Электронно-лучевые трубки

К электронно-лучевым приборам относятся ЭЛТ (электронно-лучевые трубки) индикаторных устройств радиолокаторов, осциллографов, кинескопы – это приемные телевизионные ЭЛТ, электронные микроскопы и некоторые другие приборы. ЭЛТ делятся на трубки с электростатическими и с магнитным управлением.

ЭЛТ с электростатическим управлением

Рассмотрим принцип устройства ЭЛТ с фокусировкой и отклонением луча электрическим полем (рисунок 1.13).

Баллон трубки имеет цилиндрическую форму с расширением в виде корпуса. На внутреннюю поверхность расширенной части нанесен люминесцентный экран. ЛЭ – слой вещества, способного излучать свет под ударами электронов. Внутри трубки расположены электроды: 1 – катод (К), обычно косвенного накала, 2 – модулятор (М), цилиндрической формы с отверстием в донышке. Этот электрод служит для управления плотностью электронного потока и для предварительной его фокусировки.

Управление производится следующим образом. На модулятор подается отрицательное напряжение. С увеличением этого напряжения все больше электронов возвращается на катод. При некотором отрицательном напряжении модулятора трубка запирается. Далее идут электроды также цилиндрической формы, это аноды. В простейшем случае их два. Под действием ускоряющего поля анодов электроны приобретают значительную скорость. Система, состоящая из К, М (модулятор) и А (анодов), называется электронной пушкой. И служит для создания электронного луча, т. е. тонкого потока электронов, летящих с большой скоростью от второго анода к люминесцентному экрану.

На пути электронного луча поставлены под прямым углом друг к другу две пары отклоняющих пластин П _х и П _у. Пластины П _у отклоняют луч по вертикали и называются пластинами вертикального отклонения, а пластины П _х являются пластинами горизонтального отклонения.

Рисунок 1.13 – ЭЛТ с электростатическим управлением

Свечение люминесцентного экрана объясняется возбуждением атомов вещества экрана. Электроны, ударяя в экран, передают свою энергию атомам вещества экрана, у которых одна из электронов переходит на более удаленную от ядра орбиту. При возвращении этого электрона выделяется квант энергии (фотон) и наблюдается свечение. Это явление называется катодолюминесценцией, а вещества, светящиеся под ударами электронов люминофорами.

На внутреннюю поверхность баллона наносят проводящий слой (ПС), чтобы отводить отрицательный заряд с экрана: т. к. в результате попадания электронов на экран, он может зарядиться отрицательно и создать тормозящее поле, уменьшающее скорость электронов, а от этого уменьшится яркость свечения экрана. ПС обычно бывает графитовым и называется аквадагом.

Резисторы R ₁, R ₂ и R ₃ и источник питания Е_а представляют собой цепь питания ЭЛТ. Потенциометр R ₁ регулирует потенциал модулятора М, который имеет отрицательный относительно катода потенциал. Чем больше «–» потенциал модулятора, тем меньше плотность электронного потока, прошедшего через отверстие модулятора и, следовательно, тем меньше яркость изображения на экране. При определенном значении потенциала модулятора электроны вообще не пройдут через модулятор и экран не будет светиться. R ₁ называют резистором яркости. Потенциометр R ₂ управляет фокусировкой луча за счет изменения напряжения подаваемого на первый анод А₁, в результате чего изменяется разность потенциалов между анодами, т. е. напряженность поля. Если, например, понижать потенциал А₁, то разность потенциалов между анодами возрастет, поле станет сильнее и фокусирующее действие увеличивается. R ₁ R ₂ R ₃ – делитель, через который осуществляется питание электронного прожектора. Их сопротивление обычно больше: составляют сотни килоОм, чтобы делитель потребляя небольшой ток.