![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Формирование электронных пучков. Магнитные фокусирующие линзы |
Кабардино-Балкарский Государственный университет им. Б.М Бербекова Курсовая работа по курсу вакуумной и плазменной физики На тему: Формирование электронных пучков. Магнитные фокусирующие линзы. Выполнил: Мостный А.С. Студент 3 курса ФМиКТ ТТЭ 2 группа Проверил: Аккизов Ю.А. Нальчик 1.1 Классификация электроннолучевых приборовЭлектроннолучевыми приборами называются электровакуумные приборы, действие которых основано на формировании и управлении по интенсивности и положению одним более электронными пучками. Несмотря на большое разнообразие электронно-лучевых приборов, как по устройству, так и по назначению, между ними есть много общего. Так, электронно-лучевой прибор всегда содержит в баллоне три основных элемента: электронный прожектор, формирующий электронный пучок, или луч, отклоняющую приёмник электронов – экран или систему электродов электронного коммутатора. Если в основу классификации электронно-лучевых приборов положить наиболее существенный преобразовательный признак, то все эти приборы можно разделить на четыре группы: 1. Приборы, преобразующие электрический сигнал в изображение – приёмные электронно-лучевые трубки: индикаторные и осциллографические трубки, кинескопы и другие. 2. Приборы, преобразующие изображение в электрический сигнал – передающие электронно-лучевые трубки 3. Приборы, преобразующие электрический сигнал в электрический сигнал – потенциалоскопы, электронно-лучевые коммутаторы. 4. Приборы, преобразующие невидимое изображение в изображение видимое – электроннооптический преобразователь, электронный микроскоп. 1.2 Устройство и принцип действия трубки с электростатическим управлениемОсциллографическая электронно-лучевая трубка представляет собой стеклянный баллон специальной формы, в котором создан высокий вакуум. В ней расположены электроды, осуществляющие формирование электронного потока в виде тонкого электронного луча. И электроды, управляющие этим лучом. Совокупность электродов, формирующих электронный луч, называется электронным прожектором. Он обычно состоит из катода К, модулятора М, первого А1 и второго А2 анодов. Наиболее часто применяют оксидные или камерные подогревные катоды, выполненные в виде стаканчика, у которого активная область располагается на наружной поверхности дна (Рис1.).Модулятор главным образом служит для изменения плотности тока электронного луча. К модулятору подводится небольшой отриц-льный потенциал, регулируемый в пределах от нуля до -30 вольт. Электронный поток формируется только за счёт электронов, прошедших через диафрагму диаметром около 1 мм. Таким образом, электроны, вектор начальной скорости которых значительно отклоняется от нормали к поверхности катода, не проходят через диафрагму и в формировании электронного луча не участвуют. Предварительной фокусировке электронного потока способствует небольшой отрицательный потенциал, проводимый к управляющему электроду. Изменение этого потенциала приводит к изменению траектории электронов, и при более отрицательном потенциале электроны, ранее проходившие по периферии диафрагмы, отражаются, а плотность электронного потока уменьшается.
Далее по оси трубки располагаются ещё два цилиндра – первый и второй аноды. Первый анод А1, находясь под положительным потенциалом в несколько сотен вольт, ускоряет движущийся от катода поток электронов. Ко второму аноду А2 подводится напряжение, достигающее в некоторых электроннолучевых приборах десятков киловольт, и поток электронов покидает второй анод с достаточно высокой скоростью. Кроме ускорения электронов, назначение анодов заключается в формировании узкого электронного пучка – фокусировании электронного потока. Вследствие различия потенциалов катода, модулятора, первого и второго анодов в пространстве между ними создаются неоднородные электрические поля - электронные линзы. Конфигурация электродов и их потенциалы подбираются таким образом, что вся система образует две электростатические линзы: первую – между модулятором и ускоряющим электродом и вторую – между ускоряющим электром и вторым анодом. Проходя через эти линзы, электроны образуют узкий сходящийся у экрана пучок – электронный луч. Вся система электродов крепится на траверсах и образует единое устройство, называемое электронной пушкой. Выйдя из электронной пушки, электронный луч попадает в систему отклоняющих пластин, служащую для управления положением луча в пространстве: Х - пластины искривляют электронный луч в горизонтальной плоскости, У - пластины - в вертикальной. На внутреннюю стенку выпуклого торца трубки наносят люминофор- вещество, светящееся при бомбардировке электронами, которое совместно со стеклом купола образуют экран Э. С помощью отклоняющих пластин электронный луч может быть направлен в любую точку экрана. При этом, если положение луча зафисиксировано, с внешней стороны экрана через стекло просматривается светящееся пятно, которое имеет малые размеры и условно может считаться светящейся точкой. Чтобы под действием электронного луча экран не накапливал электростатических зарядов, коэффициент вторичной электронной эмиссии люминофора делают близким к единице ? =1 . Для удаления вторичных электронов на внутреннюю боковую поверхность баллона наносят токопроводящее графитовое покрытие, которое внутри баллона соединяют со вторым анодом. Все электроды электронного прожектора обычно питаются от одного источника с помощью делителя напряжения. На второй анод, соединённый с внутренним графитовым покрытием, подают напряжение несколько киловольт, на первый анод – несколько сотен, на модулятор – минус несколько десятков вольт (все относительно катода). Так как второй анод соединяется с внутренним графитовым покрытием, геометрические размеры которого велики, то для того чтобы между графическим покрытием и оператором не возникло паразитных электрических полей, влияющих на электронный луч, в осциллографических трубках оказывается целесообразным заземлении не минуса, а плюса источника питания. Если напряжение на отклоняющих пластинах изменяются, то электронный луч, а, следовательно, и светящееся пятно на экране перемещаются, описывая траекторию в соответствии с изменением напряжения на отклоняющих пластинах может визуально наблюдаться на экране электроннолучевой трубки.
