronstr?len i elektriska eller magnetiska f?lt. En smal elektronstr?le, som tr?ffar en sk?rm belagd med en speciell f?rening, f?r den att gl?da vid den punkten. N?r du flyttar elektronstr?len kan du f?lja den genom r?relsen av den lysande punkten p? sk?rmen.

Elektronstr?len "f?ljer" f?r?ndringen i det elektriska f?ltet som studeras och h?nger med i det, eftersom elektronstr?len ?r praktiskt taget tr?ghetsfri.

Ris. 1. Fig. 2.

Struktur av ett katodstr?ler?r Katod och modulator

Detta ?r en stor f?rdel med ett elektroniskt oscilloskop i j?mf?relse med andra inspelningsinstrument.

Ett modernt elektroniskt oscilloskop har f?ljande huvudkomponenter: ett katodstr?ler?r (CRT), en svepgenerator, f?rst?rkare och en str?mk?lla.

Anordningen och driften av katodstr?ler?ret

T?nk p? designen av ett katodstr?ler?r med elektrostatisk fokusering och elektrostatisk styrning av elektronstr?len.

CRT, schematiskt avbildad i fig. 1 ?r en glaskolv av en speciell form, i vilken ett h?gt vakuum skapas (i storleksordningen 10-7 mm Hg). Inuti kolven finns elektroder som fungerar som en elektronkanon f?r att producera en smal str?le av elektroner; str?lavledande plattor och en sk?rm belagd med ett skikt av fosfor.

Elektronkanonen best?r av en katod 1, en styrelektrod (modulerande) 2, en extra sk?rmelektrod 3 och den f?rsta och andra anoden 4, 5.

Den uppv?rmda katoden 1 ?r gjord i form av en liten nickelcylinder, inuti vilken det finns en filament, den har ett oxidskikt p? den fr?mre ?nddelen med en l?gelektronarbetsfunktion f?r att erh?lla elektroner (fig. 2).

Katoden ?r placerad inuti kontrollelektroden eller modulatorn, som ?r en metallkopp med ett h?l i ?nden genom vilket elektroner kan passera. Styrelektroden har en negativ potential i f?rh?llande till katoden, och genom att ?ndra v?rdet p? denna potential ?r det m?jligt att kontrollera intensiteten av fl?det av elektroner som passerar genom dess h?l och d?rigenom ?ndra sk?rmens ljusstyrka. Samtidigt fokuserar det elektriska f?ltet mellan katoden och modulatorn elektronstr?len (fig. 2).

Sk?rmelektroden 3 har en potential som ?r n?got h?gre ?n katodpotentialen och tj?nar till att underl?tta utg?ngen av elektroner, f?r att utesluta interaktionen mellan de elektriska f?lten hos styrelektroden 2 och den f?rsta anoden 4.

Ytterligare fokusering och acceleration av elektroner sker genom ett elektriskt f?lt mellan den f?rsta och andra anoden, som bildar en elektronisk lins. Dessa anoder ?r gjorda i form av cylindrar med membran inuti. P? den f?rsta anoden 4 tillf?rs en positiv potential med avseende p? katoden av storleksordningen hundratals volt, p? den andra 5 av storleksordningen tusen volt. Linjerna f?r elektrisk f?ltstyrka mellan dessa anoder visas i fig. 3.

Federal Agency for Education

Kuzbass State Pedagogical Academy

Institutionen f?r automatisering av produktionsprocesser

abstrakt

i radioteknik

?mne:Oscillografiskt katodstr?ler?r. S?nder TV-r?r

elektronstr?leindikatorer

1.1 Grundl?ggande parametrar f?r CRT

1.2 Oscilloskopelektronr?r

II. S?nder TV-r?r

2.1 S?ndande TV-r?r med laddningslagring

2.1.1 Ikonoskop

2.1.2 Superikonoskop

2.1.3 Orticon

2.1.4 Superorticon

2.1.5 Vidicon

Bibliografi

jag. elektronstr?leindikatorer

En elektronstr?leanordning kallas en elektronisk elektrovakuumanordning, som anv?nder en str?m av elektroner koncentrerad i form av en str?le eller en str?lstr?le.

