أنابيب أشعة الكاثود. أنابيب أشعة الكاثود الكهروستاتيكي

بعد نظام الانحراف ، تدخل الإلكترونات شاشة CRT. الشاشة عبارة عن طبقة رقيقة من الفوسفور المترسبة عليها السطح الداخليالجزء الأخير من البالون وقادر على التوهج بشكل مكثف عند قصفه بالإلكترونات.

في بعض الحالات ، يتم ترسيب طبقة رقيقة من الألمنيوم موصلة فوق طبقة الفوسفور. يتم تحديد خصائص الشاشة من خلال

الخصائص والإعدادات. خيارات الشاشة الرئيسية هي: أولاًو إمكانات الشاشة الحرجة الثانية, توهج سطوع, الضوء الناتج عن, مدة الشفق.

إمكانات الشاشة. عندما يتم قصف الشاشة بواسطة تيار من الإلكترونات من سطحها ، يحدث انبعاث إلكترون ثانوي. لإزالة الإلكترونات الثانوية ، تُغطى جدران أنبوب البالون بالقرب من الشاشة بطبقة جرافيت موصلة متصلة بالقطب الموجب الثاني. إذا لم يتم ذلك ، فإن الإلكترونات الثانوية ، والعودة إلى الشاشة ، مع الإلكترونات الأولية ، ستقلل من إمكاناتها. في هذه الحالة ، يتم إنشاء قوة تثبيط في المسافة بين الشاشة والأنود الثاني. الحقل الكهربائي، والتي ستعكس إلكترونات الحزمة. وبالتالي ، لإزالة مجال التباطؤ من سطح الشاشة غير الموصلة ، من الضروري إزالة الشحنة الكهربائية التي تحملها حزمة الإلكترون. الطريقة الوحيدة تقريبًا للتعويض عن الشحن هي استخدام الانبعاث الثانوي. عندما تسقط الإلكترونات على الشاشة ، تسقط الطاقة الحركيةيتم تحويله إلى طاقة توهج الشاشة ، ويذهب لتسخينه ويسبب انبعاثًا ثانويًا. تحدد قيمة معامل الانبعاث الثانوي o إمكانات الشاشة. معامل انبعاث الإلكترون الثانوي a \ u003d / in // l (/ "هو تيار الإلكترونات الثانوية ، / l هو تيار الحزمة ، أو تيار الإلكترونات الأولية) من سطح الشاشة في نطاق واسع من التغيرات في طاقة الإلكترونات الأولية يتجاوز واحدًا (الشكل 12.8 ، ا < 1 на участке يا أمنحنى في الخامس < С/ кр1 и при 15 > C / cr2).

في و < (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 و l2\ u003d Г / kr المقابل للنقطة A في الشكل. 12.8 ، يسمى أول إمكانية حرجة.

عند C / a2 = £ / cr1 ، تكون احتمالية الشاشة قريبة من الصفر.

إذا أصبحت طاقة الحزمة أكبر من e £ / cr1 ، إذن حول> 1 والشاشة تبدأ في الشحن نصف-

أرز. 12.8

بالنسبة إلى آخر أنود من دائرة الضوء. تستمر العملية حتى تصبح إمكانات الشاشة مساوية تقريبًا لإمكانات الأنود الثاني. هذا يعني أن عدد الإلكترونات التي تغادر الشاشة يساوي عدد الإلكترونات الواقعة. في نطاق تباين طاقة الحزمة من e £ / cr1 إلى C / cr2 c> 1 وإمكانات الشاشة قريبة جدًا من إمكانات الأنود في جهاز العرض. في و & 2>معامل N cr2 للانبعاثات الثانوية أ< 1. Потенциал экрана вновь снижается, и у экрана начинает формироваться тормозящее для электронов луча поле. Потенциал و kr2 (يتوافق مع النقطة فيفي التين. 12.8) الإمكانات الحرجة الثانيةأو الإمكانات المطلقة.

في طاقات شعاع الإلكترون أعلاه e11 كرونة 2لا يزيد سطوع الشاشة. للشاشات المختلفة G / kr1 = = 300 ... 500 V ، و cr2= 5 ... 40 كيلو فولت.

إذا كان من الضروري الحصول على سطوع عالٍ ، يتم الحفاظ على إمكانات الشاشة بالقوة مساوية لإمكانات آخر قطب كشاف ضوئي باستخدام طلاء موصل. يتم توصيل الطلاء الموصل كهربائيًا بهذا القطب.

الضوء الناتج عن. هذه معلمة تحدد نسبة شدة الضوء J السيرة الذاتية ،المنبعثة من الفوسفور بشكل طبيعي إلى سطح الشاشة ، إلى قوة شعاع الإلكترون P el الحادث على الشاشة:

يحدد ناتج الضوء ts كفاءة الفوسفور. لا يتم تحويل كل الطاقة الحركية للإلكترونات الأولية إلى طاقة الإشعاع المرئي ، جزء منها يذهب لتسخين الشاشة ، والانبعاث الثانوي للإلكترونات والإشعاع في نطاقات الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية من الطيف. يقاس خرج الضوء بالشموع لكل واط: للشاشات المختلفة ، يتراوح بين 0.1 ... 15 cd / W. عند السرعات المنخفضة للإلكترون ، يحدث التلألؤ في الطبقة السطحية ويمتص الفوسفور جزءًا من الضوء. مع زيادة طاقة الإلكترونات ، يزداد ناتج الضوء. ومع ذلك ، عند السرعات العالية جدًا ، تخترق العديد من الإلكترونات طبقة الفوسفور دون إثارة الإثارة ، وينخفض ​​ناتج الضوء.

توهج سطوع. هذه هي المعلمة التي تحددها شدة الضوء المنبعث في اتجاه المراقب بواسطة واحد متر مربعسطح مضيئة بشكل موحد. يقاس النصوع بوحدة cd / m 2. يعتمد على خصائص الفوسفور (يتميز بالمعامل A) ، والكثافة الحالية لشعاع الإلكترون y ، وفرق الجهد بين الكاثود والشاشة ثانيًاوالحد الأدنى من إمكانات الشاشة 11 0 ، حيث لا يزال يُلاحظ تلألؤ الشاشة. سطوع التوهج يطيع القانون

قيم الأس السنة التحضيريةتختلف قيمة £ / 0 المحتملة للفوسفورات المختلفة في حدود 1 ... 2.5 ، على التوالي ، و

30 ... 300 V. في الممارسة العملية ، تظل الطبيعة الخطية لاعتماد السطوع على كثافة التيار y تقريبًا تصل إلى 100 μA / cm 2. عند كثافات التيار العالية ، يبدأ الفوسفور في التسخين والاحتراق. الطريقة الرئيسية لزيادة السطوع هي الزيادة و.

دقة. يتم تعريف هذه المعلمة المهمة على أنها خاصية CRT لإعادة إنتاج تفاصيل الصورة. يتم تقدير الدقة من خلال عدد النقاط أو الخطوط المضيئة التي يمكن تمييزها بشكل منفصل (الخطوط) المقابلة لـ 1 سم 2 من السطح أو 1 سم من ارتفاع الشاشة ، على التوالي ، أو مع الارتفاع الكامل سطح العملشاشة. وبالتالي ، لزيادة الدقة ، من الضروري تقليل قطر الحزمة ، أي يلزم وجود شعاع رفيع جيد التركيز بقطر أعشار مم. الدقة هي الأعلى ، وكلما انخفض تيار الحزمة وزاد الجهد المتسارع. في هذه الحالة ، يتم تحقيق أفضل تركيز. كما يعتمد القرار على جودة الفوسفور (حبيبات كبيرة من الفوسفور تشتت الضوء) ووجود هالات بسبب الامتلاء انعكاس داخليفي الجزء الزجاجي من الشاشة.

مدة الشفق. الوقت الذي ينخفض ​​فيه سطوع التوهج إلى 1٪ من أقصى قيمة، يسمى وقت ثبات الشاشة. تنقسم جميع الشاشات إلى شاشات قصيرة جدًا (أقل من 10 5 ثوانٍ) وشاشات قصيرة (10 "5 ... 10" 2 ثانية) ومتوسطة (10 2 ... 10 1 ثانية) وطويلة (10 H.Lb ثانية) وطويلة جدًا (أكثر من 16 ثانية). تُستخدم الأنابيب ذات الشفق اللاحق القصير والقصير جدًا على نطاق واسع في رسم الذبذبات ، وفي التوهج اللاحق المتوسط ​​- في التلفزيون. تستخدم شاشات الرادار عادةً أنابيب ذات شفق طويل.

في أنابيب الرادار ، غالبًا ما تستخدم شاشات طويلة الأمد بطبقة من طبقتين. الطبقة الأولى من الفوسفور - مع شفق قصير من اللون الأزرق- متحمس بشعاع الإلكترون ، والثاني - مع أصفرتوهج وشفق طويل - متحمس بضوء الطبقة الأولى. في مثل هذه الشاشات ، يمكن الحصول على توهج لاحق يصل إلى عدة دقائق.

أنواع الشاشات. جداً أهمية عظيمةله لون توهج الفوسفور. في تقنية رسم الذبذبات ، عند مراقبة الشاشة بصريًا ، يتم استخدام CRT مع توهج أخضر ، وهو أقل إجهاد للعين. سيليكات الزنك المنشط بالمنغنيز (الوليمايت) له هذا اللون اللامع. بالنسبة للتصوير الفوتوغرافي ، يفضل استخدام الشاشات ذات السمة الزرقاء المتوهجة لتنغستات الكالسيوم. في أجهزة استقبال التلفزيون مع اسود و ابيضفي محاولة للحصول على لون أبيض، حيث يتم استخدام الفوسفور من مكونين: الأزرق والأصفر.

