Движение электронов - отклоняющие системы ЭЛТ (стр. 1 из 4)

Министерство высшего образования РФ

Уральский государственный технический университет - УПИ

Кафедра "Технология и средства связи"

Реферат

по курсу "ФОМЭ"

Движение электронов-

фокусирующие системы электронно-лучевой трубки

Преподаватель: Болтаев А.В.

Студент: Черепанов К.А

Группа: Р-207

Екатеринбург

2000

Аннотация

В данном реферате сообщается о системах фокусировки электронного луча в электронно-лучевой трубке (ЭлЛТ). Подробно описываются принципы физических эффектов, применяемых в них, а также их конструктивные особенности-способы и материалы. В следующей части реферата производится описание приборов (используюших данные системы) их характеристики, параметры, применение, особенности использования в тех или иных случаях различных систем.

В заключении говорится о плюсах и минусах электростатических и магнитных отклоняющих систем, о перспетиве использования и кратко упоминается о роли ЭлЛТ в прогрессе человечества в ХХ веке.

Содежание

1. Описание сущности физического эффекта......................................................... 4

2. Модель физического эффекта............................................................................... 4

3. Основные характеристики физического эффекта............................................ 6

4. Устройства приборов, использующих физический эффект.......................... 10

5. Используемые материалы................................................................................... 10

6. Основные характеристики приборов................................................................ 11

7. Основные параметры........................................................................................... 11

8. Классификация и маркировка........................................................................... 12

9. Сведения о конкретных приборах..................................................................... 12

10. Применение приборов.......................................................................................... 13

11. Перспективы развития приборов...................................................................... 14

12. Тезисы доклада...................................................................................................... 15

13. Библиографический список................................................................................ 15

14. Временные затраты.............................................................................................. 15

1. Описание сущности физического эффекта

Физический эффект заключается в управлении (фокусировке) пространственным положением движущихся электронов, вырывающихся из катода электронно-лучевой трубки (ЭлЛТ), с помощью фокусирующих систем под действием электрических (электростатическая отклоняющая система) и магнитных (магнитная отклоняющая система) полей.

2. Модель физического эффекта

Магнитная отклоняюшая система:

Отклоняющая система служит для управления положением луча в пространстве. В трубках с магнитным управлением отклоняющая система состоит из двух пар отклоняющих катушек.

Магнитная отклоняющая система обычно содержит две пары катушек, надеваемых на горловину трубки и образующих магнитные поля во взаимно перпендикулярных направлениях. Рассмотрим отклонение электрона магнитным полем одной пары катушек, считая, что поле ограничено диаметром катушки и в этом пространстве однородно. На рис.1 силовые линии магнитного поля изображены уходящими от зрителя перпендикулярно плоскости чертежа. Электрон с начальной скоростью V₀ движется в магнитном поле, вектор индукции B которого нормален к вектору скорости V₀, по окружности с радиусом

По выходе из магнитного поля электрон продолжает движение по касательной к его криволинейной траектории в точке выхода из поля. Он отклонится от оси трубки на некоторую величину z = L tga. При малых углах a» tg a; z » La.

Величина центрального угла a = s/r » l₁/r, где s – кривая, по которой движется электрон в поле В. Подставляя сюда значение r, получаем:

Таким образом, отклонение электрона равно:

Выражая скорость V₀ электрона через напряжение на аноде, получаем:

Учитывая, что индукция магнитного поля пропорциональна числу ампер-витков wI, можно записать:

Электростатичиская отклоняющая система:

Простейшей электростатической отклоняющей системой является плоский конденсатор, состоящий из двух параллельных пластин.

Величину отклонения (смещения пятна на экране) h при подведении к пластинам конденсатора отклоняющего напряжения Uomк можно определить по уравнению (5.3). Обозначим длину пластин l, расстояние между пластинами b и расстояние от выходного края пластин до плоскости приемника—экрана L'. Считая поле между пластинами однородным, заменим коэффициент χ в уравнении (5.3) на 1/b. Тогда смещение пятна на экране

где l'+L'=L—расстояние от экрана до центра отклонения.

Нетрудно видеть, что касательная к параболической траектории электронов, построенная източки пересечения параболы с плоскостью, проходящей через ыходные края пластин, пересечет ось на расстоянии 1/2 от краев конденсатора. Таким образом, в случае плоскопараллельных отклоняющих пластин центр отклонения совпадает с геометрическим центром отклоняющей системы.

Рис 1.1 Простейшая отклоняющая система

3. Основные характеристики физического эффекта

Отклоняющие системы с оптической точки зрения являются электронными призмами. Эффект, аналогичный преломлению светового луча при прохождении сквозь призму, имеет место при прохождении электронного луча в поперечном электрическом или магнитном поле.

Основными характеристиками являются:

a) Угол отклонения электронного луча-α. Определяется по формулам:

b) Абсолютная величина отклонения—смещения пятна на плоском экране-h

c) Чувствительность по отклонению-ε

4. Устройства приборов, использующих физический эффект

Электронно-лучевыми приборами называют такие электронные электровакуумные приборы, в которых используется поток электронов, сконцентрированный в форме луча или пучка лучей для преобразования электрических сигналов в видимое изображение, или наоборот, а также для запоминания (хранения) сигналов. Электронно-лучевой прибор, имеющий форму трубки, обычно называют электронно-лучевой трубкой.

Существуют несколько разновидностей электронно-лучевых трубок по их названию: осциллографические, приемные телевизионные, телевизионные передающие и специальные. Управление пространственным положением луча осуществляется в них с помощью электрических (электростатическая отклоняющая система), магнитных (магнитная отклоняющая система) и комбинированных полей, а управление плотностью тока – с помощью электрических полей.

Электростатические системы, отклоняющие луч в двух взаимно перпендикулярных направлениях, располагаются по ходу луча последовательно одна за другой и, как правило, тщательно экранируются друг от друга. Совмещение двух электростатических систем в пространстве невыгодно по следующим причинам:

1) увеличение расстояния между пластинами приводит к снижению чувствительности по отклонению;

2) взаимное проникновение полей обеих систем создает большие искажения при отклонении луча;

3) при совмещении двух систем значительно возрастают паразитные емкостные связи, ограничивающие использование трубки на высоких частотах.

Магнитные отклоняющие системы обычно совмещаются в пространстве, так как при строго симметричном расположении катушек суммарный магнитный поток одной пары катушек, пронизывающий вторую пару, равен нулю и изменение магнитного поля, отклоняющего луч в одном направлении, никак не влияет на магнитное поле другой пары катушек, отклоняющее луч в перпендикулярном направлении. Таким образом, взаимосвязь отклоняющих полей в правильно сконструированных магнитных отклоняющих системах отсутствует и пространственное совмещение магнитных систем, отклоняющих луч в двух взаимно перпендикулярных направлениях, вполне допустимо и целесообразно.