Электронно лучевые трубки представляют собой электронные приборы, преобразующие электрические сигналы в световое изображение при помощи тонкого электронного луча, который, попадая на экран трубки, вызывает его свечение.
Электронно лучевая трубка выполняется в виде герметичной стеклянной колбы с экраном, внутри которой с помощью электромагнитных полей создается узкий электронный пучок, способный отклоняться от оси прибора.
Электронно лучевые трубки делятся на две основные группы:
- трубки с электростатическим управлением (электронный луч фокусируется и отклоняется электрическим полем),
- трубки с магнитным управлением (электронный луч фокусируется и отклоняется магнитным полем).
Устройство электронно лучевой трубки показано на рис. 47. Основными частями трубки являются:
- а) электронная пушка (электронный прожектор), которая включает: катод 1, управляющий электрод 2, ускоряющий электрод 4 и два анода — 5 и 6;
- б) экран 11;
- в) отклоняющая система из двух пар отклоняющих пластин — 8 и 10. На эту систему подается электрический сигнал, изображение которого надо получить на экране.
Подогревный катод 1 имеет вид никелевого цилиндра, основание которого покрыто активированным слоем 3.
Обычно в электронно лучевых трубках применяют оксидные катоды. Катод расположен внутри управляющего электрода 2. Управляющий электрод представляет собой тоже цилиндр с небольшим отверстием (диафрагмой) в основании, диаметром 0,7—1 мм. Подавая на него различные потенциалы, можно изменять количество электронов, пролетающих к экрану через диафрагму, и тем самым регулировать яркость свечения экрана трубки.
Ускоряющий электрод 4, аноды 5 и б создают ускоряющее и фокусирующее электрические поля, вследствие чего экрана достигает узкий и плотный пучок электронов.
 |
Рис. 47. Устройство электронно лучевой трубки с электростатическим управлением. 1 — катод; 2 — управляющий электрод; 3 — активированный слой; 4—ускоряющий электрод; 5 и 6 — аноды, 8 и 10 - отклоняющие пластины; 9 — аквадаг; 11 — экран; 12 — дополнительный анод. |
Изменяя потенциал двух взаимно перпендикулярных отклоняющих пластин 8 и 10 можно изменять направление сфокусированного электронного потока (электронный пучок смещается к пластине, имеющей положительный потенциал).
Экраном служит тонкий слон люминофора (вещества, способного светиться при бомбардировке его электронами), которым покрыто внутри основание баллона трубки. В качестве люминофора обычно используются сульфид цинка, вольфрамовокислый кальций и др. В зависимости от состава люминофора трубки бывают зеленого и темно-оранжевого свечения — для визуального наблюдения периодических процессов; синего свечения — для фотографирования осциллограмм; белого свечения — для телевизионных изображений и т. д. Экран трубки перестает светиться не сразу после прекращения воздействия на него электронного пучка. Длительность послесвечения (от нескольких миллисекунд до нескольких секунд и более) зависит от вида люминофора.
Внутреннюю поверхность колбы покрывают электропроводящим слоем (аквадагом) 9, который соединяется со вторым анодом трубки. На созданное таким путем электропроводящее покрытие перелетают вторичные электроны, которые выбиваются из экрана первичным пучком электронов. Благодаря этому замыкается цепь тока в трубке и предотвращается понижение потенциала экрана.
С увеличением напряжения на аноде возрастает скорость летящих электронов, вследствие чего повышается яркость светящегося пятна. Однако для перемещения светящегося пятна по экрану на отклоняющие пластины пришлось бы подавать большую разность потенциалов, т. е. трубка оказалась бы мало чувствительной к сигналам, поступающим на отклоняющие пластины. Поэтому в трубку ввели дополнительный анод 12, который создает добавочное ускорение электронного пучка после воздействия на него поля отклоняющих пластин. Тем самым обеспечивается яркое свечение экрана трубки при ее высокой чувствительности к входным сигналам.
Электронно лучевые трубки могут воспроизводить на экране очень быстро меняющиеся электрические периодические процессы. Они практически являются безынерционными приборами и поэтому находят самое широкое применение в радиотехнике, измерительной технике, в телевидении и радиолокации.
