Устройства управления электронным пучком

Электростатическая отклоняющая система

Электростатическая отклоняющая система представляет собой две параллельные пластины длиной /, которые расположены друг от друга на расстоянии d.

Если между пластинами приложено напряжение U, то возникает электрическое поле, напряженность которого равна Е = (рис. 3.15). На электрон, влетевший в систему со.

d

скоростью V = yl2rU_a, действует сила F = -qE, где U_a— напряжение на ускоряющем аноде.

Уравнение движения электрона имеет вид: или.

Проинтегрируем это уравнение:

где константу С найдем, положив / = 0. Тогда С = Vx₀ = 0 .

Учитывая, что время пролета пластины т = —, Для поперечной скорости электрона имеем следующее выражение:

и тогда.

Рис. 3.15. Электростатическая отклоняющая система.

Далее электрон попадает в эквипотенциальное пространство и двигается по прямой линии. На экране он отклонится от нулевого положения на величину D= L tga. Система двух пар пластин образует электростатическую отклоняющую систему конденсаторного типа, которая позволяет получить на экране линейчатый растр (рис. 3.16).

Первая пара, расположенная ближе к экрану, отклоняет луч по оси дг, а вторая пара по оси у. При одновременном включении напряжения на обе пластины луч отклоняется одновременно по двум направлениям. Для получения линейчатого растра на пластины х и у подают пилообразное напряжение. Именно линейная зависимость напряжения от времени позволяет лучу равномерно двигаться по экрану. Однако при больших углах отклонения эта система искажает электронное пятно.

Рис. 3.16. Система отклонения пучка горизонтальными и вертикальными пластинами.

Электромагнитные отклоняющие устройства представляют собой две катушки с током, плоскости которых параллельны друг другу (рис. 3.17).

В пространстве между катушками создается магнитное поле, которое можно считать однородным. На влетающий в это пространство электрон, траектория движения которого перпендикулярна магнитно-силовым линиям, действует сила Лоренца:

Электромагнитные отклоняющие системы получили широкое распространение в телевизионных устройствах. Используются две пары отклоняющих катушек горизонтального и вертикального отклонения. Такие системы позволяют отклонять электронный луч на 90 и 110 градусов.

Эта сила отклоняет траекторию движения электрона. Изменением направления тока в катушке можно изменить направление вектора магнитной индукции на противоположное и, соответственно, направление вектора силы Лоренца. Меняя силу тока и его направление в магнитной катушке, можно управлять траекториями электронов.

Рис. 3.17. Отклонение электрона поперечным магнитным полем.