تُستخدم الفوسفورات التالية أيضًا على نطاق واسع لتصنيع طلاءات الشاشة: كبريتيدات الزنك والكادميوم وسيليكات الزنك والمغنيسيوم وأكاسيد وكبريتيدات العناصر الأرضية النادرة. تتمتع الفوسفورات التي تعتمد على العناصر الأرضية النادرة بعدد من المزايا: فهي أكثر مقاومة للتأثيرات المختلفة من تلك التي تحتوي على الكبريتيد ، كما أنها فعالة جدًا ، ولديها نطاق انبعاث طيفي أضيق ، وهو أمر مهم بشكل خاص في إنتاج أنابيب الصور الملونة ، حيث تتطلب نقاء اللون العالي ، وما إلى ذلك ، على سبيل المثال ، يمكن الاستشهاد بالفوسفور المستخدم على نطاق واسع نسبيًا على أساس أكسيد الإيتريوم 2 المنشط مع europu. هذا الفوسفور له نطاق انبعاث ضيق في المنطقة الحمراء من الطيف. أداء جيديحتوي أيضًا على فوسفور يتكون من أوكسي كبريتيد الإيتريوم مع شوائب من اليوروبيوم U 2 0 3 8: Eu ، والذي له كثافة إشعاع قصوى في المنطقة الحمراء البرتقالية من الطيف المرئي ومقاومة كيميائية أفضل من U2 0 3: فوسفور الاتحاد الأوروبي.

الألومنيوم خامل كيميائيًا عند التفاعل مع فوسفور الشاشة ، ويمكن تطبيقه بسهولة على السطح عن طريق التبخر في الفراغ ، ويعكس الضوء جيدًا. تشمل عيوب الشاشات المكسوة بالألمنيوم حقيقة أن فيلم الألمنيوم يمتص ويشتت الإلكترونات بطاقات أقل من 6 كيلو فولت ، وبالتالي ، في هذه الحالات ، ينخفض ​​خرج الضوء بشكل حاد. على سبيل المثال ، يكون ناتج الضوء لشاشة بألمنيوم بطاقة إلكترون 10 كيلو فولت أكبر بحوالي 60٪ منه عند 5 كيلو فولت. شاشات الأنبوب مستطيلة أو مستديرة.

أنابيب أشعة الكاثود (CRT) ذات التحكم الكهروستاتيكي ،أي مع تركيز شعاع وانحراف الحقل الكهربائي، دعا باختصار أنابيب كهرباء ،تستخدم على نطاق واسع بشكل خاص في راسمات الذبذبات.

أرز. 20.1. مبدأ الجهاز (أ) والرمز الرمزي (ب) لأنبوب أشعة الكاثود الكهروستاتيكي

على التين. يوضح الشكل 20.1 مبدأ جهاز الأنبوب الكهروستاتيكي من أبسط أنواعه وتمثيله في المخططات. بالون الأنبوب له شكل أسطواني بامتداد على شكل مخروط أو على شكل أسطوانة قطر أكبر. يتم تطبيق السطح الداخلي لقاعدة الجزء الموسع شاشة الانارة LE- طبقة من المواد القادرة على انبعاث الضوء تحت تأثير الإلكترونات. يوجد داخل الأنبوب أقطاب كهربائية لها خيوط ، كقاعدة عامة ، على دبابيس القاعدة (من أجل البساطة ، في الشكل ، تمر الخيوط مباشرة عبر زجاج الأسطوانة).

كاثود لعادة يوجد أكسيد التسخين غير المباشر على شكل اسطوانة مع سخان. يتم أحيانًا دمج محطة الكاثود مع طرف سخان واحد. تترسب طبقة الأكسيد في قاع الكاثود. حول الكاثود يوجد قطب تحكم يسمى المغير (م), شكل أسطواني به فتحة في الأسفل. يعمل هذا القطب على التحكم في كثافة شعاع الإلكترون والتركيز المسبق عليه. يتم تطبيق الجهد السلبي (عادة عشرات الفولتات) على المغير. مع زيادة هذا الجهد ، تعود المزيد والمزيد من الإلكترونات إلى الكاثود. في بعض الجهد المغير السالب ، يتم قفل الأنبوب.

الأقطاب الكهربائية التالية ، الأسطوانية أيضًا ، هي أنودات. في أبسط الحالات ، هناك اثنان. على الأنود الثاني أ 2 الجهد من 500 فولت إلى عدة كيلوفولت (أحيانًا 10-20 كيلو فولت) وما فوق أول الأنود أ 1 الجهد أقل عدة مرات. يوجد داخل الأنودات أقسام بها ثقوب (أغشية). تحت تأثير المجال المتسارع للأنودات ، تكتسب الإلكترونات سرعة كبيرة. يتم التركيز النهائي لحزمة الإلكترون باستخدام مجال كهربائي غير منتظم في الفراغ بين الأنودات ، وكذلك بسبب الأغشية. تتضمن أنظمة التركيز الأكثر تعقيدًا أكثراسطوانات.

يسمى النظام الذي يتكون من الكاثود والمغير والأنودات جهاز عرض الكتروني (مسدس الكتروني)ويعمل على إنشاء شعاع إلكتروني ، أي تيار رقيق من الإلكترونات تطير منه السرعه العاليهمن الأنود الثاني إلى شاشة الإنارة.

على مسار شعاع الإلكترون ، زوجان من لوحات منحرفة R X و صذ . الجهد المطبق عليهم يخلق مجالًا كهربائيًا ينحرف شعاع الإلكترون نحو الصفيحة الموجبة الشحنة. مجال الألواح مستعرض للإلكترونات. في مثل هذا المجال ، تتحرك الإلكترونات على طول مسارات القطع المكافئ ، وتركها ، ثم تتحرك بشكل مستقيم عن طريق القصور الذاتي ، أي تتلقى الحزمة الإلكترونية انحرافًا زاويًا. كلما زاد الجهد على الألواح ، زاد انحراف الشعاع وزاد إشراقه ، ما يسمى بقعة إلكترونية ،الناشئة عن تأثيرات الإلكترون.

لوحات صذ ينحرف الشعاع عموديًا ويسمى لوحات انحراف عمودية (لوحات Y) ،واللوحات ص X - صفائح ذات انحراف أفقي (صفائح "x").يتم توصيل لوحة واحدة من كل زوج في بعض الأحيان بعلبة الجهاز (الهيكل المعدني) ، أي أنها لا تحتوي على أي احتمال. هذا إدراج اللوحات يسمى غير متماثل.من أجل تجنب إنشاء مجال كهربائي بين الأنود الثاني والحالة ، مما يؤثر على تحليق الإلكترونات ، عادةً ما يتم توصيل الأنود الثاني أيضًا بالحالة. بعد ذلك ، في حالة عدم وجود جهد على الألواح المنحرفة بينها وبين الأنود الثاني ، لن يكون هناك مجال يعمل على حزمة الإلكترون.

أرز. 20.2. تشغيل الأنبوب الإلكتروستاتيكي من مصدرين

نظرًا لأن الأنود الثاني متصل بالحالة ، يجب عزل الكاثود ، الذي يحتوي على إمكانات سلبية عالية مساوية لجهد الأنود الثاني ، عن العلبة جيدًا. عند تشغيل الطاقة ، يكون لمس أسلاك الكاثود والمغير ودائرة الفتيل أمرًا خطيرًا. نظرًا لأن المجالات الكهربائية والمغناطيسية الدخيلة يمكن أن تؤثر على شعاع الإلكترون ، فغالبًا ما يتم وضع الأنبوب في علبة حماية فولاذية خفيفة.

يفسر توهج شاشة الإنارة بإثارة ذرات مادة الشاشة. تنقل الإلكترونات ، التي تضرب الشاشة ، طاقتها إلى ذرات الشاشة ، حيث يمر أحد الإلكترونات إلى مدار أبعد عن النواة. عندما يعود الإلكترون إلى مداره ، كمية الطاقة المشعة (الفوتون)ويلاحظ توهج. هذه الظاهرة تسمى تلألؤ الكاثود ،والمواد التي تتوهج تحت تأثير الإلكترونات تسمى كاثودولومينوفورسأو ببساطة الفوسفور.

يمكن للإلكترونات التي تضرب الشاشة أن تشحنها سلبًا وتخلق مجالًا تباطؤًا يقلل من سرعتها. من هذا المنطلق ، سينخفض ​​سطوع توهج الشاشة وقد تتوقف الإلكترونات التي تظهر على الشاشة تمامًا. لذلك ، من الضروري إزالة الشحنة السالبة من الشاشة. للقيام بذلك ، يتم تطبيق السطح الداخلي للأسطوانة طبقة موصلة.عادة ما يكون الجرافيت ويسمى أكواداج. Aquadag متصل بالقطب الموجب الثاني. الإلكترونات الثانوية ، التي خرجت من الشاشة بسبب اصطدام الإلكترونات الأولية ، تطير إلى الطبقة الموصلة. بعد مغادرة الإلكترونات الثانوية ، عادة ما تكون إمكانات الشاشة قريبة من إمكانات الطبقة الموصلة. تحتوي بعض الأنابيب على سلك من الطبقة الموصلة ( ملاحظةفي الشكل) ، والذي يمكن استخدامه كأنود إضافي بجهد أعلى. في هذه الحالة ، يتم تسريع الإلكترونات بشكل إضافي بعد انحرافها في نظام الألواح المنحرفة (ما يسمى التسارع اللاحق).

تستبعد الطبقة الموصلة أيضًا تكوين شحنات سالبة على جدران البالون من الإلكترونات الداخلة هناك. يمكن أن تؤدي هذه الرسوم إلى إنشاء حقول إضافية تعطل التشغيل العادي للأنبوب. إذا لم تكن هناك طبقة موصلة في الأنبوب ، فإن الإلكترونات الثانوية تترك الشاشة للوحات المنحرفة والأنود الثاني.