Katodstr?leanordningar som har formen av ett r?r utstr?ckt i str?lens riktning kallas katodstr?ler?r (CRT). K?llan till elektroner i katodstr?ler?ret ?r en uppv?rmd katod. Elektronerna som emitteras av katoden samlas i en smal str?le av ett elektriskt eller magnetiskt f?lt av speciella elektroder eller str?mf?rande spolar. Elektronstr?len ?r fokuserad p? en sk?rm, f?r tillverkning av vilken insidan av glascylindern i r?ret ?r belagd med en fosfor - ett ?mne som kan gl?da n?r det bombarderas med elektroner. Placeringen av fl?cken som ?r synlig genom ballongens glas p? sk?rmen kan styras genom att avleda elektronfl?det genom att uts?tta det f?r ett elektriskt eller magnetiskt f?lt av speciella (avb?jande) elektroder eller str?mf?rande spolar. Om bildandet av en elektronstr?le och dess kontroll utf?rs med hj?lp av elektrostatiska f?lt, kallas en s?dan anordning en CRT med elektrostatisk kontroll. Om f?r dessa ?ndam?l inte bara elektrostatiska utan ?ven magnetiska f?lt anv?nds, kallas enheten en CRT med magnetisk kontroll.

Schematisk representation av ett katodstr?ler?r

Figur 1

Figur 1 visar schematiskt en CRT-anordning. R?rets element placeras i en glasbeh?llare, fr?n vilken luften evakueras till ett resttryck p? 1-10 mPa. F?rutom elektronkanonen, som inkluderar en katod 1, ett rutn?t 2 och en accelerationselektrod 3, har elektronstr?ler?ret ett magnetiskt avb?jnings- och fokuseringssystem 5 och avl?nkningselektroder 4, som g?r det m?jligt att rikta elektronstr?len till olika punkter p? den inre ytan av sk?rmen 9, som har ett metallanodgaller 8 med ett ledande fosforskikt. Sp?nning appliceras p? anodens rutn?t med fosforn genom h?gsp?nningsing?ng 7. Elektronstr?len som faller in med h?g hastighet p? fosforn f?r den att gl?da och en lysande bild av elektronstr?len kan ses p? sk?rmen.

Moderna fokuseringssystem s?kerst?ller att diametern p? den lysande punkten p? sk?rmen ?r mindre ?n 0,1 mm. Hela systemet av elektroder som bildar elektronstr?len ?r monterat p? h?llare (traverser) och bildar en enda enhet som kallas elektronstr?lkastare. F?r att styra positionen f?r den lysande platsen p? sk?rmen anv?nds tv? par speciella elektroder - avb?jande plattor placerade ?msesidigt vinkelr?ta. Genom att ?ndra potentialskillnaden mellan plattorna i varje par ?r det m?jligt att ?ndra positionen f?r elektronstr?len i ?msesidigt vinkelr?ta plan p? grund av effekten av de elektrostatiska f?lten hos de avb?jande plattorna p? elektronerna. Specialgeneratorer i oscilloskop och tv-apparater bildar en linj?rt varierande sp?nning, som appliceras p? avb?jningselektroderna och skapar en vertikal och horisontell skanning av bilden. Som ett resultat erh?lls en tv?dimensionell bild av bilden p? sk?rmen.

En magnetiskt driven CRT inneh?ller samma elektroniska projektor som en elektrostatiskt driven CRT, f?rutom den andra anoden. Ist?llet anv?nds en kort spole (fokusering) med str?m, som s?tts p? r?rets hals n?ra den f?rsta anoden. Fokuseringsspolens inhomogena magnetf?lt, som verkar p? elektroner, fungerar som en andra anod i ett r?r med elektrostatisk fokusering.

Avb?jningssystemet i r?ret med magnetstyrning ?r gjort i form av tv? par avb?jningsspolar, ?ven de placerade p? r?rets hals mellan fokuseringsspolen och sk?rmen. Magnetf?lten hos tv? par spolar ?r inb?rdes vinkelr?ta, vilket g?r det m?jligt att styra elektronstr?lens position n?r str?mmen i spolarna ?ndras. Magnetiska avb?jningssystem anv?nds i r?r med h?g anodpotential, vilket ?r n?dv?ndigt f?r att f? en h?g ljusstyrka p? sk?rmen, s?rskilt i TV-mottagningsr?r - kineskop. Eftersom det magnetiska avb?jningssystemet ?r placerat utanf?r CRT-tanken ?r det bekv?mt att rotera det runt CRT-axeln och ?ndra positionen f?r axlarna p? sk?rmen, vilket ?r viktigt i vissa applikationer, s?som radarindikatorer. ? andra sidan ?r det magnetiska avb?jningssystemet mer tr?gt ?n det elektrostatiska och till?ter inte att str?len flyttas med en frekvens p? mer ?n 10-20 kHz. D?rf?r anv?nds i oscilloskop - enheter utformade f?r att observera f?r?ndringar i elektriska signaler ?ver tid p? CRT-sk?rmen - r?r med elektrostatisk kontroll. Observera att det finns CRT med elektrostatisk fokusering och magnetisk avb?jning.

