Tun cu electroni

Un catod încălzit direct este un filament metalic din metal cu o rezistivitate electrică ridicată, care este în sine o sursă de emisie termoionică. Are o durabilitate mai mica comparativ cu catodul incalzit indirect. Un catod cu încălzire directă consumă mai puțină energie, prin urmare a fost folosit în kinescoape TV de dimensiuni mici cu baterii autoalimentate sau în rețeaua de bord a unei mașini. Găsește, de asemenea, aplicație în tunurile cu electroni cu curent de fascicul mare.

Modulator

Modulatorul este o sticlă cilindrică care acoperă catodul. În centrul fundului său există o gaură calibrată, care se numește diafragma purtătoare. Cu ajutorul acestuia, începe formarea grosimii dorite a fasciculului de electroni. Modulatorul este situat cel mai aproape de catod decât toți ceilalți electrozi (distanța dintre suprafața de oxid a catodului și orificiul modulatorului este de 0,08–0,20 ± 0,01 mm), astfel încât potențialul său afectează cel mai semnificativ curentul fasciculului de electroni, de unde și numele.

Scopul și funcționarea modulatorului sunt similare cu scopul și funcționarea rețelei de control într -un tub vid . Dependența curentului fasciculului de electroni de potențialul modulator se numește caracteristica de modulație a tunului de electroni. Pe modulator în fiecare moment de timp trebuie să existe un potențial negativ în raport cu catodul. Componenta sa constantă stabilește componenta curentă constantă a pistolului cu electroni și, în consecință, luminozitatea ecranului CRT. Dacă valoarea absolută a potențialului negativ de pe modulator depășește tensiunea de blocare, curentul fasciculului de electroni va fi zero.

Tensiunea de modulare (de exemplu, tensiunea semnalului video) ar trebui să modifice diferența de potențial dintre catod și modulator. În televizoarele și monitoare moderne, există un potențial aproape de zero la modulatoare (modulatoarele sunt fie conectate direct la firul comun al dispozitivului, fie li se aplică impulsuri de scanare verticale și orizontale de stingere cu polaritate negativă), iar pozitivul polaritatea semnalului video preluat de la amplificatorul video este aplicat catodului. Contrastul imaginii depinde de gama sa (zeci de volți), iar luminozitatea depinde de componenta constantă.

Electrod de accelerare

Electrodul de accelerare este un cilindru gol situat pe axa pistolului cu electroni. I se aplică un potențial pozitiv de câteva sute de volți, este situat între modulator și electrodul de focalizare și îndeplinește mai multe funcții:

• informează electronii despre viteza inițială în interiorul tunului de electroni;
• între electrodul de accelerare și anod se formează o lentilă electrostatică suplimentară , care reduce unghiul de divergență a fasciculului înainte de a intra în lentila principală, care este formată de anozi;
• ecranează spațiul catodic din câmpul anodic (acţionează ca o grilă de ecran într-o lampă cu electroni), drept urmare fluctuaţiile tensiunii anodice nu afectează curentul fasciculului și nu duc la fluctuaţii ale luminozității ecranului CRT;

În cinescoapele color, prin reglarea tensiunii de accelerare, se realizează identitatea maximă posibilă a caracteristicilor de modulație ale celor trei tunuri de electroni, ceea ce este necesar pentru asigurarea echilibrului de alb .

Anozi

Designul anozilor este similar cu cel al electrodului de accelerare. Cilindrul celui de-al doilea anod are o diafragmă de ieșire. Trece electroni a căror traiectorie are o mică abatere de la axa pistolului de electroni. Potențialele pozitive ridicate aplicate anozilor dau electronilor care trec prin ei viteza necesară. Într-un CRT cu focalizare cu fascicul electrostatic, electrodul de focalizare și anodul formează lentila electrostatică principală , care concentrează fasciculul de electroni pe ecran. Distanța focală a acestei lentile depinde de geometria lor, de distanța dintre ele și de raportul potențialelor lor. Este ajustată prin modificarea potențialului la electrodul de focalizare pentru a obține cea mai clară imagine posibilă. Potențialul electrodului de focalizare al cinescoapelor color este de aproximativ 6-8 kV, al cinescoapelor alb-negru și al tuburilor de osciloscop este de aproximativ 1 kV. Potențialul celui de-al doilea anod al kinescoapelor color este de 25-30 kV, alb-negru - 8-16 kV, tuburi de osciloscop - 1-2 kV.

Tunuri cu electroni cu curent cu fascicul lung

Cu un electrod de accelerare în apropierea catodului

În unele cazuri, când este necesară eliminarea curenților mari din catod, se folosește un principiu diferit de construcție a părții aproape catodice a pistolului. Un electrod de accelerare cu un potențial pozitiv de câțiva volți este situat în fața catodului, iar apoi există un electrod de control cu ​​un potențial mai mare. Ca rezultat, electronii emiși de pe întreaga suprafață activă a catodului și nu numai din regiunea centrală opusă diafragmei modulatorului, ca într-un pistol convențional, sunt utilizați pentru a forma fasciculul. Curentul fasciculului este controlat prin modificarea potențialului pozitiv la electrodul de control, care joacă rolul unui modulator. În acest caz, un curent care curge în circuitul electrodului de control nu depășește 100 μA.

Cu focalizarea fasciculului magnetic

Un pistol de electroni cu focalizare cu fascicul magnetic este format dintr-un catod, un modulator, un electrod de accelerare și un anod; nu există un electrod de focalizare. Lentila principală de focalizare este creată de câmpul magnetic al unei bobine simetrice axial, care este pusă pe gâtul CRT. Focalizarea precisă a fasciculului de electroni se realizează prin ajustarea curentului continuu al bobinei de focalizare. Un astfel de pistol oferă un curent de fascicul mai mare decât un pistol cu ​​focalizare electrostatică. Acest lucru se datorează faptului că anodul său nu are o diafragmă, iar întregul curent catodic este utilizat pentru a forma fasciculul, și nu o parte a acestuia, ca în pistoalele cu focalizare electrostatică (0,1–0,5).

Un alt avantaj al focalizării magnetice este dimensiunea mai mică a spotului electronic de pe ecran. Acest lucru se datorează diametrului mare al bobinei de focalizare în comparație cu diametrul electrozilor lentilei electrostatice. Cu cât este mai mare raportul dintre diametrul lentilei de electroni (bobină sau electrod) și diametrul fasciculului care trece prin lentilă, cu atât este mai mare calitatea focalizării.

Literatură

• Alyamovsky IV Fascicule de electroni și tunuri de electroni. - M . : Radio sovietică, 1966. - 231 p.

• Taranenko, V.P. Tunurile cu electroni. - Kiev: Tehnica, 1964. - 180 p.

• Molokovskiy SI, Sushkov AD Fascicule intense de electroni și ioni. - M. : Energoatomizdat, 1991. - 304 p. — ISBN 5-283-03973-0 .

• Vukolov N. I., Gerbin A. I., Kotovshchikov G. S. Recepția tuburilor catodice: un manual. - M . : Radio și comunicare, 1993.

Link -uri

• Cum funcționează pistolul cu electroni din interiorul unui televizor și de ce este numit „tun cu electroni”? (link indisponibil) . howstuffworks.com. Consultat la 9 iunie 2011. Arhivat din original pe 7 iunie 2011. (nedefinit) 

Note

1. ↑ GOST 17791-82 Dispozitive cu fascicul de electroni. Termeni și definiții” prescrie utilizarea termenului „proiector electronic”; nu este permisă folosirea „tunului cu electroni” echivalent.

Dicționare și enciclopedii	Rusă mare in jurul lumii Britannica (online)