عادة ما يتم تركيب جميع أقطاب الأنبوب باستخدام حوامل معدنية وعوازل ساق زجاجيةأنابيب.

سلاسل الغذاء. تظهر دوائر طاقة الأنبوب الكهروستاتيكي في الشكل. 20.2. يتم توفير الفولتية الثابتة للأقطاب من مقومين ه 1 و ه 2 . يجب أن يعطي الأول جهدًا عاليًا (مئات وآلاف الفولتات) بتيار ملي أمبير ، المصدر ه 2 - الجهد ، عدة مرات أقل. يتم تغذية الشلالات الأخرى التي تعمل مع الأنبوب من نفس المصدر. لذلك ، فهو مصمم لتيار يصل إلى عشرات المللي أمبير.

يتم تشغيل جهاز العرض الإلكتروني من خلال مقسم يتكون من مقاومات ص 1 ص 2 , ص 3 و ص 4. عادة ما تكون مقاومتهم كبيرة (مئات الكيلو أوم) بحيث يستهلك الحاجز تيارًا صغيرًا. يسحب الأنبوب نفسه أيضًا مقدارًا صغيرًا من التيار: في معظم الحالات ، عشرات أو مئات ميكرو أمبير.

مقاومة متغيرة ص 1 يكون سيطرة سطوع.ينظم الجهد السالب للمعدِّل المأخوذ من القسم الأيمن ص 1 زيادة هذا الجهد بمقدار قيمه مطلقهيقلل من عدد الإلكترونات في الحزمة ، وبالتالي سطوع التوهج.

ل تعديل تركيز الشعاعبمثابة المقاوم المتغير ص 3 , التي يتم بها تغيير جهد القطب الموجب الأول. هذا يغير فرق الجهد ، وبالتالي شدة المجال بين الأنودات. على سبيل المثال ، إذا تم خفض إمكانات القطب الموجب الأول ، فسيزداد الفرق المحتمل بين الأنودات ، وسيصبح الحقل أقوى وسيزداد تأثير التركيز. منذ جهد القطب الموجب الأول يولا ينبغي تخفيض a 1 إلى الصفر أو زيادته إلى جهد الأنود الثاني يوأ 2 , يتم إدخال المقاومات في الحاجز ص 2 و ص 4

جهد الأنود الثاني يوأ 2 فقط أقل بقليل من الجهد ه 1 (الفرق هو انخفاض الجهد عبر المقاوم ص 1 ). يجب أن نتذكر أن سرعة الإلكترونات المنبعثة من بقعة ضوء تعتمد فقط على جهد الأنود الثاني ، ولكن ليس على جهد المغير والأنود الأول. يصل عدد معين من الإلكترونات إلى الأنودات ، خاصة إذا كانت الأنودات مزودة بأغشية. لذلك ، تتدفق التيارات في أجزاء من ملي أمبير في دوائر الأنود وتغلق من خلال المصدر ه 1 . على سبيل المثال ، تتحرك الإلكترونات الحالية لأول أنود في الاتجاه من القطب السالب إلى القطب الموجب ، ثم عبر القسم الأيمن من المقاوم ص 3 ومن خلال المقاوم ص 4 زائد مصدر ه 1 بداخله ومن خلال المقاوم ص 1 إلى الكاثود.

تُستخدم المقاومات المتغيرة للإعداد الأولي للبقعة المضيئة على الشاشة. ص 5 و ص 6 , متصل بالمصدر ه 2 . منزلقات هذه المقاومات من خلال المقاومات ص 7 و ص 8 ذات المقاومة العالية متصلة بألواح الانحراف. بالإضافة إلى المقاومات ص 9 و ص 10 , لها نفس المقاومة ، يتم إنشاء نقطة محتملة صفرية ، متصلة بالجسم. المقاومات ص 5 و ص 6 يتم الحصول على إمكانات +0.5 في النهايات ه 2 و -0.5 ه 2 ، ونقاط المنتصف الخاصة بهم ليس لها أي احتمال. عندما المتزلجون المقاوم ص 5 , ص 6 في الموضع الأوسط ، فإن الجهد على الألواح المنحرفة هو صفر. من خلال تحويل المنزلقات من الموضع الأوسط ، من الممكن تطبيق الفولتية المختلفة على الألواح ، مما يؤدي إلى انحراف شعاع الإلكترون رأسياً أو أفقيًا وإنشاء بقعة مضيئة في أي نقطة على الشاشة.

لانحراف الصفائح عن طريق مكثفات الاقتران ج 1 و مع 2 ، يتم أيضًا توفير جهد متناوب ، على سبيل المثال ، الجهد قيد التحقيق عند استخدام أنبوب الذبذبات. بدون المكثفات ، فإن لوحات الانحراف ستحول جهد التيار المستمر عن طريق المقاومة الداخلية لمصدر جهد التيار المتردد. مع وجود مقاومة داخلية صغيرة ، فإن الجهد الثابت على الألواح المنحرفة سينخفض ​​بشكل حاد. من ناحية أخرى ، يوفر مصدر الجهد المتناوب أحيانًا أيضًا جهدًا ثابتًا ، وهو أمر غير مرغوب فيه لتطبيقه على الألواح المنحرفة. في كثير من الحالات ، من غير المقبول أيضًا أن يصل جهد التيار المستمر المتوفر في دوائر الألواح المنحرفة إلى مصدر جهد التيار المتردد.

المقاومات ص 7 و ص 8 من أجل زيادة مقاومة الإدخال لنظام الانحراف لمصادر جهد التيار المتردد. بدون هذه المقاومات ، ستكون هذه المصادر محملة بمقاومة أقل بكثير ، يتم إنشاؤها فقط بواسطة المقاومات. ص 5 , ص 6 والمقاومات ص 9 , ص 10 . بينما المقاومات ص 7 و ص 8 لا تقلل من جهد التيار المستمر المطبق على ألواح الانحراف ، لأن تيارات التيار المستمر لا تتدفق من خلالها.

التيار المفيد هو تيار شعاع الإلكترون. تنتقل إلكترونات هذا التيار من الكاثود إلى شاشة الإنارة وتطرد الإلكترونات الثانوية من الأخير ، والتي تطير إلى الطبقة الموصلة ثم تتحرك باتجاه زائد المصدر ه 1 , ثم من خلال المقاومة الداخلية والمقاوم ص 1 إلى الكاثود.

أرز. 20.3. العدسة الأولى لكشاف إلكتروني

يمكن أيضًا تشغيل أقطاب الأنبوب بخيارات أخرى ، على سبيل المثال ، من مصدر واحد عالي الجهد.

أضواء كاشفة إلكترونية. جهاز عرض إلكترونييمثل نظام الكترون بصريتتكون من عدة كهرباء العدسات الإلكترونية.تتكون كل عدسة من مجال كهربائي غير متجانس ، مما يتسبب في انحناء مسارات الإلكترون (على غرار انكسار أشعة الضوء في العدسات البصرية) ، كما يؤدي إلى تسريع أو إبطاء الإلكترونات.

أبسط ضوء موضعي يحتوي على عدستين. العدسة الأولى ، أو عدسة التركيز المسبقيتكون من الكاثود والمغير والأنود الأول. على التين. يظهر الشكل 20.3 الحقل في هذا الجزء من دائرة الضوء. الأسطح متساوية الجهدتظهر بخطوط صلبة ، وخطوط القوة متقطعة. كما يتضح ، يذهب جزء من خطوط المجال من الأنود الأول إلى شحنة الفضاء بالقرب من الكاثود ، والباقي إلى المغير ، الذي يحتوي على جهد سلبي أقل من الكاثود. خط BB´يقسم الحقل بشكل مشروط إلى قسمين. يركز الجانب الأيسر من الحقل على تدفق الإلكترونات ويمنحها السرعة. يسرع الجانب الأيمن من المجال الإلكترونات ويشتتها إلى حد ما. لكن تأثير التشتت أضعف من تأثير التركيز ، لأنه في الجانب الأيمن من المجال تتحرك الإلكترونات بسرعة أعلى.

أرز. 20.4. مسارات الإلكترونات في العدسة الأولى لجهاز عرض الإلكترون

المجال قيد الدراسة مشابه لنظام العدستين - تجمعو تشتت.العدسة المتقاربة أقوى من العدسة المتباعدة ، وبشكل عام يركز النظام. ومع ذلك ، فإن حركة تدفق الإلكترون تحدث وفقًا لقوانين أخرى غير انكسار أشعة الضوء في العدسات.

على التين. يوضح الشكل 20.4 مسارات الإلكترون لحزم الإلكترون المتطرفة الخارجة من الكاثود. تتحرك الإلكترونات على طول مسارات منحنية. تتركز تياراتهم وتتقاطع في منطقة صغيرة تسمى أول عبورأو العبوروفي معظم الحالات يقع بين المغير والأنود الأول.

العدسة الأولى رمي قصيرةلأن سرعة الإلكترونات فيه صغيرة نسبيًا ، ومساراتها منحنية بشدة.

مع زيادة الجهد السالب للمعدِّل في القيمة المطلقة ، يزداد الحاجز المحتمل بالقرب من الكاثود ويصبح عدد الإلكترونات الأصغر قادرًا على التغلب عليه. يقلل تيار الكاثود ، وبالتالي ، تيار شعاع الإلكترون وسطوع الشاشة. يرتفع الحاجز المحتمل إلى حد أقل بالقرب من الجزء المركزي من الكاثود ، نظرًا لأن المجال المتسارع الذي يخترق الأنود الأول عبر فتحة المغير له تأثير أقوى هنا. عند جهد سلبي معين للمعدِّل ، يرتفع الحاجز المحتمل عند حواف الكاثود لدرجة أن الإلكترونات لم تعد قادرة على التغلب عليه. يبقى فقط الجزء المركزي من الكاثود يعمل. تؤدي الزيادة الإضافية في الجهد السالب إلى تقليل مساحة جزء العمل من الكاثود وتقليله في النهاية إلى الصفر ، أي يتم حظر الأنبوب. وبالتالي ، فإن تنظيم السطوع يرتبط بتغيير في مساحة سطح عمل الكاثود.

