щим электродом или модулятором и служит главным образом для изменения плотности тока электронного луча.

Далее по оси трубки располагаются еще два цилиндра - первый и второй аноды. Первый анод 3, находясь под положительным потенциалом в несколько сотен вольт, ускоряет движущийся от катода поток электронов. Ко второму аиоду 4 подводится напряжение, достигающее в некоторых электроннолучевых приборах десятков киловольт, н поток электронов покидает второй анод с достаточно высокой скоростью.

Рис. 8-32. Устройство электроннолучевой трубки с электростатически ! управление !.

/ - катод; 2 - модулятор; 3 - первый анод; Ч - второй анод; 5 - отклоняющие пластины; 6 - аквадаг; 7 - экран.

Кроме ускорения электронов, назначение анодов заключается в формировании узкого электронного пучка - фокусировании электронного потока. Вследствие различия потенциалов катода, модулятора, первого и второго анодов в пространстве между ними создаются неоднородные электрические поля-электронные линзы. Проходя через эти линзы, электроны образуют узкий сходящийся у экрана 7 пучок - электронный луч. Вся система электродов крепится на траверсах и образует единое устройство, называемое электронной пушкой (электронным прожектором). Выйдя из электронной пушки, электронный луч попадает в отклоняющую систему 5, служащую для управления положением луча в простраистве. В трубках с электростатическим управлением отклоняющая система состоит из двух пар пластин, расположенных попарно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Каждая пара пластин образует плоский конденсатор, и если потенциалы пластин различны, то между ними создается электрическое поле. Между пластинами электроны движутся в поперечном электрическом поле по параболической траектории, и по выходе из пластин траектория оказывается направленной по отношению к оси трубки под некоторым углом, величина которого зависит от разности потенциалов иа пластинах и от размеров пластин. С помощью двух пар пластин, создающих взаимно перпендикулярные электрические поля, электронным лучом можно управлять в двух взаимно перпендикулярных направлениях и, следовательно, электрон-

ный луч может занимать в пространстве любое положение. Обычно вертикально расположенные пластины, образующие электрическое поле, вектор напряженности которого лежит в горизонтальной плоскости, называют горизонтально отклоняющими. Изменение разности потенциалов на этих пластинах заставляет электронный луч перемещаться по горизонтальной оси. Пластины, расположенные горизонтально и отклоняющие электронный луч по вертикали, называют вертикально отклоняющими.

Пройдя отклоняющую систему, электронный луч движется в расширенной части баллона, и электроны в конце пути попадают на экран трубки 7. Эта часть баллона с внутренней стороны покрыта люминофором - веществом, способным светиться под воздействием бомбардирующих его электронов. При попадании электронного луча на экран люминофор возбуждается и на экране трубки появляется небольшое светящееся пятно, видимое снаружи через стекло баллона. При бомбардировке экрана с его поверхности выходят вторичные электроны, которые увлекаются полем проводящего покрытия аквадага 6, находящегося под положительным напряжением.

Если напряжения на отклоняющих пластинах изменяются, то электронный луч, а следовательно, и светящееся пятно на экране перемещаются, описывая траекторию в соответствии с изменением напряжения на отклоняющих пластинах. Таким образом, закон изменения напряжения иа отклоняющих пластинах может визуально наблюдаться на экране электроннолучевой трубки.

Трубки с магнитным управлением (рис. 8-33) называются так потому, что управление электронным лучом производится магнитными полями с помощью специальных катушек. В электронном прожекторе име-

, 12 3

% 5

Рис. 8-33. Устройство электроннолучевой трубки с магнитным управлением.

1 - катод; 2 - модулятор; 3 - первый анод; й - фокусирующая катушка; 5 - отклоняющие катушки; 6 - аквадаг; 7 - экран.

ется лишь одна электронная линза, образуемая неоднородным электрическим полем между модулятором 2 и первым анодом 3. Вторая фокусирующая линза образуется неоднородным магнитным полем короткой фокусирующей катушки 4, надеваемой снаружи, вблизи первого анода, на горловину бал-

Рис. 8-34. Траектории электронов (а), картина электрического поля (6)i и оптический эквивалент электронных линз (е).

лона трубки. Отклонение электронного луча осуществляется магнитными полями двух взаимно перпендикулярных отклоняющих катушек 5.

Управление плотностью тока луча.

Электронный поток в трубке регулируется изменением потенциала модулятора. К модулятору подводится небольшой отрицательный потенциал, регулируемый в пределах от нуля до -30 е. Электронный поток формируется только из электронов, прошедших через диафрагму диаметром около 1 мм (электроны, вектор начальной скорости которых значительно отклоняется от нормали к поверхности катода, через диафрагму не проходят и в формировании электронного луча не участвуют). Предварительной фокусировке электронного потока способствует небольшой отрицательный потенциал, подводимый к управляющему электроду. Изменение этого потенциала приводит к изменению траекторий электронов, и при более отрицательном потенциале электроны, ранее проходившие по периферии диафрагмы, отражаются, а плотность электронного потока уменьшается. Зависимость тока электронного луча от напряжения на модуляторе называется модуляционной характеристикой трубки. Плотность тока пучка оценивается по величине тока /аг второго анода, на который попадает большая часть отработавших электронов.