Диаметр светящегося пятна и толщина линии движения луча тем меньше, чем лучше сфокусирован электронный луч. Яркость свечения экрана зависит от числа бомбардирующих его в единицу времени электронов и от скорости их движения. Яркость свечения можно изменять, регулируя напряжение на модуляторе и, следовательно, изменяя плотность тока электронного луча, а также за счёт скорость движения электронов, которая определяется напряжением на втором аноде. 1.3 Электростатическая фокусировка электронного луча При соответствующей форме электродов прожектора и разности потенциалов между ними создаётся такое неоднородное электрическое поле, которое ускоряет электроны луча в сторону экрана и одновременно производит его фокусировку. Фокусировка электронного луча производится дважды: в точках F1 и F2. Это свидетельствует о наличии в электронном прожекторе двух электроннооптических систем: короткофокусной с фокусом в точке F1 (образуется катодом, модулятором и первым анодом) и длиннофокусной с фокусом в точке F2, расположенной в плоскости экрана (образуется первым и вторым анодами). Принцип действия обеих систем совершенно одинаков, поэтому достаточно рассмотреть действие только одной, например длиннофокусной системы. На рисунке 2а) показано неоднородное электрическое поле, возникающее внутри прожектора между первым и вторым анодами при условии Ua>Ua1. На рисунке 2б), выделена лишь одна электрическая силовая линия и показана траектория электрона, отклоняющегося от оси под небольшим углом и встречающегося с силовой линией в точке А. В этой точке вектор напряженности электрического поля Е можно разложить на горизонтальную Ег и вертикальную Ев составляющие. Согласно соотношению Ег будет ускорять электрон в сторону экрана, а Ев будет прижимать его к оси, то есть осуществлять фокусировку. 0 .При повторной встрече электрона с этой силовой линией в точке В Ег по- прежнему будет оказывать на него ускоряющее действие, а Ев будет способствовать расфокусировке. Но вертикальная составляющая в точке В меньше, чем в точке А, так как электрон вылетает из неоднородного электронного электрического поля, прижатым к оси. Кроме того, в районе точки В он имеет большую скорость, чем в районе точки А, поэтому отклоняющая сила воздействует на электрон меньший промежуток времени. Следовательно, фокусирующее действие неоднородного электрического поля оказывается преобладающим. Аналогично действует на световой луч оптическая система, состоящая из собирательной и рассеивающей линз при условии, что оптическая сила собирающей линзы больше рассеивающей (рис.2в) ). 2.1 Магнитные фокусирующие линзыЗадача превращения потока электронов в тонкий электронный луч, обладающий в плоскости экрана минимальным поперечным сечением и большой плотностью тока, решается с помощью электростатических и магнитных линз, образуемых специальными электродами, составляющими фокусирующую систему электроннолучевой трубки. Далее будет рассматриваться магнитные линзы. 2.2 Типы магнитных линз. Форма поля в магнитных линзахДлинная магнитная линза представляет собой просто однородное магнитное поле, параллельно которому направлена ось фокусируемого расходящегося пучка электронов.