أرز. 20.5. عدسة التركيز الثانية لجهاز العرض الإلكتروني

أرز. 20.6. جهاز عرض إلكتروني مزود بإلكترود متسارع (تدريع)

ضع في اعتبارك تركيز شعاع الإلكترون في العدسة الثانية ، أي في نظام من قطبين (الشكل 20.5 ، أ). خط BB´يقسم المجال بين الأنودات إلى جزأين. يدخل تدفق الإلكترون المتباعد إلى الجانب الأيسر من الحقل المركز ، وينتشر التدفق في الجانب الأيمن من الحقل. يكون تأثير التشتت أضعف من تأثير التركيز ، لأن سرعة الإلكترونات في الجانب الأيمن من المجال أعلى منها في الجانب الأيسر. يشبه المجال بأكمله نظامًا ضوئيًا يتكون من عدسة متقاربة ومتباعدة (الشكل 20.5 ، ب). نظرًا لأن سرعات الإلكترون في المجال بين الأنودات عالية ، فقد تبين أن النظام كذلك المقربة.هذا مطلوب ، لأنه من الضروري تركيز شعاع الإلكترون على شاشة تقع بعيدًا نوعًا ما.

مع زيادة فرق الجهد بين الأنودات (انخفاض جهد القطب الموجب الأول) ، تزداد شدة المجال ويزداد تأثير التركيز. من حيث المبدأ ، يمكن التحكم في التركيز عن طريق تغيير جهد الأنود الثاني ، لكن هذا غير مريح ، لأن سرعة الإلكترونات المنبعثة من بقعة الضوء ستتغير ، مما سيؤدي إلى تغيير في سطوع التوهج على الشاشة ويؤثر على انحراف الشعاع بواسطة الألواح المنحرفة.

عيب الأضواء الموصوفة هو التأثير المتبادل للتحكم في السطوع والتركيز. يؤثر التغيير في إمكانات الأنود الأول على السطوع ، حيث يؤثر هذا الأنود ، مع مجاله ، على الحاجز المحتمل بالقرب من القطب السالب. يؤدي التغيير في جهد المغير إلى تغيير منطقة التقاطع الأول للمسارات الإلكترونية على طول محور الأنبوب ، مما يؤدي إلى تعطيل التركيز. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التحكم في السطوع يغير تيار الأنود الأول ، وبما أن المقاومات ذات المقاومة العالية مدرجة في دائرته ، يتغير الجهد عبره ، مما يؤدي إلى إلغاء التركيز. لا يؤثر التغيير في تيار الأنود الثاني على التركيز ، حيث لا يتم تضمين المقاومات في دائرة هذا الأنود ، وبالتالي لا يمكن تغيير الجهد عبره.

حاليًا ، يتم استخدام الكشافات ، حيث يتم وضع واحد إضافي بين المغير والأنود الأول ، متسارع (التدريع) قطب كهربائي(الشكل 20.6). وهو متصل بالقطب الموجب الثاني ، والجهد عبره ثابت. نظرًا لتأثير التدريع لهذا القطب ، فإن التغيير في إمكانات القطب الموجب الأول أثناء ضبط التركيز البؤري لا يغير عمليًا المجال عند الكاثود.

يعمل نظام التركيز ، الذي يتكون من قطب كهربائي متسارع ومصعدان ، على النحو التالي. المجال بين الأنود الأول والثاني هو نفسه كما هو موضح في الشكل. 20.5 أ. يقوم بالتركيز كما هو موضح سابقًا. يوجد بين القطب المتسارع والأنود الأول مجال غير متجانس مشابه للحقل بين الأنودات ، ولكنه لا يتسارع ، بل يتباطأ. تنتشر الإلكترونات التي تطير في هذا المجال في تدفق متباعد في النصف الأيسر من الحقل ، وتتركز في النصف الأيمن. في هذه الحالة ، يكون إجراء التركيز أقوى من تأثير التشتت ، لأن سرعة الإلكترون تكون أقل في النصف الأيمن من المجال. وبالتالي ، يحدث التركيز أيضًا في المنطقة الواقعة بين القطب المتسارع والأنود الأول. كلما انخفض جهد القطب الموجب الأول ، زادت شدة المجال وزادت قوة التركيز.

أرز. 20.7. انحراف الحزمة الكهروستاتيكية

من أجل تقليل تأثير التحكم في السطوع على التركيز ، يتم تصنيع الأنود الأول بدون أغشية (الشكل 20.6). لا تسقط الإلكترونات عليه ، أي أن تيار الأنود الأول هو صفر. تنتج أجهزة العرض الإلكترونية الحديثة بقعة مضيئة على الشاشة بقطر لا يتجاوز 0.002 من قطر الشاشة.

انحراف الحزمة الكهروستاتيكية. يتناسب انحراف شعاع الإلكترون والبقعة المضيئة على الشاشة مع الجهد على ألواح الانحراف. معامل التناسب في هذا الاعتماد يسمى حساسية الأنبوب.إذا أشرنا إلى الانحراف الرأسي للبقعة ذوالجهد على لوحات Y من خلال يوذ , الذي - التي

ذ = سذ يوذ , (20.1)

أين سذ - حساسية الأنبوب للوحات Y.

وبالمثل ، فإن الانحراف الأفقي للبقعة

x = س x يو x. (20.2)

وبالتالي ، فإن حساسية الأنبوب الكهروستاتيكي هي نسبة انحراف البقعة المضيئة على الشاشة إلى جهد الانحراف المقابل:

س x = س/يو x و سذ = ذ/يوذ . (20.3)

بمعنى آخر ، الحساسية هي انحراف البقعة المضيئة لكل 1 فولت من جهد الانحراف. عبر عن الحساسية بالمليمترات لكل فولت. أحيانًا تُفهم الحساسية على أنها متبادلة س x أو سذ , ويعبر عنها بالفولت لكل مليمتر.

لا تعني الصيغ (20.3) أن الحساسية تتناسب عكسياً مع جهد الانحراف. إذا قمت بزيادة عدة مرات يوذ , ستزيد بنفس المقدار ذوالقيمة سذ ستبقى دون تغيير. لذلك، سذ لا تعتمد على يوذ . تتراوح الحساسية بين 0.1 - 1.0 مم / V. يعتمد على وضع التشغيل وبعض الأبعاد الهندسية للأنبوب (الشكل 20.7):

س = لرر ل /(2دوأ 2) , (20.4)

أين لرر - طول الصفائح المنحرفة ؛ ل- المسافة من منتصف اللوحات إلى الشاشة ؛ د - المسافة بين اللوحات يوأ 2 - جهد الأنود الثاني.

هذه الصيغة سهلة الشرح. مع الزيادة ليطير الإلكترون لفترة أطول في المجال المنحرف ويتلقى انحرافًا أكبر. مع نفس الانحراف الزاوي ، تزداد إزاحة البقعة المضيئة على الشاشة مع زيادة المسافة ل. إذا قمت بزيادة د, ثم شدة المجال بين الصفائح ، وبالتالي سينخفض ​​الانحراف. زيادة الجهد يوأ 2 يؤدي إلى انخفاض في الانحراف ، حيث تزداد السرعة التي تطير بها الإلكترونات عبر المجال بين الصفائح.

ضع في اعتبارك إمكانية زيادة الحساسية بناءً على الصيغة (20.4). زيادة المسافة لغير مرغوب فيه ، لأن الأنبوب الطويل للغاية غير مناسب للاستخدام. إذا قمت بزيادة لرر أو تقليل د, عندئذ يكون من المستحيل الحصول على انحراف كبير للحزمة ، لأنها ستسقط على الألواح. لمنع حدوث ذلك ، يتم ثني الألواح ووضعها بالنسبة لبعضها البعض كما هو موضح في الشكل. 20.8. يمكنك زيادة الحساسية عن طريق خفض الجهد يوأ 2 . لكن هذا يرجع إلى انخفاض سطوع التوهج ، وهو أمر غير مقبول في كثير من الحالات ، خاصة عند السرعة العالية للشعاع عبر الشاشة. يؤدي خفض جهد الأنود أيضًا إلى إعاقة التركيز. في الجهد العالي يوأ 2 تتحرك الإلكترونات بسرعات عالية ، ويكون التنافر المتبادل للإلكترونات أقل تأثراً. تقع مساراتهم في كشاف الإلكترون بزاوية صغيرة على محور الأنبوب. تسمى هذه المسارات مجاور.إنها توفر تركيزًا أفضل وتشويشًا أقل على الشاشة.

تقليل سطوع التوهج مع انخفاض جهد الأنود يوأ 2 تعوض في أنابيب مع بعد التسارع.في هذه الأنابيب ، ينقل جهاز عرض إلكتروني طاقة لا تزيد عن 1.5 كيلو فولت إلى الإلكترونات. مع هذه الطاقة ، فإنها تطير بين الصفائح المنحرفة ، ثم تسقط في المجال المتسارع الناتج عن الأنود الثالث. الأخير عبارة عن طبقة موصلة أمام الشاشة ، مفصولة عن باقي الطبقة المتصلة بالقطب الموجب الثاني (الشكل 20.9 ، أ). حيث يوأ 3 > يوأ 2 . يشكل الحقل بين هاتين الطبقتين عدسة تسرع الإلكترونات. ولكن في نفس الوقت هناك بعض الانحناء في مسارات الإلكترون. نتيجة لذلك ، تقل الحساسية ويحدث تشويه في الصورة. يتم التخلص من أوجه القصور هذه إلى حد كبير من خلال التسارع اللاحق المتعدد ، عندما يكون هناك العديد من الحلقات الموصلة ذات الجهد المتزايد تدريجياً: يوأ 4> يوأ 3 > يوأ 2 > يوأ 1 (الشكل 20.9 ، ب).