1.1 HuvudsakligalternativCRT

F?rgen p? sk?rmens gl?d kan vara | olika beroende p? sammans?ttningen av fosforn. Oftare ?n andra anv?nds sk?rmar med vit, gr?n, bl? och lila luminescens, men det finns CRT med gul, bl?, r?d och orange.

Eftergl?d - tiden som kr?vs f?r att ljusstyrkan p? gl?den ska falla fr?n det nominella till det ursprungliga efter att sk?rmens elektronbombardement har avslutats. Eftergl?den ?r indelad i fem grupper: fr?n mycket kort (mindre ?n 10 -5 s) till mycket l?ng (mer ?n 16 s).

Uppl?sning - bredden p? den lysande fokuserade linjen p? sk?rmen eller den minsta diametern p? den lysande punkten.

Sk?rmens ljusstyrka ?r intensiteten av ljus som s?nds ut av 1 m 2 av sk?rmen i riktning vinkelr?tt mot dess yta. K?nslighet f?r avvikelse - f?rh?llandet mellan f?rskjutningen av fl?cken p? sk?rmen och v?rdet p? avb?jningssp?nningen eller magnetf?ltets styrka.

Det finns olika typer av CRT:er: oscilloskop CRT, mottagnings-TV-r?r, s?ndande TV-r?r och s? vidare. I mitt arbete kommer jag att ?verv?ga enheten och principen f?r driften av ett oscilloskop CRT och s?ndande TV-r?r.

1.2 Oscilloskop katodstr?ler?r

Oscilloskopr?r ?r utformade f?r att visa elektriska signaler p? en sk?rm. Vanligtvis ?r detta en elektrostatiskt kontrollerad CRT, d?r den gr?na f?rgen p? sk?rmen anv?nds f?r observation och bl? eller bl? f?r fotografering. F?r att observera snabba periodiska processer anv?nds CRT:er med ?kad ljusstyrka och en kort eftergl?d (h?gst 0,01 s). L?ngsamma periodiska och enstaka snabba processer observeras b?st p? CRT-sk?rmar med en l?ng eftergl?d (0,1-16 s). Oscilloskop CRT finns med runda och rektangul?ra sk?rmar i storlek fr?n 14x14 till 254 mm i diameter. F?r samtidig observation av tv? eller flera processer produceras multibeam CRT, i vilka tv? (eller flera) oberoende elektroniska str?lkastare med l?mpliga avl?nkningssystem ?r monterade. Spotlights ?r monterade s? att axlarna sk?r varandra i mitten av sk?rmen.

II. S?nder TV-r?r

S?ndande TV-r?r och system omvandlar bilder av s?ndningsobjekt till elektriska signaler. Enligt metoden f?r att omvandla bilder av s?ndningsobjekt till elektriska signaler ?r s?ndande TV-r?r och system uppdelade i r?r och system med omedelbar verkan och r?r med laddningsackumulering.

I det f?rsta fallet best?ms storleken p? den elektriska signalen av ljusfl?det som vid ett givet ?gonblick faller antingen p? fotocellens katod eller p? den element?ra sektionen av fotokatoden hos det s?ndande televisionsr?ret. I det andra fallet omvandlas ljusenergi till elektriska laddningar p? lagringselementet (m?let) hos det s?ndande TV-r?ret under bildavs?kningsperioden. F?rdelningen av elektriska laddningar p? m?let motsvarar f?rdelningen av ljus och skugga ?ver ytan av det ?verf?rda f?rem?let. Helheten av elektriska laddningar p? m?let kallas potentialavlastningen. Elektronstr?len l?per med j?mna mellanrum runt alla element?ra sektioner av m?let och skriver av potentialavlastningen. I detta fall sl?pps sp?nningen f?r den anv?ndbara signalen p? belastningsmotst?ndet. R?r av den andra typen, dvs. med ackumulerad ljusenergi, har en h?gre effektivitet ?n r?r av den f?rsta typen, s? de anv?nds ofta i tv. Det ?r d?rf?r jag kommer att ?verv?ga mer i detalj enheten och typerna av r?r av den andra typen.

S?ndning av TV-r?r med ackumulering av laddningar

Ikonoskop

Den viktigaste delen av ikonoskopet (Fig.1a) ?r en mosaik, som best?r av ett tunt ark av glimmer 0,025 mm tjockt. P? ena sidan av glimmern finns ett stort antal sm? silverkorn 4 isolerade fr?n varandra, oxiderade och behandlade i cesium?nga.