Рис. 14. К расчету отклонения электронного пучка электростатическим (а) и магнитным (б) полями

Электростатическое отклонение электронных пучков наиболее широко применяется в осциллографических ЭЛТ. Отклоняющая система представляет собой две пары пластин, размещенных в верхней части ЭОС. Ближе к катоду расположены пластины вертикального отклонения (у-е пластины), а ближе к экрану - пластины горизонтального отклонения {х-е пластины). Движение электронного пучка между плоскопараллельными пластинами при наличии между ними однородного электростатического поля показано на рис. 14,а. Напряженность этого поля определяется отношением напряжения, приложенного к расстоянию между пластинами d, т. е. Ey=U/d. Скорость движения электронного пучка задается анодным напряжением U, а уравнение движения электронов в направлении оси у имеет вид

ау dfi

- = -еВу.

(2.4)

После некоторых преобразований из уравнения (2.4) находим завн-<;имость отклонения у от величины и U:

Отклонение пучка на участке пластин длиной а и, =

Отклоняющие системы в ЭЛТ предназначены для перемещения электронного луча на экране трубки. Применяются как электроста-тические, так и магнитные отклоняющие системы.

Общие требования к отклоняющим системам ЭЛТ заключаются в следующем:

обеспечить высокую чувствительность отклонения луча при талых питающих напряжениях;

обеспечить линейность отклонения луча по экрану, т. е. откло. нение луча должно изменяться пропорционально изменению напряжения питания;

сохранить качество фокусировки луча по экрану при воздействии отклоняющего поля.

Полное отклонение луча на экране трубки d определяется через угол наклоне) касательной к траектории электрона:

tgam = tgalг=„=-2й; d +i tga = u.

Чувствительность к отклонению е определяется отношением значения смещения пятна d к значению приложенного напряжения u.

Применение электростатического отклонения луча возможно только при малых углах отклонения (до 15-20°). Дальнейшее повышение этого угла приводит к дефокусировке электронного пучка на периферии экрана. В этом случае преимущество имеют магнитные отклоняющие системы, однако при больших углах отклонения, например в телевизионных трубках, наблюдается заметное искажение формы пятна (из круглой в эллипсоидальную) за счет астигматизма.

Магииткое отклонение электронного пучка чаще всего используется в телевизионной технике. Отклоняющая система представляет собой две пары симметрично расположенных катушек, которые вместе с магнитопроводом укрепляются на горловине трубки. ПредставИ\1 в упрощенном виде некоторую малую область поля на участке а (рис. 14,6), которое однородно и направлено перпендикулярно плоскости чертежа.

При входе в магнитное поле на электронный пучок действует центростремительная сила F, которая изменяет направление движения электрона. Радиус кривизны траектории R - mVl{eH), где Н - напряженность магнитного поля; т, V - масса и скорость электрона.

Отклонение траектории электрона на участке а поля = аГеН l(2mV);

отклонение электронного пятна на экране трубки D = Ке/2/n X X {aHL/VuJ.

Необходимая напряженность магнитного поля для отклонения пятна на величину d

Н dYTT j = 3.36D VuJ(aL).

По аналогии с электростатическим чувствительность магнитного отклонения определяется отнсшением £> /: г„ >= 1-е/2ст aL/Уи.

Эти формулы выведены .для малых углов отклонения пучка (а = «= sina = tga).

Если отклонение большое.

а -.Л е аН аН „ Vusina

Из полученных выше соотношений следует, что величина отклонения зависит от массы и заряда частицы, чувствительность магнитного отклонения пропорциональна XJYu.

Ч. ТОКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЖЕКТОРОВ

Источником электронного тока во всех прожекторах ЭЛТ является оксидный катод. Конструктивно он представляет собой никелевую гильзу диаметром 2-3 мм, на торец которой нанесен оксидный слой (рис. 15) толщиной не более 0,1 мм.

При включении напряжения накала поры оксида заполняются влектронами, которые после подачи ускоряющего напряжения пере, ходят в вакуумное пространство. При повышении анодного напряже. ния силовые линии электрического поля все глубже проникают в оксид и плотность катодного тока увеличивается. Таким образом, образовав, шийся между кристаллами «электронны* газ», с одной стороны, вы. полняет роль резервуара для снабжения прибора током эмиссии, а с другой, обеспечивает необходимую электропроводность оксидного покрытия.

Запирающее напряжение V трубки зависит от геометрических размеров, взаимного расположения электродов прожектора и ускоряющего (анодного) напряжения. На запирающее напряжение ЭЛТ влияют

Рис. 15. Внешний вид катода .ЭЛТ:

J - кристаллы оксида; 2 - керн катода; 3 - изоляционное покрытие подогревате,м (алунд); 4 - подогреватель катода

Рис. 16. К расчету запирающего напряжения {а) и модуляционная ха-рактеристика ЭЛТ (б) (У р - рабочий ток катода)

величина радиуса отверстия модулятора R, расстояние катод - модулятор d, толщина диафрагмы модулятора 6„ и анодное напряжение V (рис. le.a):

(-KM + V "ма

При изготовлении трубок невозможно обеспечить постоянство геометрии ЭОС, поэтому значение запирающего напряжения в ЭЛТ колеблется в широком диапазоне (например, в кинескопах 59ЛКЗЦ, 61ЛКЗЦ, 61ЛК4Ц, от -100 до -190 В). Распределение этого параметра трубок подчиняется нормальному закону, верхняя и нижняя границы допустимых значений задаются в ТУ.

Модуляционная характеристика. Аналитическое выражение для описания модуляционной характеристики (рис. 16,6) имеет вид =

= 2,8-jj-, где - ток катода, мкА; t/„ - напряжение модулятора, В; [/3 - запирающее напряжение, В.

Для трубок с высоким запирающим напряжением (например, кинескопов 59ЛКЗЦ, 61ЛКЗЦ, 61ЛК4Ц). лучщее совпадение теоретическои