Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра электронных приборов

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ С МАГНИТНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Отчёт по лабораторной работе №1

по дисциплине «Вакуумная и плазменная электроника»

Выполнил: Студент гр.361-2

Реутов К.А.

« » 2024 г.

Проверил: Ассистент каф. ЭП

Шмидт А.А.

« » 2024 г.

Томск 2024

1 Цель работы

Целью работы является ознакомление с конструкцией электронно- лучевой трубки с электромагнитной фокусировкой и электромагнитным отклонением.

2 Теоретическая часть и паспортные данные

Рисунок 1 – Схема для исследования трубки Паспортные данные электроннолучевой трубки 13ЛО37 Напряжение

накала… 6.3 В

Ток накала………………………………………………………….0.54 ÷

0.66 мА

Напряжение первого анода… 280

÷ 516 В

Напряжение второго

анода… 1600 В

Запирающее напряжение 67.5 ÷

-22.5 В

Ширина линии в центре экрана… не более

0.55 мм

Чувствительность верхней пары отклоняющих пластин………0.14 ÷

0.21 мм/В

Чувствительность нижней пары отклоняющих пластин……….0.19 ÷

0.29 мм/В

Напряжение модуляции не более… 40В

Диаметр трубки… не

более 78 мм

Длина трубки……………………………………………………...не более

261 мм

÷ 6.9 В

Максимальное напряжение накала… 5.7

Максимальное напряжение первого

анода… 1100 В

Максимальное напряжение на модуляторе…………………………… - 125 ÷ 0 В

Максимальное напряжение второго анода………………………..1500 ÷

2200 В

Максимальное напряжение между любой из отклоняющих пластин и

вторым анодом …-550

÷ 550 В

3 Основные расчетные формулы

Формула для нахождения чувствительности трубки:

L – величина отлонения.

  ^L NY

(3.1)

Формула для нахождения фокусного расстояния:

_{f } 100U₀ R

NY ²

(3.2)

R – средний радиус катушки, 35 мм.

4 Экспериментальные данные и их обработка

Зависимость тока катода от потенциала модулятора при наилучшей фокусировке пучка и трёх значений напряжения анода. Экспериментальные данные занесены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 – Зависимость тока катода и тока луча от потенциала модулятора

Ua=2кВ		Ua=3кВ		Ua=4кВ
Iк, мкА	Um, В	Iк, мкА	Um, В	Iк, мкА	Um, В
100	0	135	0	160	0
90	-1	120	-1	150	-1
70	-2	100	-2	140	-2
50	-3	90	-3	120	-3
35	-4	80	-4	110	-4
20	-5	60	-5	100	-5
10	-6	50	-6	90	-6
9	-7	40	-7	70	-7
1	-8	30	-8	60	-8
		15	-10	50	-9
				40	-10

Графическая зависимость тока катода от потенциала модулятора при наилучшей фокусировке пучка и значений представлена на рисунке 4.1.

Ik

y = 10x + 150

y = 13,333x + 126,67

y = 20x + 110

160

140

120

100

80

60

40

20

0

rk

-11 -9 -7 -5 -3 -1

Рисунок 4.1 – Зависимость тока катода от потенциала модулятора при наилучшей фокусировке пучка

Зависимость величины отклонения луча от отклоняющего напряжения для горизонтальной и вертикальной пар пластин при разных потенциалах анода. Экспериментальные данные приведены в таблице 4.2

Таблица 4.2 – Зависимость величины отклонения луча от отклоняющего напряжения для горизонтальной и вертикальной пар пластин

Вертикальное		Горизонтальное
Iк, мА	L, см		Iк, мА	L, см
35	0		35	0
50	1,5		50	1,5
100	2,8		100	2,6
150	3,6		150	3,7
200	4,5		200	4,4
250	5,1		250	5
300	5,8		300	5,6
350	6,4		350	6,1
400	6,8		400	6,9
450	7,4		450	7,2

На рисунках 4.2 и 4.3 приведены графики зависимости величины отклонения от тока катушек для вертикального и горизонтального отклонений соответственно.

Рисунок 4.2 – Зависимость величины отклонения луча от тока катушки при вертикальном отклонении

Рисунок 4.3 – Зависимость величины отклонения луча от тока катушки при горизонтальном отклонении

Сняв зависимость тока фокусировки от напряжения анода, на рисунке

4.4 представлена зависимость тока фокусировки от напряжения анода. Данные внесены в таблицу 4.3.

Таблица 4.3 – Зависимость тока фокусировки от напряжения анода

Ua, кВ	Iф, мА
2	69
2,1	71,5
2,2	74
2,3	75,5
2,4	76
2,5	77
2,6	78,5
2,7	80
2,8	81,5

Рисунок 4.4 – Зависимость тока фокусировки от напряжения анода

По формулам 3.1 и 3.2 рассчитаем чувствительность линзы и фокусное расстояние. Расчет произведем для других значений аналогично. Данные представлены в таблице 4.4.



10 1, 5

^ 50 10^3  200

 1, 5 мм/Ав

 

100  2 10³ 35

^f (2500  69 10^3)^{2 235, 245 мм}

Таблица 4.4 – Результаты вычисления чувствительности и фокусного расстояния

ε, мм/Ав		f, мм
0	0		235,245
1,5	1,5		230,036
1,4	1,3		224,982
1,2	1,23		225,955
1,125	1,1		232,687
1,02	1		236,128
0,967	0,93		236,277
0,9143	0,87		236,25
0,85	0,863		236,065
0,82	0,8		235,738
			235,286

Заключение

В результате данной работы выяснилось, что при увеличении напряжения анода при наилучшей фокусировке увеличивается ток катушки, об этом свидетельствуют данные из таблицы 4.1, а также рисунок 4.1.

Эксперимент с горизонтальным и вертикальным отклонением показал, что при увеличении тока увеличивается величина отклонения луча, но величина чувствительности уменьшается. Эти данные представлены в таблицах 4.2 и 4.3 и на рисунках 4.2 и 4.3.

Зависимость тока фокусировки от напряжения анода показала, что при увеличении ускоряющего напряжение ток фокусировки возрастает, что приводит к увеличению фокусного расстояния, об этом свидетельствуют данные из таблицы 4.4.