ются малое потребление энергии от источника сигнала, малые габаритные размеры и масса, безынерционность, высокая (до 150 МГц и более) предельная частота отклоняющего напряжения. К недостаткам системы относят возможностьполучить малый предельный угол отклонения луча и сильную зависимость чувствительности от ускоряющего напряжения.

Люминесцирующий экран. В ЭЛТ экран является приемником-электронов. Экран выполняют из люминофоров, содержащих силикаты ZnSi04 (виллемит), сульфаты ZnS04 цинка или кадмия, и других соединений с небольщим (до 0,1%) добавлением активаторов (Си, Ag, Мп), эффективно преобразующих энергию электронов в световое излучение. Свойства экранов оценивают по следующим параметрам.

Яркость свечения определяется силой света (в канделах), излучаемой с 1 м поверхности экрана,

B==JU%, (20.2)

где / - плотность тока луча, А/см;

t/a - потенциал экрана, близкий к Uas;

=0,24-0,7 кд/Вт--световая отдача, определяемая как отношение силы света, получаемой от люминофора, к мощности луча; я=1ч-3 -показатель люминофора.

Сила света, излучаемая экраном,

где Sn - площадь светящегося пятна; /л=5п/ - ток луча; UaV&2-

Время послесвечения - время, в течение которого яркость свечения (после прекращения возбуждения) уменьшается до 0,1 первоначального значения и составляет в ОЭЛТ от 0,0001 до 5 с. Для увеличения длительности послесвечения применяют многослойные экраны, имеющие различное свечение слоев (например, желтое для осциллографии и синее или голубое для фотографирования).

Разрешающая способность экрана определяется качеством фокусировки и минимально возможным диаметром пятка. Она оценивается числом строк, которые размещаются без перекрытия на рабочем участке экрана. Контрастность изображения на экране оценивается отношением максимальной яркости свечения экрана к яркости участков, не подвергнутых действию луча.

Для увеличения срока службы трубки целесообразно работать при меньших плотности луча и яркости пятна и.большем ускоряющем напряжений, при котором увеличивается глубина проникновения электронов в люминофор и снижается удельная тепловая нагрузка. Если луч длительное время попадает в одну точку экрана, то возрастает удельная тепловая нагрузка, что может вызвать выгорание люминофора.

. Применение. ЭЛТ с электростатическим управлением широко применяются в осциллографии. Примерами ОЭЛТ являются приборы типов 11Л02И (рис. 20.6, а я б), 13Л037И, 16Л04В. ОЭЛТ низ-

iilir

Рис. 20.6. Осциллографическая ЭЛТ:

1, /4 - подогреватель; 2 - катод; 3 -модулятор; 4-1-й анод; 5 -3-й анод; 6, 11, 12, 13 - свободные выводы (6-, 11- и 13-й под напряжением модулятора); 7 -2-й анод; 9 -пластина; - сетка; Л - 4-й анод; Д., Дг - временвая отклоняющая система; Д,, Л, - сигнальная;

отклоняющая система

кочастотного диапазона широко используются в РЭА для различных областей науки и техники для визуальной и фоторегистрации электрических процессов. Малогабаритные ОЭЛТ с плоским прямоугольным экраном с высокой чувствительностью и яркостью и хорошим разрешением пригодны для аппаратуры на интегральных элементах.

Для регистрации быстропротекающих однократных и непрерывно изменяющихся процессов (в ядерной физике, счетно-решающей технике, технике связи, космических и атмосферных исследованиях) используются широкополосные ОЭЛТ, рассчитанные иа воспроизведение изображений электрических сигналов с шириной спектра до 5 ГГц.

§ 20.3. ЭЛТ с электромагнитным управлением

Устройство. ЭЛТ с электромагнитным управлением конструктивно проще трубок с электростатическим управлением, допускают большие углы отклонения луча (до 110°), удобнее в эксплуатации, поэтому получили широкое применение в телевидении. В ЭЛТ с электромагнитным управлением, используемым в телевизионных приемниках (с черно-белым изображением), применяется электростатическая фокусировка и магнитное отклонение луча. В этих трубка.х, называемых кинескопами, катод К (рис. 20.7), управляющий электрод УЭ (модулятор), вспомогательный Л о, первый Лц и второй Ai аноды и экран Э выполняют те же функции, что и в трубках с электростатическим управлением.

Электростатическая фокусировка луча осуществляется изменением потенциала на первом аноде Ai тетродного прожектора. Прн ней достигается лучшая четкость изображения, упрощается настройка. На ускоряющий вспомогательный анод Ло подается напряжение 250-600 В, на Л) - 100-425 В, на Лг - 12-16 кВ. Ускоряющий электрод Л о, потенциал которого выше потенциала Aj, помещен между УЭ и Л;. В таком тетрод ном прожекторе изменения мо-

Кольцевой магнит М

АиВагад

Траектории. ионов

I-Траектории

J электронов

К УЭ(М) Ав

Рис. 20.7. Электронный прожектор с ионной ловушкой

дулирующего напряжения на УЭ не нарушают фокусировку луча, а изменение напряжения на Aj не изменяет ток луча, т. е. яркость, так как Л) тока не потребляет.

Отклоняющая система. ОС состоит из двух пар ортогонально расположенных иа горловине трубки катушек (рис. 20.8, а). Вертикально расположенные катушки (рис. 20.8, б) создают магнитное поле Ну, перемещающее луч в горизонтальной плоскости, и называются строчными. Аналогично этому магнитное поле горизонтально расположенных катушек, называемых кадровыми, вызывает перемещение луча по вертикали.

Отклоняющие катушки имеют многовитковые обмотки с внутренним (рис. 20.9, а) или внешним (рис. 20.9, б) магнитопроводом. В катушках с внутренним магнитопроводом уменьшаются средняя длина витка и омические потери, но велика интенсивность поля рассеяния вне горловины трубки.

Для увеличения эффективности ОС желательно уменьшить диаметр горловины трубки и расстояние между катушками. При этом возрастет напряженность магнитного поля и угол отклонения а (рис. 20.9, в). Угол а возрастает также при использовании конической ОС, надвигаемой на колбу трубки.

Чувствительность трубки (мм/А-виток) с магнитным отклонением определяется как отношение отклонения А луча по экрану к м. д. с. отклоняющей систе.мы Wh:

Вм = A/lT/o = I(0,373/i)/(* /б)] (0,5/i + I), (20.3)

где Z - ширина полюсов отклоняющей катушки (рис. 20.8, е); I - расстояние от полюсов до экрана; Ь - расстояние между полюсами; i/a2 - напряжение на втором аиоде.

Ионные ловушки. При магнитном отклонении чувствительность зависит от массы отклоняемых частиц. В потоке отрицательно заряженных частиц, помимо электронов, имеются отрицательно заряженные ионы. Ионы (как более тяжелые частицы) слабо отклони-