Модуляция электронного луча по плотности

Изменение плотности тока луча меняет яркость пятна на экране ЭЛТ в широких пределах: от полного исчезновения до максимального значения. Управление осуществляется изменением электрического поля в прикатодной части электронной пушки, между катодом и модулятором.

На рис. 4.11 показана картина электрического поля, образующего иммерсионную линзу.

Возле диафрагмы, в пространстве между катодом и модулятором, существует неоднородное электрическое поле, эквипотенциали поверхности, которого обращены выпуклостью к катоду – область фокусировки электронов.

Рис. 4.11 – Эммерсионная линза

Противоположное расположение эквипотенциальных поверхностей в области ускоряющего электрода – область расфокусировки. Линза осесимметрична. Электроны выходят из катода, имеют очень маленькую энергию (примерно 0,01 эВ), и на них действует поле модулятора. Модулятор имеет отрицательный потенциал относительно Модуляция электронного луча по плотности катода, поле модулятора возвращает электроны к катоду. Поле ускоряющего электрода, проникая через диафрагму модулятора, ускоряет электроны и обеспечивает их выход через диафрагму модулятора.

Результирующее поле у катода слагается из тормозящего поля модулятора и ускоряющего поля ускоряющего электрода. При этом у поверхности катода образуется отрицательный пространственный заряд электронов. Величина пространственного заряда определяется еще и диаметром отверстия в модуляторе.

Итак, поле у катода зависит от напряжения на модуле и от напряжения на ускоряющем электроде . Для того, чтобы раскрыть механизм этой зависимости, вводится понятие действующего напряжения :

,

где D – проницаемость модулятора (характеризует степень проникновения поля ускоряющего электрода в пространство модулятор – катод и учитывает ослабление действия этого Модуляция электронного луча по плотности поля на потенциальный барьер у катода по сравнению с полем модулятора). Меньшее влияние напряжения ускоряющего электрода объясняется, во-первых, тем, что расстояние от ускоряющего электрода до катода больше, чем от модулятора до катода, во-вторых, поле ускоряющего электрода слабо проникает через отверстие в модуляторе. Чем меньше отверстие в модуляторе, тем меньше проницаемость D. Ток луча можно регулировать, изменяя Uм и Uуэ. Тогда проницаемость можно определить как

при Iк = const.

Проницаемость показывает сравнительное воздействие Uм и Uуэ на ток луча. Знак минус показывает, что приращения Uм и Uуэ - разных знаков (модулятор отрицателен), при этом D всегда положительна.

Учитывая, что Модуляция электронного луча по плотности в области катода есть пространственный заряд, ток луча определяется законом степени 3/2. При этом напряжение в плоскости модулятора в его отверстии складывается из напряжения Uм и Uуэ и равно Uд.

Тогда закон степени 3/2 можно записать:

Iк = 2,33 ×10–6 × × S0 ( A ),

где dкм – расстояние между катодом и модулятором, S0 – площадь отверстия в модуляторе.

Модуляционные характеристики ЭЛТ приведены на рис.4.12, – ток катода. Это ток в луче в области ускоряющего электрода. Не все электроны достигнут экрана. Часть из них из-за значительного углового расхождения при дальнейшей фокусировке не пропускается диафрагмами первого и второго анода. Поэтому ток луча может быть в несколько раз меньше тока катода . Из модуляционных Модуляция электронного луча по плотности характеристик видно, что чем больше отрицательный потенциал модулятора, тем меньше – меньше электронов проходит через модулятор.



Рис. 4.12 – Модуляционные характеристики

При = ток катода равен нулю, ЭЛТ заперта, – потенциал запирания. Когда ЭЛТ заперта, на экране нет пятна. Потенциал запирания зависит от потенциала ускоряющего электрода. Чем выше , тем больше и потенциал запирания. Связь между катодным током и потенциалом модулятора выражается зависимостью:

где – в микроамперах;

, – в вольтах;

– коэффициент 2,3¸2,8 мкА/В3/2;

– 2,5¸3,5.

В области запирания =2,5, а при =0 =3,5.

Важным параметром модуляционной характеристики служит – модуляция.

где – напряжение, при котором ток луча достигает номинального для данного типа трубки значения.

Величина модуляции связана с другим параметром – крутизной модуляционной Модуляция электронного луча по плотности характеристики (мА/В).

Надо отметить, что крутизна для трубок с магнитной фокусировкой значительно выше. Поэтому магнитная фокусировка применяется, когда необходима интенсивная модуляция луча, например, в радиолокационных индикаторах с яркостной отметкой.

После ускоряющего электрода электроны луча проходят область первого и второго анодов, где фокусируются и ускоряются. Проходя в плоскости электрода, электроны приобретают энергию, соответствующую потенциалу этого электрода. Покидая электронную пушку, электроны проходят через диафрагму второго анода и приобретают энергию, соответствующую потенциалу этого анода (10¸25 кэВ).


documentaeulyqb.html
documentaeumgaj.html
documentaeumnkr.html
documentaeumuuz.html
documentaeuncfh.html
Документ Модуляция электронного луча по плотности