Электронная «линза».

Такое электрическое поле, ускоряя электроны, одновременно и фокусирует их, заставляя все электроны двигаться вдоль оси ЭЛТ. В самом деле, на электрон в электрическом поле действует сила, направленная в каждой точке по касательной к линиям напряженности противоположно направлению стрелок, т.к. электрон имеет отрицательный заряд. Составляющая силы , заставляет его прижиматься к оси. Чем дальше от оси, тем больше эта сила. Вблизи второго анода картина иная, здесь действие поперечной составляющей поля противоположно.

Собирающее действие электрического поля между анодами преобладает над рассеивающим, т.к. напряженность электрического поля у первого анода больше, больше и густота линий напряженности, чем у второго анода и электроны на участке у второго анода обладают большей скоростью, значит, их отклонение будет меньше.

Изменяя потенциал на первом аноде можно менять сходимость электронного пучка и добиться лучшей фокусировки электронов на экране.

Чувствительность элт

Электроны, вылетевшие из катода, находятся под воздействием ускоряющего поля, создаваемого приложенными к анодам напряжениями.

Электрическое поле затрачивает работу по перемещению электрона, которая определяется выражением

, (1)

где - ускоряющее напряжение анода,

е – заряд электрона.

Эта работа затрачивается на создание кинетической энергии, т.е.

, (2)

где m_э - масса электрона,

- скорость электрона.

Из выражения (2) находим значение скорости электрона

. (3)

Таким образом, электроны приходят к отклоняющим пластинам со скоростью, определяемой ускоряющим напряжением U_a (рис. 3).

К вертикально отклоняющим пластинам трубки прикладывается управляющее (исследуемое) напряжение U_y. Это напряжение создает электрическое поле между пластинами, напряженность Е которого равна

, (4)

где d – расстояние между пластинами.

Электрическое поле воздействует на пролетающие между пластинами электроны и придает им ускорение а_у в направлении действия поля

.

Движущиеся электроны находятся под воздействием поля в течение времени пролета между пластинами t₁ и приобретают в поперечном направлении скорость

. (5)

Время пролета электронов между отклоняющими пластинами определяется скоростью и длиной пластин l

. (6)

Используя соотношение (5) и (6) получим

. (7)

Рис. 4

Предполагая скорость электронов при пролете участка L постоянной и равной , определим время пролета , необходимое для прохождения расстояния L

Величина смещения y электронов в направлении, неперпендикулярном продольной оси трубки, будет равна

(9)

Подставляя значение , получим величину смещения луча на экране

. (10)

Анализ выражения (10) показывает, что величина отклонения зависит от конструкции трубки, ускоряющего напряжения U_a и величин управляющего напряжения U_y. Предполагая конструктивно размеры и U_a постоянными, можно показать, что величина смещения луча по экрану находится в линейном соотношении с величиной приложенного управляющего напряжения, т.е. при

(11)

получим

(12)

Чувствительность трубки S определяется, как величина смещения пятна на экране y, выражаемая в линейных единицах (см, мм) при изменении управляющего напряжения на единицу (вольт)

Величина, обратная чувствительности, называется коэффициентом отклонения

(13)

Этот коэффициент показывает, какое напряжение необходимо подать на пластины трубки, чтобы сместить изображение на единицу длины.