أرز. 20.8. لوحات انحراف

أرز. 20.9. أنودات إضافية لما بعد التسريع

إذا تغير الجهد المنحرف بتردد عالٍ جدًا ، تحدث تشوهات في الصورة ، حيث أن وقت طيران الإلكترونات في مجال الألواح المنحرفة يصبح متناسبًا مع فترة التذبذب لجهد الانحراف. خلال هذا الوقت ، يتغير الضغط على اللوحات بشكل ملحوظ (حتى أنه يمكن أن يغير علامته). لتقليل مثل هذه التشوهات ، يتم جعل لوحات الانحراف قصيرة ويتم تطبيق جهد تسريع أعلى. مع زيادة التردد ، بالإضافة إلى ذلك ، يصبح تأثير السعة الذاتية للوحات المنحرفة أكثر وضوحًا.

في الوقت الحاضر ، تُستخدم أنابيب خاصة ذات أنظمة انحراف أكثر تعقيدًا لتذبذب الموجات الدقيقة.

قياس ومراقبة الفولتية المتغيرة.إذا تم تطبيق جهد متناوب على الألواح المنحرفة "y" ، فإن حزمة الإلكترون تتأرجح وتظهر اندفاعة عمودية مضيئة على الشاشة (الشكل 20.10 ، أ) طوله يتناسب مع السعة المزدوجة للجهد المطبق 2 يوم . معرفة حساسية الأنبوب وقياسه ذيمكن أن يعرف يوم حسب الصيغة

يوم = ذ/(2سذ) . (20.5)

أرز. 20.10. قياس جهد التيار المتردد باستخدام CRT

أرز. 20.11. جهد سن المنشار للمسح الخطي

أرز. 20.12. مخططات الذبذبات للجهد الجيبي بنسبة متعددة من الترددات

على سبيل المثال ، إذا سذ = 0.4 مم / فولت ، و في= 20 مم إذن يوم = 20 / (2 0.4) = 25 فولت.

إذا كانت حساسية الأنبوب غير معروفة ، يتم تحديدها. للقيام بذلك ، تحتاج إلى إحضار جهد متناوب معروف إلى الألواح وقياس طول اندفاعة مضيئة. يمكن توصيل الجهد الكهربائي من التيار الكهربائي وقياسه باستخدام مقياس الفولتميتر. يجب أن نتذكر أن الفولتميتر سيظهر قيمة الجهد الفعال ، والتي يجب تحويلها إلى سعة ، مضروبة في 1.4.

كما ترون ، يمكن استخدام CRT كمقياس سعة الفولتميتر. تتمثل ميزة جهاز القياس هذا في مقاومة إدخال كبيرة وإمكانية إجراء قياسات بترددات عالية جدًا.

تتيح الطريقة الموصوفة قياس قيم الذروة للجهود غير الجيبية ، بالإضافة إلى اتساع الموجات النصف الموجبة والسالبة للجهد المتناوب. للقيام بذلك ، تذكر موضع البقعة المضيئة في حالة عدم وجود جهد مُقاس ، ثم يتم تطبيقه ويتم قياس المسافات. في 1 و في 2 من الموضع الأولي للبقعة إلى نهايات الخط المضيء (الشكل 20.10 ، ب). اتساع نصف الموجات في هذه الحالة

يوم 1 = في 1 /سذ و يوم 2 = في 2 /سذ . (20.6)

لمراقبة الضغوط المتغيرة على اللوحات صفي يتم تطبيق الجهد قيد التحقيق ، وعلى الألواح ص X - اكتساح الجهد يوتم تطويره ، وله شكل سن المنشار (الشكل 20.11) وتم الحصول عليه من مولد خاص. هذا الجهد يؤدي قاعدة زمنية. لبعض الوقت ر 1 عندما يرتفع الجهد ، يتحرك شعاع الإلكترون بشكل أفقي بشكل موحد في اتجاه واحد ، على سبيل المثال ، من اليسار إلى اليمين ، أي يجعل مستقيم،أو عامل تحرك.مع انخفاض حاد في الجهد بمرور الوقت ر 2 شعاع يجعل سريع حركة عكسية.كل هذا يتكرر مع تردد جهد الاجتياح.

عندما يغيب الجهد الذي تم فحصه ، تظهر اندفاعة أفقية مضيئة على الشاشة ، والتي تلعب دور محور الوقت. إذا قمت بتطبيق الجهد المتناوب الذي تم فحصه على الألواح صفي , ثم ستتأرجح البقعة الموجودة على الشاشة في نفس الوقت عموديًا وتتحرك بشكل متكرر بشكل موحد مع حركة عكسية أفقية. نتيجة لذلك ، لوحظ منحنى متوهج للجهد الذي تم فحصه (الشكل 20.12). يوضح الشكل رسم تذبذبي للجهد الجيبي ، ولكن يمكنك ملاحظة الجهد من أي شكل.

لكي يكون المنحنى ثابتًا ، فترة تطور الإجهاد تييجب أن يكون unv مساويًا لفترة الجهد قيد الدراسة تيأو عدد صحيح من المرات أكبر منه:

تيتتكشف = نتي, (20.7)

أين صهو عدد صحيح.

أرز. 20.13. مخططات الذبذبات للجهد الجيبي مع نسبة تردد جزئية

وفقًا لذلك ، يجب أن يكون تردد المسح V a z V عددًا صحيحًا من المرات أقل من تردد الجهد قيد الدراسة:

Fتتكشف = F /ن. (20.8)

ثم في الوقت المناسب تيبمجرد مرور عدد صحيح من تذبذبات الجهد الذي تم فحصه ، وفي نهاية السكتة الدماغية العكسية ، ستكون البقعة على الشاشة في المكان الذي بدأت منه في التحرك أثناء الضربة الأمامية. يوضح الشكل المذبذبات الملحوظة في ن = 1 أو تيتتكشف = تي ،و ص= 2 ، أي تيرازف = 2 تيعكس الوقت ر 2 من المستحسن أن تكون صغيرة قدر الإمكان ، لأنه بسبب ذلك لا يتم إعادة إنتاج جزء من المنحنى (السكتات الدماغية في الشكل). علاوة على ذلك ، أقل ر 2 , كلما زادت سرعة عودة الحزمة وأضعف رؤيتها. يجب تثبيته ص 2 على الأقل ، بحيث يمكن رؤية تذبذب كامل واحد على الأقل تمامًا. اختيار القيمة صأنتجت عن طريق تغيير وتيرة مولد الاجتياح. لو صليس عددًا صحيحًا ، فإن مخطط الذبذبات لا يظل ثابتًا وبدلاً من منحنى واحد ، يتم ملاحظة العديد ، وهو أمر غير مريح. على التين. يوضح الشكل 20.13 مخطط تذبذب للجهد الجيبي عند ص = 1 / 2 و ص= 3/4. من أجل التبسيط ، يُفترض هنا أن وقت العودة ر 2 = 0. الأسهم ذات الأرقام في الشكل تشير إلى تسلسل الحركة الموضعية على الشاشة.

عدد صحيح متطابق صعادةً ما يتم الاحتفاظ بوقت قصير فقط ، نظرًا لأن مولد الاجتياح له تردد غير مستقر ، ويمكن أيضًا تغيير تردد الجهد قيد الدراسة. لحفظ المحدد صلفترة طويلة ، يتم استخدام مزامنة مولد الاجتياح مع الجهد قيد الدراسة. يتكون التزامن من حقيقة أن الجهد قيد الدراسة يتم توفيره لمولد الاجتياح ويولد جهد سن المنشار بتردد يمثل عددًا صحيحًا من المرات أقل من تردد الجهد قيد الدراسة.

عادة ما يتم تطبيق الفولتية قيد التحقيق على الألواح المنحرفة من خلال مكثفات اقتران (انظر الشكل 20.2). لذلك ، لا يقع المكون الثابت على الألواح ويلاحظ المتغير فقط. المحور الزمني (المحور الصفري) لهذا المكون هو الخط الأفقي الذي يبقى على الشاشة إذا توقف إمداد الجهد قيد الدراسة. للحصول على مخطط تذبذب حقيقي لجهد يحتوي على مكون ثابت ، يجب تطبيقه مباشرة على الألواح ، وليس من خلال المكثفات.

إذا كنت بحاجة إلى مراقبة شكل الموجة الحالية ، فسيتم تضمين المقاوم في دائرته ص. يتم إحضار الجهد عليها ، المتناسب مع التيار قيد الدراسة ، إلى الصفائح صفي . يتم تحديد هذا الجهد من الحساسية المعروفة للأنبوب. تقسيمها إلى مقاومة ص, تجد التيار. بحيث لا يتغير التيار بشكل ملحوظ عند تشغيل المقاوم ص, يجب أن يتمتع الأخير بمقاومة قليلة نسبيًا. إذا كان الجهد غير كافٍ ، فسيتعين تغذيته من خلال مضخم له ربح معروف.

تشويه الصورة.في الأنابيب الكهروستاتيكية ، يتم ملاحظة تشوهات مخطط الذبذبات بشكل أساسي عند تشغيل الصفائح المنحرفة بشكل غير متماثل ، أي عندما يتم توصيل لوحة واحدة من كل زوج بالقطب الموجب الثاني (انظر الشكل 20.2). دع مع مثل هذا التضمين على اللوحات صفي تطبيق الجهد المتناوب مع السعة يوم . ثم على إحدى اللوحين يكون الجهد صفر بالنسبة للحالة ، وعلى اللوحة الأخرى يتغير من + يوم قبل - يوم (الشكل 20.14 ، أ).وفقًا لذلك ، تتغير أيضًا إمكانات النقاط المختلفة في الفراغ بين الألواح. مع نصف موجة موجبة الجهد ، تطير الإلكترونات عبر نقاط ذات إمكانات أعلى من يوأ 2. نتيجة لذلك ، تزداد سرعتها ، وتقل حساسية الأنبوب. مع نصف الموجة السالبة ، تنخفض سرعة الإلكترونات ، لأن إمكانات النقاط بين الصفائح تكون أقل يوأ 2. سيؤدي ذلك إلى زيادة حساسية الأنبوب. نتيجة لذلك ، الانحراف ذ 1 مع نصف موجة موجبة ستكون أقل من الانحراف في 2 مع نصف الموجة السلبية. سيصبح مخطط الذبذبات للجهد الجيبي غير جيبي ، أي سيحدث تشويه غير خطي.

