Название: Электровакуумные приборы (Алексеев C. Н.) Жанр: Военный Просмотров: 4237 |
3.4 устройство электронно-лучевой трубки с магнитным управлением луча
Область применения фокусировки электронного луча с помощью однород- ного магнитного поля ограничена [3]. В частности, использование соленои- дальной фокусировки в приёмных электронно-лучевых трубках сопряжено со
значительным усложнением конструкции и потребовало бы существенного увеличения длины горловины трубок. Поэтому для фокусировки электронно- го луча в таких трубках применяется короткая катушка, создающая неодно- родное магнитное поле (рис. 3.19). Для увеличения неоднородности поля во внутренней стенке стального каркаса катушки сделан узкий воздушный зазор, благодаря чему магнитное поле проникает в трубку лишь в месте зазора. Напряжённость магнитного поля Н можно разложить в каждой точке поля на составляющие: осевую, направлен- ную вдоль оси трубки, и радиальную Нr, лежащую в плоскости, перпендику- лярной оси трубки. В зависимости от величины составляющих фокусирующее магнитное поле можно разделить на три области (рис. 3.19, б).
а — общий вид фокусирующей системы; б — принцип фокусировки электронного луча; в — траектория одного электрона
В первой области, в которую влетает электрон, фокусирующее поле имеет значительную радиальную составляющую (осевой составляющей поля в этой области можно пренебречь). В результате взаимодействия летящего электрона с радиальной составляющей магнитного поля на него действует сила F e 0 H , направление которой определяется по правилу левой руки. Под влиянием этой силы электроны, летящие к экрану, получают боковое отклоне- ние. Поэтому во вторую, центральную, область поля электроны влетают, имея добавочную боковую составляющую. В этой области Нr >> Нz, поэтому можно считать, что здесь существует лишь осевая составляющая на- пряжённости поля Нz. Взаимодействие боковой составляющей скорости с осевой составляющей поля приводит к появлению силы, прижимающей элек- троны к оси, т. е. к появлению радиальной составляющей скорости, направлен- ной к оси трубки. Осевая составляющая скорости в этой области поля не созда-
лельна осевой составляющей поля Нz). парал- В третьей области магнитное поле вновь имеет значительную радиальную составляющую Hr. Однако направление вектора Нr в этой области противопо- ложно направлению вектора Нr в первой области. Поэтому в третьей области сила, действующая на электрон в боковом направлении, будет направлена про- тивоположно боковой силе, действующей на электрон в первой области. В ре- зультате этого боковая составляющая скорости, полученная электроном в первой области, будет гаситься боковой составляющей скорости, полученной электроном в третьей области. Радиальная составляющая скорости электро- на, направленная к оси, остаётся в третьей области неизменной. Таким образом, электрон, прошедший магнитное поле, приобретает ради- альную составляющую скорости, прижимающую его к оси трубки. Благодаря этому электроны, вылетающие из диафрагмы первого анода расходящимся лу- чом, после прохождения фокусирующего магнитного поля будут двигаться схо- дящимся лучом. Из рис. 3.19, в на котором показана траектория электрона в трёх проекци- ях, видно, что в области действия фокусирующего магнитного поля электрон движется по спирали. Точка фокуса F совмещается с экраном трубки за счёт изменения величи- ны тока, проходящего через фокусирующую катушку. Фокусировка электронов неоднородным магнитным полем имеет ряд преимуществ перед электростатической фокусировкой, а именно: 1. Светящееся пятно на экране получается меньше. 2. Геометрическая длина фокусирующей системы получается меньше, по- этому горловина трубки с магнитным управлением может быть сделана короче. 3. Трубка с магнитным управлением в конструктивном отношении проще, так как фокусирующая система находится вне трубки.
Недостатком магнитной фокусировки является то, что на создание фоку- сирующего поля затрачивается определённая мощность (порядка 10 Вт), так как через фокусирующую катушку течёт большой ток. При электростатиче- ской фокусировке на создание фокусирующего поля мощность не затрачива- ется. Кроме того, магнитная фокусировка сложнее электростатической в ре- гулировке. Однако следует отметить, что неоднородное фокусирующее магнитное поле может быть получено и без фокусирующей катушки при помощи цилиндриче- ского постоянного магнита. На рис. 3.20 показано устройство такого магнита с полюсными наконечниками. Напряжённость фокусирующего магнитного поля может регулироваться посредством изменения величины зазора между магнитом и полюсным наконечником или с помощью дополнительного элек- тромагнита. Преимуществом фокусировки с помощью постоянных магнитов являет- ся отсутствие затрат мощности, малый вес и габариты фокусирующей сис- темы. Кроме того, в этом случае при включении и регулировках не требуется времени на установление температурного режима, в то время как при исполь- зовании фокусирующих катушек температурный режим устанавливается толь-
чения. Недостатком постоянных магнитов является сложность дистанционной регулировки напряжённости магнитного по- ля. Кроме того, при использо- вании постоянных магнитов нельзя осуществлять автома- тическую компенсацию дефо- кусировки луча при колебани- ях анодного напряжения труб- ки. При использовании фоку- сирующих катушек подобная компенсация не представляет особой трудности, поскольку питание фокусирующей систе- мы и электродов трубки произ- водится от общего первичного источника энергии. Рис. 3.20 Цилиндрический фокусирующий магнит с полюсными наконечниками: а – цилиндрический магнит; б – полюсные наконечники из мягкого железа
|
|