13. Опишите устройство и принцип действия элт.
Во всех областях промышленности, в медицине и в быту используются приборы для отображения, информации в виде цифр, букв, геометрических фигур, условных знаков, графиков и т. п.
К приборам для отображения информации относятся электронно-лучевые трубки, буквенно-цифровые и знаковые индикаторы, электролюминесцентные индикаторы, светодиоды и жидкокристаллические индикаторы
Электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ) называют электросветовые приборы, в которых электрический сигнал преобразуется в световой при воздействии узкого электронного луча на экран, покрытый люминофором.
Основные части ЭЛТ: электронная пушка, создающая узкий электронный луч, направленный вдоль оси трубки; отклоняющая система, изменяющая направление электронного луча; люминесцирующий экран, светящийся в месте попадания па него электронов. По способу фокусировки и отклонения электронного луча ЭЛТ подразделяют на три типа: 1) с электростатической фокусировкой и отклонением луча; 2) с электромагнитной фокусировкой и отклонением луча; 3) с фокусировкой электростатическим полем и отклонением луча магнитным полем.
Рассмотрим принцип работы ЭЛТ первого типа ( рис. 40).
Источником электронов служит катод косвенного накала 1, имеющий форму полого цилиндра с нанесенным на торцовую поверхность оксидным слоем. Катод заключен в управляющий электрод 2 также цилиндрической формы.
Рис. 40
В торце управляющего электрода имеется отверстие, через которое проходит электронный луч. На управляющий электрод подается отрицательный относительно катода потенциал, Изменяя с помощью потенциометра R1 напряжение на управляющем электроде, регулируют ток в луче и яркость свечения пятна на экране. Далее на пути луча располагаются ускоряющий электрод 3, первый 4 и второй 5 аноды выполненные в виде цилиндров. На аноды подается положительное ускоряющее напряжение (на первый 300—1000 В, на второй 1000—50000 В и более). Фокусировка луча осуществляется с помощью электрического поля, создаваемого между управляющим электродом и анодами. С этой целью потенциометром R2 изменяют напряжение на первом аноде, следовательно, конфигурацию эквипотенциальных линий поля, действующего на электронный луч, как оптическая линза на световой пучок. Высокое напряжение на втором аноде служит также для ускорения электронного потока на пути его движения от катода к экрану 6.
Катод, управляющий электрод, первый и второй аноды образуют электронную пушку. Экран ЭЛТ представляет собой стеклянную поверхность, покрытую тонким слоем люминофора, способного светиться при «бомбардировке» его электронами. Цвет свечения зависит от химического состава люминофора. Желто-зеленый цвет свечения, к которому наиболее чувствителен человеческий глаз дают люминофоры из сульфида цинка.
Чтобы вторичные электроны, которые при «бомбардировке» электронным лучом выбиваются с поверхности экрана, не накапливались на стенках трубки, на внутреннюю поверхность конического раструба и части цилиндрической горловины трубки наносят тонкий графитовый слой (аквадаг), соединенный со вторым анодом, на который стекают вторичные электроны.
Электронный луч отклоняется пластинами X и Y, расположенными вдоль оси трубки перпендикулярно друг другу. Когда к паре пластин подводится постоянное напряжение, луч под действием поперечного поля отклоняется в сторону положительно заряженной пластины, что приводит к перемещению светящегося пятна на экране. При одновременном подведении к обеим парам пластин различных отклоняющих напряжений светящееся пятно прочеркивает результирующую кривую, вид которой определяется соотношением амплитуд, фаз и частот, приложенных к пластинам напряжений.
Чувствительность ЭЛТ это отношение линейного перемещения «а» пятна на экране к значению отклоняющего напряжения, вызвавшего это перемещение.
S = a / U
Чувствительность современных ЭЛТ составляет 0,1 — 1 мм/В.
В кинескопах цветного изображения используют три электронные пушки, электронные пучки которых пересекаются в одной точке, каждый пучок вызывает свечение одного цвета (красный, синий, желтый).
В осциллографах, предназначенных для наблюдения на экране ЭЛТ изменений электрических сигналов во времени, применяют трубки с электростатической фокусировкой, т.к. они белее быстродействующие.
ЭЛТ с магнитным управлением и отклонением луча магнитным полем содержат две пары катушек, которые размещаются вне баллона, поэтому их можно вращать вокруг оси ЭЛТ, что важно в радиолокационных индикаторах.