أرز. 20.14. انحراف شعاع إلكتروني مع تضمين غير متماثل (أ) ومتماثل (ب) لألواح منحرفة

مع التضمين المتماثل ، لا يتم توصيل أي من الصفائح المنحرفة مباشرة بالجسم والأنود الثاني ، وتكون نقاط الجهد الصفرية في المستوى الأوسط بين الألواح (الشكل 20.14 ، ب). إن إمكانات الصفائح في أي لحظة هي نفسها من حيث القيمة والعكس في الإشارة. على لوحة واحدة ، تأخذ الإمكانات قيمًا قصوى تبلغ ± 0.5 يوم , ومن ناحية أخرى ، على التوالي - + 0,5يوم . يحدث انحراف شعاع الإلكترون إلى أي من الصفائح في نفس الظروف ، وبالتالي في 1 = في 2 . على التين. يوضح الشكل 20.15 تضمينًا متماثلًا للألواح المنحرفة. يتم أخذ جهد التيار المستمر لإعداد البقعة الأولي من المقاوم المزدوج ص 6 , ص 6 ´. مع الحركة المتزامنة لأشرطة التمرير الخاصة بهم بمساعدة مقبض واحد ، تتغير إمكانات الألواح المنحرفة بالتساوي في القيمة ، ولكن عكس ذلك في الإشارة.

أرز. 20.15. التضمين المتماثل للوحات الانحراف

يقلل التضمين المتناسق للألواح أيضًا من الظواهر غير السارة الأخرى ، مثل تدهور التركيز عندما تنتقل البقعة إلى حافة الشاشة.

يخلق التضمين غير المتماثل للوحات البعيدة عن الأضواء شبه منحرف تشوه.تنشأ بسبب وجود مجال على مسار الإلكترونات من زوج واحد من الصفائح إلى آخر. دع ، على سبيل المثال ، على اللوحات الأقرب إلى دائرة الضوء صفي , يتم تشغيله بأي شكل من الأشكال ، يتم تطبيق الجهد المتناوب ، وعلى الألواح ص X , متصلة بشكل غير متماثل ، والجهد هو صفر. ثم تظهر اندفاعة عمودية مضيئة على الشاشة 1 (الشكل 20.16).

أرز. 20.16. كيستون

أرز. 20.17. مبدأ الجهاز والتعيين الرسومي التقليدي لأنبوب أشعة الكاثود المغناطيسي

إذا تم تطبيقه على اللوحة ص X , غير متصل بالحالة ، وهو احتمال إيجابي ، ثم ستتحرك الشرطة باتجاه هذه اللوحة (الخط 2 ) ، لكنها ستصبح أقصر إلى حد ما. هذا بسبب ما بين الصفيحة الموجبة الشحنة ص X والألواح صفي تم تشكيل مجال تسريع إضافي ، والذي ينحني إلى حد ما مسارات الإلكترون ويقلل من انحرافها الناجم عن الجهد على الألواح صفي . في إمكانات سلبية من نفس اللوحة ص X على الإلكترونات المنبعثة من اللوحات صفي , هناك مجال تباطؤ إضافي يزيد من انحرافها قليلاً ؛ ستنتقل الشرطة الموجودة على الشاشة إلى اليسار وتصبح أطول (الخط 3 ). تشكل الشرطات المضيئة شكلاً على شكل شبه منحرف ، وهو ما يفسر اسم هذه التشوهات. لتقليل التشويه ، يتم تثبيت شاشات بين اللوحات. ص X و صفي وإعطاء اللوحات بعدًا أكبر عن الأضواء شكلاً خاصًا.

في الوقت الحاضر ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام التضمين المتماثل للألواح ، لأنه يقلل من العديد من أنواع التشويه. يمكن استخدام التضمين غير المتماثل في حالة انحراف الحزمة في اتجاه واحد فقط.

إن أنبوب أشعة الكاثود ، الذي تم اختراعه في عام 1897 ، عبارة عن جهاز تفريغ إلكتروني له الكثير من القواسم المشتركة مع أنبوب التفريغ التقليدي. خارجيًا ، الأنبوب عبارة عن قارورة زجاجية ذات عنق ممدود وجزء مسطح - شاشة.

داخل القارورة والرقبة ، وكذلك داخل لمبة المصباح الإلكتروني ، توجد أقطاب كهربائية ، مثل أسلاك المصباح ، ملحومة بأرجل القاعدة.

الغرض الرئيسي من أنبوب أشعة الكاثود هو تكوين صورة مرئية باستخدام إشارات كهربائية. من خلال تطبيق الفولتية المناسبة على أقطاب الأنبوب ، يمكن الاعتماد على الرسوم البيانية لشاشته للجهود والتيارات المتناوبة ، وخصائص الأجهزة الراديوية المختلفة ، وكذلك للحصول على صور متحركة ، مواضيع مماثلةالتي نراها على شاشة الفيلم.

أرز. 1. قلم رصاص رائع.

كل هذا يجعل أنبوب أشعة الكاثود جزءًا لا غنى عنه في أجهزة التلفزيون والرادارات والعديد من أجهزة القياس والحساب.

ما هو نوع "القلم الرصاص السريع" الذي يمكنه الرسم على شاشة نبضات تيار أنبوب أشعة الكاثود التي تدوم جزءًا من المليون من الثانية؟ كيف يمكنك تحديد نغمات نمط معقد؟ كيف يمكن "مسح" صورة من الشاشة على الفور وإنشاء أخرى بنفس السرعة؟ (رسم بياني 1).

شاشة مضيئة لشعاع الإلكترون. يعتمد تشغيل أنبوب أشعة الكاثود على قدرة بعض المواد (الوليمايت وكبريتيد الزنك وألومينات الزنك :) على التوهج (اللمعان) تحت تأثير القصف الإلكتروني.

إذا كان أنود مصباح الإلكترون التقليدي مغطى بمثل هذه المادة المضيئة من الداخل ، فسوف يتوهج بشكل ساطع بسبب القصف بواسطة الإلكترونات التي تشكل تيار الأنود. بالمناسبة ، يتم استخدام مثل هذا الأنود في أحد الأنابيب الإلكترونية الخاصة - مؤشر الضبط البصري 6E5C. يتم تغطية النهاية السميكة للقارورة بتركيبة إنارة من الداخل ، وبالتالي تشكل شاشة إنارة لأنبوب أشعة الكاثود. باستخدام جهاز خاص- "مدفع الإلكترون" - شعاع ضيق من الأقطاب الكهربائية - "شعاع الإلكترون" - يوجه من عنق الأنبوب إلى الشاشة.

أرز. 2. تضيء الشاشة تحت تأثير شعاع الإلكترون.

في المكان الذي تصطدم فيه الإلكترونات بطبقة الإنارة ، تتشكل نقطة مضيئة على الشاشة ، والتي يمكن رؤيتها تمامًا (من النهاية) من خارج الأنبوب عبر الزجاج. كيف كمية كبيرةتشكل الإلكترونات شعاعًا وكلما تحركت هذه الإلكترونات بشكل أسرع ، كانت النقطة المضيئة أكثر إشراقًا على شاشة الإنارة.

إذا تم نقل شعاع الإلكترون في الفضاء ، فستتحرك النقطة المضيئة أيضًا عبر الشاشة ، وإذا تحركت الحزمة بسرعة كافية ، فسترى أعيننا خطوطًا مضيئة صلبة على الشاشة بدلاً من نقطة متحركة (الشكل 2).

إذا كان شعاع الإلكترون يرسم بسرعة خط الشاشة بالكامل بخط سطري وفي نفس الوقت يغير تيار الشعاع (أي سطوع النقطة المضيئة) وفقًا لذلك ، فيمكن الحصول على صورة معقدة وواضحة إلى حد ما على الشاشة.

وبالتالي ، يتم الحصول على الصورة على شاشة الإنارة للأنبوب بمساعدة حزمة من الإلكترونات الموجهة بشكل حاد ، وبالتالي ، كما هو الحال في مصباح الإلكترون ، ترتبط العمليات الرئيسية في الأنبوب بإنتاج وحركة منتظمة للإلكترونات الحرة في الفراغ.

أنبوب أشعة الكاثود والصمام الثلاثي

يشبه أنبوب أشعة الكاثود من نواحٍ عديدة أنبوب التضخيم - الصمام الثلاثي. تمامًا مثل المصباح ، يحتوي الأنبوب على الكاثود الذي ينبعث منه الإلكترونات اللازمة لتشكيل حزمة الإلكترون. من كاثود الأنبوب ، تنتقل الإلكترونات إلى الشاشة ، والتي ، مثل أنود الصمام الثلاثي ، لديها إمكانات إيجابية عالية بالنسبة للكاثود.

أرز. 3. ظهور الإلكترونات الثانوية

ومع ذلك ، فإن تطبيق جهد موجب مباشرة على الشاشة أمر صعب ، لأن مادة الإنارة عبارة عن شبه موصل. لذلك ، يجب إنشاء الفولتية الموجبة على الشاشة بشكل غير مباشر. يتم تغطية الجزء الداخلي من القارورة بطبقة من الجرافيت ، يتم تطبيق جهد موجب عليها. تقوم الإلكترونات التي تشكل الحزمة ، التي تصطدم بالمادة المضيئة بقوة ، "بإخراج" ما يسمى بالإلكترونات "الثانوية" منه ، والتي تتحرك بطريقة منظمة باتجاه طلاء الجرافيت تحت تأثير الجهد الموجب عليها (الشكل 3).