Фокусирование электронного луча. Пушка простейшей конструкции (рис. 8-34) состоит из двух сложных линз, образованных неоднородными полями между модулятором и первым анодом, а также

между первым и вторым анодами. Каждуш! из этих линз можно рассматривать как две простейшие линзы: двояковыпуклую собирающую линзу, образованную эквипотенциальными поверхностями, обращенными выпуклостью к катоду, и двояковогнутую линзу, образованную эквипотенциальными, поверхностями, обращенными в другую сторону. Конфигурация полей выбрана такой, что преломляющее действие собирающей лиизы больше преломляющего действия рассеивающей линзы. Кроме того, скорости движения электронов вследствие возрастания потенциала в поле рассеивающей линзы больше, чем в поле собирающей. Таким> образом, каждая из сложных линз обладает собирательным действием и влияние рассеивающей части линзы приводит лишь к увеличению фокусного расстояния всей системы. Фокусное расстояние второй системы* линз с целью совмещения плоскости второго скрещения электронного луча с плоскостью экрана трубки можно регулировать, меняя преломляющую силу одной из линз системы. Это достигается изменением напряжений на первом или втором аноде трубки.

Обычно потенциал первого анода значительно ниже потенциала второго; в цепи последнего протекает больший ток, и поэтому регулировка напряжения на втором аноде более затруднительна. Однако при изменении напряжения на первом аноде меняются также преломляющая сила первой системы линз и поле у поверхности катода, что неизбежно приводит к изменению плотности тока луча. В свою очередь в процессе управления плотностью тока, т. е. при

регулировании напряжения на модуляторе, нарушается фокусирование луча.

В пушке, нзображенной на рис. 8-35, а, между модулятором и первым анодом помещен ускоряющий электрод, находящийся под потенциалом второго аиода. Это не только значительно уменьшает взаимное

Число необходимых ампер-витков определяется по формуле

Рис. 8-35. Устройство электронных пушек.

о - с ускоряющим электродом; б-с нулевым током первого анода.

влияние регулировок плотности тока и фокусирования луча, ио и улучшает фокусирование луча за счет уменьшения радиуса скрещения. На рис. 8-35, б изображена электронная пушка с нулевым током первого анода. Здесь, как и в пушке на рис. 8-35, а, первый анод, служащий для регулировки фокусирования луча, отделен от модулятора ускоряющим электродом. На первый анод с диафрагмой большого диаметра электроны почти не попадают, и ток в его цепи близок к нулю. Таким образом, при изменении потенциала первого анода не изменяется ток, потребляемый от выпрямителя, питающего все электроды трубки, и даже при использовании маломощного выпрямителя взаимное влияние потенциалов различных электродов отсутствует.

В трубках с магнитным управлением фокусирование луча осуществляется неоднородным магнитным полем короткой катушки.

Фокусное расстояние такой магнитной линзы определяется выражением

1 0.02Г

(8-95)

где и =

vtm 2е

потенциал, определяющий

скорость движения электрона вдоль оси катушки, а интегрирование ведется в пределах существования неоднородного магнитного поля Х2 - Xi.

где W - число витков; /-ток в катушке;

fe-коэффициент, зависящий от кон струкции и формы катушки. Для увеличения преломляющей силы магнитной линзы фокусирующие катушки помещаются в тороидальные металлические экраны с кольцевой прорезью на внутренней поверхности тороида (панцырные катушки) .

Качество фокусировки часто характеризуется величиной

(?ф = эМп,

где - диаметр экрана, da-диаметр пятна.

Отклоняющие системы. Важными параметрами электроннолучевой трубки являются чувствительность трубки к отклонению луча и максимальный угол отклонения.

Величина отклонения г электронного луча от оси в трубке с электростатическим отклонением пропорциональна напряжению f/пл на пластинах:

здесь I - длина пластин;

d - расстояние между пластинами; L - расстояние от середины пластин до экрана; Uaz- потенциал второго аиода, ускоряющего электроны. Коэффициент пропорциональности, определяющий величину отклонения луча при [/ц = 1 в, называется чувствительностью трубки к отклонению

8==-. (8-98)

2df/a2

Величина чувствительности для трубок с электростатическим отклонением равна обычно десятым долям миллиметра на вольт, рна зависит от формы и взаимного расположения отклоняющих пластин. Помимо параллельно расположенных пластин, применяются также косо расставленные, однократно изломанные и изогнутые пластины (рис. 8-36), которые позволяют увеличить максимальный угол отклонения луча. Непараллельные пластины позволяют также увеличить чувствительность трубки к отклонению луча. По срав-

Рнс. 8-36. Отклоняющие пластины. а - косо расставленные; б - изломанные; е - изогнутые.