14.1.4. Электронный прожектор с магнитной фокусировкой

Принцип действия электронного прожектора с магнитной фоку­сировкой показан на рис. 14.6,а. Он состоит из катодаК, модулятора M, анода и короткой магнитной катушкиМК, которая надевается на горловину трубки. Модулятор и анод образуют (как и ранее) ко­роткофокусную электростатическую линзу, предварительно фокуси­рующую электроны, выходящие из отверстия модулятора, к оси трубки. Магнитная линза, образованная неоднородным магнитным полем (с индукцией В) короткой катушки, по виткам которой проходит ток, является главной фокусирующей линзой. В каждой точке пространства вектор магнитной индукции В и скорость электрона v можно разложить на две составляющие: осевые , и радиальные ,(рис. 14.6,б). В результате взаимодействия составляющей ско­рости электрона с составляющей магнитного поля на электрон действует сила Лоренца = -q [], направленная перпендику­лярно плоскости рисунка (рис. 14.6,в). Под действием этой силы электрон начинает смещаться по направлению вектора с некото­рой азимутальной скоростью . Но при этой скорости из-за нали­чия составляющей магнитного поля возникает сила Лоренца =-q[], направленная к оси трубки (рис. 14.6,г). Таким образом, электроны приобретают радиальную составляющую скорости, на­правленную к оси трубки: Благодаря этому электроны, влетающие в магнитное поле фокусирующей катушки расходящимся пучком, пос­ле прохождения поля магнитной линзы приближаются к оси трубки. Если подобрать соответствующий ток фокусирующей катушки, мож­но осуществить фокусировку электронного луча на экране трубки. Магнитные линзы обеспечивают хорошую фокусировку при боль­шом токе луча. Однако система магнитной фокусировки имеет боль­шие габариты и массу, а также потребляет значительную энергию.

14.1.5. Электростатическая отклоняющая система элт

Основное назначение отклоняющих систем – перемещение по экрану сфокусированного электронного пучка. Простейшая элект­ростатическая отклоняющая система представляет собой две пары пластин, на которые подаются отклоняющие напряжения и . Одна пара пластин (X) отклоняет луч в горизонтальном направ­лении, а другая (Y) – в вертикальном. Рассмотрим отклонение электронов электрическим полем, которое создается напряжением , действующим на горизонтальных параллельных пластинах. Пластины расположены друг от друга на расстоянии d и имеют дли­ну l (рис. 14.7). Расстояние от экрана до пластин . Электрон, вле­тающий в электрическое поле отклоняющих пластин с напряженностью =/d и скоростью , определяемой потенциалом анода (=), движется равномерно в направлении z по закону z =t. В направлении y на электрон действует сила = -q. Под действием этой силы электрон движется равноускоренно по законуy=at²/2. Величина ускорения а определяется из условия q=та. Тогда можно записать у=(/4d)z². Из этого соотношения и рис. 14.7 видно, что отклонение электрона на экране определяется суммой . Так как , то =(/2d)(/2+).

Основным параметром электростатической отклоняющей систе­мы является чувствительность к отклонению , показывающая, на сколько миллиметров отклоняется луч на экране при изменении отклоняющего напряжения на 1 В:=/. Отсюда следует, что для создания большей чувствительности необходимо увеличивать длину пластин и расстояние их от экрана и уменьшать и d. Одна­ко уменьшение d приводит к уменьшению предельного угла отклоне­ния , а снижение ухудшает яркость. Для увеличения чувст­вительности применяют отклоняющие системы с пластинами, име­ющими отогнутые края.

К достоинствам систем электростатического отклонения луча от­носится малая инерционность и, следовательно, возможность ис­пользования отклоняющих напряжений большой частоты, а также малые габариты, масса и незначительное потребление энергии от источника отклоняющего напряжения. Недостатки электростатичес­ких систем – сильная (обратно пропорциональная) зависимость чув­ствительности от и малый предельный угол отклонения.