في اللحظة الأولى ، يكون عدد الإلكترونات الثانوية التي تغادر الشاشة أكبر بكثير من عدد إلكترونات الحزمة التي تدخل الشاشة. هذا يؤدي إلى حقيقة أن نقص الإلكترونات يتكون في ذرات مادة الإنارة ، أي أن الشاشة تكتسب جهدًا إيجابيًا. سيتم إنشاء التوازن بين عدد الإلكترونات التي تصطدم بالشاشة وعدد الإلكترونات الثانوية المنبعثة منها فقط عندما يكون الجهد على شاشة الأنبوب قريبًا من الجهد على طلاء الجرافيت. وبالتالي ، يتم إغلاق التيار في الكاثود على طول مسار الكاثود - الشاشة - طلاء الجرافيت ، وبالتالي ، فإن طلاء الجرافيت هو الذي يلعب دور الأنود ، على الرغم من أن الأقطاب الكهربائية التي خرجت من الكاثود لا تسقط عليها مباشرة.

بالقرب من كاثود الأنبوب ، يوجد قطب تحكم (مُعدِّل) يلعب نفس دور شبكة التحكم في الصمام الثلاثي. من خلال تغيير الجهد على قطب التحكم ، من الممكن تغيير حجم تيار الحزمة ، والذي بدوره سيؤدي إلى تغيير في سطوع النقطة المتوهجة على الشاشة.

ومع ذلك ، إلى جانب التشابه بين أنبوب الإلكترون المضخم وأنبوب أشعة الكاثود ، فإن الأخير له ميزات تميزه بشكل أساسي عن الصمام الثلاثي.

أولاً ، تنتقل الإلكترونات من الكاثود إلى شاشة الأنبوب في حزمة ضيقة ، بينما تتحرك نحو أنود الأنبوب في "جبهة عريضة".

ثانيًا ، من أجل إنشاء صورة عليها عن طريق تحريك نقطة مضيئة عبر الشاشة ، من الضروري تغيير اتجاه حركة الإلكترونات المتطايرة نحو الشاشة ، وبالتالي تحريك شعاع الإلكترون في الفضاء.

ويترتب على كل هذا أن أهم العمليات التي تميز الأنبوب عن الصمام الثلاثي هي تشكيل حزمة إلكترونية رفيعة وانحراف هذه الحزمة في اتجاهات مختلفة.

تشكيل وتركيز شعاع الإلكترون

يبدأ تكوين شعاع الإلكترون بالفعل بالقرب من الكاثود لأنبوب أشعة الكاثود ، والذي يتكون من أسطوانة نيكل صغيرة مع غطاء مغطى بمادة منبعثة (إلكترونات تنبعث منها جيدًا عند تسخينها). يتم وضع سلك معزول داخل الاسطوانة - سخان. بسبب تصميم الكاثود هذا ، تنبعث الإلكترونات من سطح أصغر بكثير من الأنبوب المفرغ التقليدي. يؤدي هذا على الفور إلى إنشاء اتجاه معين لحزمة الإلكترونات المتطايرة من الكاثود.

يتم وضع كاثود أنبوب أشعة الكاثود في درع حراري - أسطوانة معدنية ، يكون الجزء النهائي منها موجهًا نحو المصباح مفتوحًا. نتيجة لذلك ، لا تتحرك الإلكترونات من الكاثود في جميع الاتجاهات ، كما هو الحال في المصباح ، ولكن فقط في اتجاه شاشة الإنارة. ومع ذلك ، على الرغم من التصميم الخاص للكاثود والدرع الحراري ، يظل تدفق الإلكترونات المتحركة عريضًا بشكل مفرط.

يتم تنفيذ التضييق الحاد لتدفق الإلكترون بواسطة إلكترود تحكم ، على الرغم من أنه يلعب دور شبكة التحكم ، إلا أنه لا علاقة له بالشبكة من الناحية الهيكلية. يتكون قطب التحكم على شكل أسطوانة تغطي الكاثود ، وفي نهايته يتم عمل ثقب دائري بقطر عدة أعشار من المليمتر.

يتم تطبيق انحياز سلبي كبير (عدة عشرات من الفولتات) على قطب التحكم ، مما يؤدي إلى صد الإلكترونات ، والتي ، كما هو معروف ، لها شحنة سالبة. تحت تأثير الجهد السالب ، يتم "ضغط" مسارات (مسارات الحركة) للإلكترونات التي تمر عبر ثقب ضيق في قطب التحكم باتجاه مركز هذا الثقب ، وبالتالي يتم تشكيل حزمة إلكترونية رفيعة نوعًا ما.

ومع ذلك ، للتشغيل العادي للأنبوب ، من الضروري ليس فقط إنشاء حزمة إلكترونية ، ولكن أيضًا لتركيزها ، أي لضمان أن مسارات جميع إلكترونات الحزمة تتقارب على الشاشة عند نقطة واحدة. إذا لم يكن الشعاع مركّزًا ، فستظهر نقطة مضيئة كبيرة على الشاشة بدلاً من نقطة مضيئة ، ونتيجة لذلك ، ستتحول الصورة إلى ضبابية أو ، كما يقول المصورون الهواة ، "unsharp".

أرز. 4. مدفع الإلكترون وقياسه البصري.

يتم تركيز الحزمة بواسطة نظام بصري إلكتروني يعمل على تحريك الإلكترونات بنفس الطريقة التي تعمل بها البصريات التقليدية على أشعة الضوء. إلكتروني النظام البصريتتكون من عدسات كهروستاتيكية (تركيز ثابت) أو عدسات كهرومغناطيسية (تركيز مغناطيسي) ، والنتيجة النهائية هي نفسها.

العدسة الكهروستاتيكية ليست شيئًا آخر (الشكل 4 ، أ) كحقل كهربائي يتشكل بمساعدة أقطاب كهربائية خاصة ، تحت تأثيرها تنحني مسارات إلكترونات الحزمة. في الأنبوب الذي يحتوي على تركيز ثابت (الشكل 4 ب) ، توجد عادة عدستان ، يستخدم لتشكيلهما قطب التحكم المعروف بالفعل لدينا ، بالإضافة إلى قطبين خاصين: الأنود الأول والثاني. كلا هذين القطبين عبارة عن أسطوانات معدنية ، وأحيانًا بأقطار مختلفة ، حيث يتم تطبيق جهد إيجابي كبير (بالنسبة للكاثود): عادةً 200-500 فولت إلى القطب الموجب الأول ، و 800-15000 فولت إلى الثاني.

تتكون العدسة الأولى بين قطب التحكم والأنود الأول. نظيرها البصري عبارة عن عدسة متقاربة قصيرة التركيز تتكون من عنصرين: محدب ثنائي العدسة وعدسة ثنائية التقعر. تعطي هذه العدسة صورة للقطب السالب داخل الأنود الأول ، والذي يتم عرضه بدوره على شاشة الأنبوب بمساعدة عدسة ثانية.

العدسة الثانية تتكون من الحقل بين الأنودات الأولى والثانية وتشبه العدسة الأولى ، فيما عدا أن طولها البؤري أطول بكثير. وبالتالي ، تعمل العدسة الأولى كمكثف والعدسة الثانية كعدسة الإسقاط الرئيسية.

يوجد داخل الأنودات صفائح معدنية رفيعة بها ثقوب في المنتصف - أغشية تعمل على تحسين خصائص التركيز للعدسات.

من خلال تغيير الجهد على أي من الأقطاب الثلاثة التي تشكل العدسات الكهروستاتيكية ، يمكن للمرء تغيير خصائص العدسات ، وتحقيق تركيز شعاع جيد. يتم ذلك عادة عن طريق تغيير الجهد عند الأنود الأول.

بضع كلمات عن أسماء الأقطاب الكهربائية "الأنود الأول" و "الأنود الثاني". في السابق ، أثبتنا أن دور الأنود في أنبوب أشعة الكاثود يتم لعبه بواسطة طلاء الجرافيت بالقرب من الشاشة. ومع ذلك ، فإن الأنودات الأولى والثانية ، المصممة أساسًا لتركيز الحزمة ، تسرع الإلكترونات بسبب وجود جهد إيجابي كبير عليها ، أي أنها تفعل نفس القطب الموجب للمصباح المضخم. لذلك يمكن اعتبار أسماء هذه الأقطاب الكهربائية مبررة ، خاصة وأن بعض الإلكترونات المنبعثة من الكاثود تسقط عليها.

أرز. 5. أنبوب مع تركيز مغناطيسي. 1 - قطب التحكم 2 - الأنود الأول ؛ 3 - لفائف التركيز ؛ 4 طلاء الجرافيت. 5 - شاشة مضيئة. 6 - قارورة.

في أنابيب أشعة الكاثود ذات التركيز المغناطيسي (الشكل 5) ، يكون الأنود الثاني غائبًا. يلعب المجال المغناطيسي دور العدسة المتقاربة في هذا الأنبوب. يتكون هذا الحقل من لفائف تغطي عنق الأنبوب ، والتي من خلالها العاصمة. المجال المغناطيسي للملف يخلق حركة دوارةالإلكترونات. في الوقت نفسه ، تتحرك الإلكترونات بسرعة عالية موازية لمحور الأنبوب باتجاه شاشة الإنارة تحت تأثير الجهد الموجب عليها. ونتيجة لذلك ، فإن مسارات الإلكترونات منحنية ، "تشبه الحلزون.

