Склад, принцип дії, основні параметри, система маркування осцилографічних електронно-променевих трубок

Електронно-променеві трубки відносяться до класу електровакуумних приладів.

Електронно-променева трубка (ЕПТ) – електровакуумний прилад, що призначений для перетворення електричних сигналів у видиме зображення. В основі роботи електронно-променевих трубок лежить використання високовольтної катодної люмінесценції. Для цього в ЕПТ створюється вузький сфокусований промінь електронів, що прискорюючись, швидко рухаються й бомбардують люмінофор, яким покрито екран ЕПТ. Під дією цих електронів люмінофор випромінює світло. За допомогою системи відхилення, електронний промінь може переміщуватися у будь-яку точку екрана, де й буде створене світлове зображення.

За областю використання електронно-променеві трубки поділяються на осцилографічні, телевізійні та спеціальні.

За кількістю електронних променів ЕПТ розрізняють одно-, дво- та три-променеві.

Найпростіша однокольорова ЕПТ виготовляється у вигляді скляного балону, один з боків якого розширений та покритий з середини люмінофором (рис. 1.). Це екран ЕПТ, на якому формується світлове зображення. Електронний промінь, що падає на екран та збуджує люмінофор, створює на останньому світіння. В залежності від часу післясвітіння розрізняють екрани з: коротким післясвітінням 20 [ мс ]; середнім післясвітінням 50 [ мс ]; великим 6 [ с ] та надвеликим 20 [ c ] післясвітінням; пам’яттю. В серединi ЕПТ повинен бути створений глибокий вакуум, оскільки при великих електричних напругах та наявності в балоні навiть невеликої концентрацiї атомiв газiв відбуватиметься їх іонізація, а це в свою чергу призведе до "бомбардування" важкими частинками поверхнi катоду та екрану, внаслiдок чого термін служби ЕПТ значно скоротиться. В середині балона частiше навпроти екрану, знаходиться електронний прожектор (електронна гармата), що забезпечує формування тонкого (у площинi екрану) електронного променя та керування його iнтенсивнiстю.

За кількістю електронних променів ЕПТ бувають одно-, дво- та трипроменеві.

Кiлькiсть електронних прожекторiв у ЕПТ впливає на кiлькiсть світлових зображень, що одночасно i незалежно формуються на екранi.

Склад електронного прожектора:

1. Катод непрямого розжарювання, покритий оксидним шаром. При нагріванні катоду ізольованою від нього ниткою розжарювання, завдяки термоелектронній емісії відбувається випромінювання електронів. Оскільки на розігрівання катоду після включення живлення необхідний певний час (одиниці-десятки секунд), через це електровакуумні прилади входять в робочий режим після включення живлення із затримкою. Крім того, на розігрівання катоду витрачається електрична енергія. Це означає, що коефіцієнт корисної дії електровакуумних приладів є меншим ніж у напівпровідникових. До катоду прикладається значна негативна напруга.

2. Модулятор – електрод, призначений для регулювання інтенсивності електронного потоку, а відповідно і яскравості свічення люмінофору. Виконується у вигляді циліндра, що охоплює катод та має на одному кінці невеликий отвір (діафрагму). До модулятора прикладається негативна, відносно катоду, напруга (одиниці – десятки [В]). Під дією електричного поля, створеного цією напругою, електрони притискаються до вісі ЕПТ і сходяться в точку на деякій відстані від модулятора. Завдяки цьому здійснюється попереднє фокусування електронного променя. Крім того, електричне поле між катодом та модулятором є таким, що гальмує електрони, відштовхуючи деякі з них на катод. Відповідно, регулюючи величину негативного потенціалу на модуляторі є можливість змінювати кількість електронів, що пролітатимуть крізь діафрагму модулятора, тобто змінювати щільність електронного променя. Таке регулювання впливатиме на зміну яскравості свічення люмінофору.

3. Прискорювальні та фокусуючий аноди – три електроди, призначенням яких є створення електричних полів для розгону електронів, що емітуються катодом та фокусування електронного променя. Виготовляються у вигляді циліндрів. Найближчий до модулятора третій анод (в деяких ЕПТ може бути відсутній, вводиться насамперед для зменшення взаємозалежностi регулювання яскравостi та фокусу) виконує роль прискорювача електронів. До нього прикладається позитивний потенціал в декілька кіловольт. Даний електрод електрично з’єднаний з другим анодом. Між третім та другим анодами знаходиться так званий фокусуючий електрод, що має назву першого аноду. До нього прикладається позитивний потенціал величиною декілька сотень вольт. Силові лінії електричних полів направлені від третього та другого анодів до першого (фокусуючого). Ці електричні поля, що виникають завдяки різниці потенціалів між анодами діють на електрони, прискорюючи їх рух та фокусуючи відносно вісі ЕПТ електронний промінь. Фокусування електронного променя на екрані ЕПТ здійснюється завдяки зміні потенціалу першого аноду. При цьому відбувається зміна електричних полів між відповідними електродами, що приводить до зміни траекторії електронного променя. Система фокусування, що створюється анодами ЕПТ називається електростатичною лінзою.

У деяких електронно-променевих трубках фокусування електронного променя проводиться за допомогою магнітного поля, яке створюється циліндричною котушкою, що накладається на горловину ЕПТ.

В ЕПТ додаткове прискорення електронів створюється ще й електричним полем аквадагу. Аквадаг - це провідний шар розчину вугільного порошку в рідкому склі, що нанесений з середини розширеної колби ЕПТ. Аквадаг призначений для збирання вторинних електронів, які вибиваються з люмінофора. Для цього на аквадаг подається позитивна відносно катода напруга до десятків тисяч вольт. Як правило аквадаг приєднується до другого аноду. В разі відсутності аквадагу електрони, осідаючи на екрані створювали б на ньому великий негативний заряд, який міг би порушити нормальну роботу ЕПТ.

Дата добавления: 2014-01-15