Внешний вид иконоскопа Фокусировка электронного пучка осуществляется электростатическим полем между элементами пушки, а также между самой пушкой и вторым анодом. Распределение эквипотенциальных линий электростатического поля приведено на рис. 19. Теория электростатической фокусировки для пушки такого типа уже описана автором[20]. Вкратце можно сказать, что надлежащим образом сформированное электростатическое поле действует на движущиеся электроны так же, как линза на пучок света. Рис. 21. Результирующее движение электронного пятна Действие поля в пушке иконоскопа примерно эквивалентно действию составной линзы из четырех компонентов - двух положительных и двух отрицательных. Оптический аналог изображен на том же рисунке. Внешний вид реального иконоскопа показан на рис. 20. Полная длина данной конкретной модели составляет 18 дюймов (457 мм), а диаметр сферы - 8 дюймов (216 мм). Отклонение электронного пучка для сканирования мозаики достигается магнитным полем. Отклоняющие катушки расположены в обойме, которая может перемещаться вдоль горловины иконоскопа
2. Экономическая сказка-реферат "НДС - вражья морда" или просто "Сказка про НДС"
3. Несколько рефератов по культурологии
4. Реферат по научной монографии А.Н. Троицкого «Александр I и Наполеон» Москва, «Высшая школа»1994 г.
5. Субъект преступления ("подновлённая" версия реферата 6762)
9. Генезис капитализма в Мексике. Реферат по истории экономики
10. Реферат по книге Н. Цеда Дух самурая - дух Японии
11. Реферат по теме “Человек на войне”
12. Реферат по биографии Виктора Гюго
13. Реферат - Физиология (Транспорт веществ через биологические мембраны)
14. США и Канада в АТР: набор рефератов
15. Как написать хороший реферат?
16. Сборник рефератов о конфликтах
17. Реферат кондитерское изделие
18. Реферат по статье Гадамера Неспособность к разговору
19. Реферат Евро
20. Реферат о прочитаной на немецком языке литературы
25. Очки или контактные линзы?
26. Контактные линзы - опасное удобство!
28. Определение фокусного расстояния собирательной и рассеивающей линз
30. Правовое регулирование электронной цифровой подписи в России
31. Электронные словари и их применимость для традиционного машинного перевода
32. Электронные словари и их применимость для традиционного машинного перевода
33. Создание электронного обучающего комплекса по дисциплине "Инновационный менеджмент"
35. Электронная почта и факсимильная связь. Структура и прицип работы
36. Межкультурная коммуникация в электронной среде и поиск информации в сети Интернет
41. Виды магнитных дисковых накопителей
42. Средства отладки электронных схем
43. Электронный документооборот страхового общества
44. Системы электронного документооборота
46. Краткие сведения о электронных таблицах. Решение уравнения
47. Пример выполнения магнитного анализа электромагнитного привода в Ansys 6.1.
48. Использование электронных таблиц в Power Poin
49. О преобразовании дифференциальных систем уравнений в случае сингулярных пучков матриц
50. Диагностика с помощью ядерного магнитного резонанса
52. Оптико-электронные приборы и их применение
53. Межкультурная коммуникация в электронной среде и поиск информации в сети Интернет
57. Электронное устройство счета и сортировки
59. Схемотехника аналоговых электронных устройств
60. Дифракция электронов. Электронный микроскоп
61. Исследования магнитных полей в веществе (№26)
62. Сплавы магнитных переходных металлов
65. Электронные системы расчетов: розничные банковские услуги
66. Оценка экономической целесообразности производства ПЭВМ, с помощью электронной модели.
67. Электроная вычислительная техника в профессии товароведа
68. Использование электронной почты, Internet, и других систем в целях рационализации документооборота
69. Организация деятельности электронных магазинов
73. Первые проекты механических, магнитных и гидравлических ppm
74. Защита электронной почты в Internet
75. Электронны, квантовые приборы и микроэлектроника
76. Накопители на гибких магнитных дисках: что это такое и способ производства
77. Электронные деньги в Internet
79. Маркетинговые принципы построения web-страниц Internet с целью электронной коммерции
80. Магнитный заряд и электрический момент
82. Влияние особенностей электронной структуры на твердорастворное упрочнение сплавов на основе никеля
83. Магнитно-резонансная томография инфарктов головного мозга
84. Принципы магнитно-резонансной томографии
85. Серебристый эликсир с магнитным соусом
89. Аппараты для воздействия на водонефтяные эмульсии магнитным полем
90. К вопросу о механизме магнитной обработки
91. Странности магнитного поля Земли
92. Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника
93. СО2 лазеры с внутрирезонаторным электронным управлением параметрами излучения
94. Возмущенные вариации магнитного поля высоких широт: геоэкологические аспекты
95. Расчет электронных защит фидеров 27.5 кВ контактной сети тяговых подстанций
96. Ремонт магнитной системы асинхронных двигателей