عندما تقترب من الشاشة ، تزداد سرعة الحركة الانتقالية للإلكترونات ويضعف تأثير المجال المغناطيسي. لذلك ، يتناقص نصف قطر المنحنى تدريجياً وبالقرب من الشاشة يتم سحب شعاع الإلكترون في شعاع مستقيم رفيع. يتم تحقيق التركيز الجيد ، كقاعدة عامة ، عن طريق تغيير التيار في ملف التركيز ، أي عن طريق تغيير قوة المجال المغناطيسي.

غالبًا ما يشار إلى النظام بأكمله لإنتاج شعاع الإلكترون في الأنابيب باسم "مدفع الإلكترون" أو "كشاف الإلكترون".

انحراف شعاع الإلكترون

يتم إنحراف الحزمة الإلكترونية ، وكذلك تركيزها ، باستخدام المجالات الكهربائية (الانحراف الكهروستاتيكي) أو باستخدام المجالات المغناطيسية (الانحراف المغناطيسي).

في الأنابيب ذات الانحراف الكهروستاتيكي (الشكل 6 أ) ، يمر شعاع الإلكترون ، قبل أن يصطدم بالشاشة ، بين أربعة ألواح أقطاب معدنية مسطحة ، والتي تسمى ألواح الانحراف.

أرز. 6. شعاع التحكم باستخدام. أ- المجالات الكهروستاتيكية و ب- المغناطيسية.

كيف يعمل أنبوب أشعة الكاثود؟

أنابيب الأشعة المهبطية عبارة عن أجهزة مفرغة يتم فيها تشكيل حزمة إلكترونية ذات مقطع عرضي صغير ، ويمكن أن تنحرف شعاع الإلكترون في الاتجاه المطلوب ، مما يؤدي إلى توهجها عند اصطدامها بشاشة الإنارة (الشكل 5.24). أنبوب أشعة الكاثود عبارة عن محول إلكتروني بصري يحول الإشارة الكهربائية إلى الصورة المقابلة لها في شكل موجة نابضة ، والتي يتم إنتاجها على شاشة الأنبوب. يتم تشكيل شعاع الإلكترون في جهاز عرض إلكتروني (أو مدفع إلكتروني) يتكون من كاثود وأقطاب كهربائية مركزة. أول قطب تركيز يسمى أيضًا المغير، يؤدي وظائف شبكة ذات انحياز سلبي يوجه الإلكترونات إلى محور الأنبوب. يؤثر تغيير جهد التحيز في الشبكة على عدد الإلكترونات ، وبالتالي على سطوع الصورة التي تم الحصول عليها على الشاشة. خلف المُعدِّل (باتجاه الشاشة) الأقطاب الكهربائية التالية ، وتتمثل مهمتها في تركيز الإلكترونات وتسريعها. تعمل على مبدأ العدسات الإلكترونية. يتم استدعاء التركيز على الأقطاب الكهربائية المتسارعة الأنوداتويتم تطبيق جهد إيجابي عليهم. اعتمادًا على نوع الأنبوب ، يتراوح جهد الأنود من عدة مئات من الفولت إلى عدة عشرات من الكيلوفولت.

أرز. 5.24. تمثيل تخطيطي لأنبوب أشعة الكاثود:

1 - الكاثود 2 - الأنود I: 3 - الأنود الثاني ؛ 4 - لوحات انحراف أفقية ؛ 5 - شعاع الإلكترون 6 - شاشة؛ 7 - لوحات انحراف رأسية ؛ 8 - المغير

في بعض الأنابيب ، يتم تركيز الحزمة باستخدام مجال مغناطيسي باستخدام ملفات موجودة خارج المصباح ، بدلاً من الأقطاب الكهربائية الموجودة داخل الأنبوب وإنشاء مجال كهربائي مركز. يتم أيضًا انحراف الحزمة بطريقتين: استخدام مجال كهربائي أو مغناطيسي. في الحالة الأولى ، يتم وضع الألواح المنحرفة في الأنبوب ، وفي الحالة الثانية ، يتم تثبيت الملفات المنحرفة خارج الأنبوب. للانحراف في كلا الاتجاهين الأفقي والرأسي ، يتم استخدام الألواح (أو الملفات) ذات الانحراف الرأسي أو الأفقي للحزمة.

شاشة الأنبوب مغطاة من الداخل بمادة - فوسفور ، يضيء تحت تأثير القصف الإلكتروني. الفوسفورات مختلفة لون مختلفتوهج و أوقات مختلفةيتوهج بعد توقف الإثارة وهو ما يسمى وقت الشفق. عادة ما يتراوح من كسور من الثانية إلى عدة ساعات ، حسب الغرض من الأنبوب.

أنبوب أشعة الكاثود (CRT) هو أحد الأجهزة الحرارية التي لا يبدو أنها ستتوقف عن الاستخدام في المستقبل القريب. يستخدم CRT في راسم الذبذبات لمراقبة الإشارات الكهربائية ، وبطبيعة الحال ، كمنظار سينمائي في مستقبل تلفزيون وشاشة في جهاز كمبيوتر ورادار.

يتكون CRT من ثلاثة عناصر رئيسية: مدفع إلكتروني ، وهو مصدر شعاع الإلكترون ، ونظام انحراف الحزمة ، والذي يمكن أن يكون إلكتروستاتيكيًا أو مغناطيسيًا ، وشاشة فلورية تنبعث منها ضوءًا مرئيًا عند النقطة التي يضرب فيها شعاع الإلكترون. جميع الميزات الأساسية لأنبوب أشعة القطب السالب مع انحراف إلكتروستاتيكي موضحة في الشكل. 3.14.

يصدر الكاثود إلكترونات ، وهي تطير باتجاه القطب الموجب الأول أ vالتي يتم تزويدها بجهد موجب يبلغ عدة آلاف من الفولتات بالنسبة للقطب السالب. يتم تنظيم تدفق الإلكترونات بواسطة شبكة ، يتم تحديد الجهد السالب عليها من خلال السطوع المطلوب. يمر شعاع الإلكترون عبر الفتحة الموجودة في مركز الأنود الأول وأيضًا من خلال الأنود الثاني ، الذي يحتوي على جهد موجب أعلى قليلاً من الأنود الأول.

أرز. 3.14. CRT مع انحراف إلكتروستاتيكي. يوضح الرسم التخطيطي المبسط المتصل بـ CRT عناصر التحكم في السطوع والتركيز.

الغرض من القطبين هو إنشاء مجال كهربائي بينهما ، مع منحني خطوط القوة بحيث تتلاقى جميع الإلكترونات في الحزمة في نفس المكان على الشاشة. الفرق المحتمل بين الأنودات أ 1و م 2يتم تحديده باستخدام عنصر التحكم في التركيز بطريقة الحصول على بقعة مركزة بوضوح على الشاشة. يمكن اعتبار هذا التصميم لاثنين من الأنودات بمثابة عدسة إلكترونية. وبالمثل ، يمكن إنشاء عدسة مغناطيسية بتطبيق مجال مغناطيسي ؛ في بعض CRTs ، يتم التركيز بهذه الطريقة. يستخدم هذا المبدأ أيضًا لتأثير كبير في المجهر الإلكتروني ، حيث يمكن استخدام مجموعة من العدسات الإلكترونية لتوفير تكبير عالي جدًا بدقة أفضل ألف مرة من تلك الموجودة في المجهر الضوئي.

بعد الأنودات ، يمر شعاع الإلكترون في CRT بين الألواح المنحرفة ، والتي يمكن تطبيق الفولتية عليها لتحريف الحزمة في الاتجاه الرأسي في حالة الألواح صوأفقياً في حالة الصفائح X. بعد نظام الانحراف ، تصل الحزمة إلى شاشة الإنارة ، أي السطح الفوسفور.

للوهلة الأولى ، ليس للإلكترونات مكان تذهب إليه بعد أن تصطدم بالشاشة ، وقد تعتقد أن الشحنة السالبة عليها ستزداد. في الواقع ، هذا لا يحدث ، لأن طاقة الإلكترونات في الحزمة كافية لإحداث "تناثر" للإلكترونات الثانوية من الشاشة. يتم بعد ذلك جمع هذه الإلكترونات الثانوية بواسطة طلاء موصل على جدران الأنبوب. في الواقع ، غالبًا ما يترك الكثير من الشحنة الشاشة بحيث يظهر عليها جهد إيجابي بعدة فولت فيما يتعلق بالقطب الموجب الثاني.

يعد الانحراف الكهروستاتيكي قياسيًا في معظم راسمات الذبذبات ، ولكن هذا غير مريح بالنسبة لأجهزة التلفاز CRT الكبيرة. في هذه الأنابيب بشاشاتها الضخمة (حتى 900 مم قطريًا) ، لضمان السطوع المطلوب ، من الضروري تسريع الإلكترونات في الحزمة إلى طاقات عالية (جهد نموذجي للجهد العالي

أرز. 3.15. مبدأ تشغيل نظام الانحراف المغناطيسي المستخدم في أنابيب التلفزيون.

مصدر 25 كيلو فولت). إذا كانت هذه الأنابيب ، بزاوية انحرافها الكبيرة جدًا (110 درجة) ، ستستخدم نظام انحراف إلكتروستاتيكي ، فستكون هناك حاجة إلى جهد انحراف كبير للغاية. بالنسبة لمثل هذه التطبيقات ، يعتبر الانحراف المغناطيسي هو المعيار. على التين. يوضح الشكل 3.15 تصميمًا نموذجيًا لنظام الانحراف المغناطيسي ، حيث يتم استخدام أزواج من الملفات لإنشاء مجال انحراف. يرجى ملاحظة أن محاور الملفات عموديالاتجاه الذي يحدث فيه الانحراف ، على عكس الخطوط المركزية للألواح في نظام الانحراف الكهروستاتيكي ، والذي متوازيةاتجاه الانحراف. هذا الاختلاف يؤكد أن في الكهرباء و المجالات المغناطيسيةتتصرف الإلكترونات بشكل مختلف.