Электронный прожектор

Электронным прожектором называется конструктивный узел электронно-лучевого прибора, состоящий из катода и ряда электродов, которые обеспечивают ускорения, фокусировку и управление плотностью электронов луча. Электронный прожектор должен сформировать электронный луч с током в несколько сот микроампер и диаметром луча в плоскости экрана не более 0,5 мм, а также обеспечить возможность модуляции тока луча сигналом изображения. Причем для получения изображения с требуемой контрастностью при приемлемых уровнях модулирующего сигнала прожектор должен обладать достаточно крутой модуляционной характеристикой. Электронный луч может быть сфокусирован с помощью электромагнитных или электростатических полей. Преобладающая часть современных кинескопов имеет электронный прожектор с электростатической фокусировкой, которая не требует увеличения габаритов отклоняющих систем за счет размещения в их корпусе фокусирующей катушки, дополнительного увеличения мощности источников питания, менее чувствительна к изменению питающих напряжений, стабильна во времени, в связи с чем не требует оперативной регулировки.

Конструктивно электронный прожектор представляет собой систему цилиндрических электродов (см. рис. 9.1,б) и состоит из подогревателя 1, термокатода 2, модулятора 3, ускоряющего электрода 4, фокусирующего электрода 5, второго анода 6. Построенный по такой схеме прожектор называется пентодным. Применение пентодного прожектора в кинескопе позволяет ослабить влияние изменения потенциала ускоряющего электрода на качество фокусировки электронного луча.

Большинство прожекторов современных кинескопов строят по двухлинзовой оптической схеме. При этом фокусировка электронного луча осуществляется в двух зонах: в поле иммерсионного объектива и в поле главной фокусирующей линзы.

а)

б)

Рисунок 9.2. Фокусировка электронного луча:

а — выход электронов из прожектора; б — двухлинзовая оптическая система

Иммерсионный объектив (рис. 9.2) образуют: термокатод 1, модулятор 2 и ускоряющий электрод 3. Благодаря высокой разности потенциалов между катодом и ускоряющим электродом (U_y = 500...800 В) и малому расстоянию между этими электродами в зоне иммерсионного объектива создается большая напряженность электрического поля, конфигурация сечения эквипотенциальных поверхностей которого на рис. 9.2, а обозначена штриховыми линиями. Эмитируемые с поверхности катода электроны попадают в поле иммерсионного объектива (рис. 9.2,а, б) и собираются в плоскости его фокуса в узкий пучок, сечение которого называется кроссовером. Диаметр кроссовера (Кр) оказывается значительно меньше диаметра той части катода, с которой электроны попадают в отверстие модулятора. После кроссовера пучок электронов снова расходится и попадает в фокусирующее поле главной фокусирующей линзы, которая переносит изображение кроссовера в плоскость экрана. При этом сечение пучка в плоскости экрана имеет размер кроссовера. Таким образом, использование двухлинзовой оптической схемы (рис. 9.2,б) позволяет сравнительно просто получить в плоскости экрана сечение луча с радиусом не более 0,5 мм при существенно большем радиусе эмитирующей поверхности катода.