Рис. 32.8. К расчету длины отклоняющей системы.

Магнитодвижущую силу отклоняющих седлообразных и тороидальных катущек с магнитопроводом при L > >Х определяют по формуле

0,S2tgas/UaR

" (ciX-biX) cos\!/

(32.8)

где X = X - 6i?; R - радиус системы; - ускоряющее напряжение; a - угол отклонения пучка; X - половина длины ОС; cos ф - косинус угла, определяющего расположение витка намотки относительно плоскости симметрии. Значения коэффициентов fli.fei приведены в табл.П.5.

В качестве магнитопровода можно использовать оксиферовые кольца, листовую высокочастотную сталь или пермаллой. Угол феднего витка намотки ф приближенно выбирают 27-30°.

После расчета или измерений аберраций и выбора закона намотки уточняют расчет МДС по формуле (32.8). Затем выбирается способ соединения отклоняющих катушек.

Следующим этапом проектирования является электрический расчет ОС. Индуктивность, мГн, отклоняющих катушек для случая рис. 32.5, б может быть рассчитана по формулам, предложенным Л. И. Лубоятниковым и И. А. Хвьшей:

для седлообразных катушек с отогнутыми витками

I = 24X12 • 10- (32.9)

(32.10) (32.11)

для тороидальных катушек без медного экрана 1=24- l,8X,w2 . 10"

для тороидальных катушек с медным экраном

L = 24itXiW 10-

где W - число витков.

Величина X, в (32.9) - (32.11) определяется так:

X, = 2Х, + 0,221)вт>

где 2Х - длина магнитопровода; Dbt - внутренний диаметр магнитопровода.

Сопротивление катушек определяется из соотношения

R = 2,23 /cpW . 10-/d (32.12)

где /ср - длина среднего витка намотки, см; диаметр провода без изолящш,мм. ,

Плотность тока / для выбранного материала вычисляют по формуле

Г = (4/эф)/7г (32.13)

Значение плотности тока в отклоняющих катушках не должно превьпнать 2-3 А/мм.

В (32.13) допустимое сечение

У4бнам/м TTW

(32.14)

где бнам - толщина намотки; - коэффициент заполнения.

Для наиболее употребительных значений диаметров провода 0,08-0,7 мм коэффициент заполнения 0,6-0,8.

Завершающим этапом проектирования является уточнение размеров магнитопровода или сердечника. При этом, если окажется, что размеры магнитопровода значительно отличаются от тех, которые бьши приняты при предварительной оценке, следует уточнить расчет МДС.

32.5. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ ЭЛТ

Пример 1. Расчет фокусирующей и отклоняющей систем осциллографической ЭЛТ.

Исходными данными для расчета являются: ускоряющее напряжение не более 800 В; диаметр экрана не более 5 см; чувствительность к отклонению не менее 03 мм/В; диаметр пятна на экране 0,3 мм; t/„ = 6,3B.

Для расчета электронного прожектора воспользуемся рис. 32.9. Первая линза прожектора является иммерсионным объективом, вторая (фокусирующая или главная проекционная) - одиночная с нулевым током первого анода.

Расчет иммерсионного объектива. Для упрощения расчета зададим следующие условия: электроны покидают катод с начальной скоростью Vq (или с энергией mvoJAkT, где к - постоянная Больцмана, Т - температура катода). Для катода с температурой Грб = 1000К, 0,17 В.

Предполагаем, что линза является идеальной, т. е. не имеет аберраций; кулоновское отталкивание электронов в области формирования скрещивания отсутствует; поле, создаваемое системой, состоящей из

Натод

Плоскость катода

скрещения

Рис. 32.9. К расчету иммерсионного объектива:

а - формирование скрещения электронных траекторий; б - расхождение пучка за плоскостью скрещения; К - катод; М - модулятор; А - анод; » к н г j, -радиусы катода и изображения; nj и «2 - показатели преломления со стороны катода и изображения; 7i и 72 - апертурные углы; а\ - расстояние от поверхности катода до плоскости скрещения; bj - расстояние от плоскости скрещения до изображения катода; а - угол расхождения пучка за плоскосЯъю скрещения

катода, модулятора и анода, с достаточной степенью точности можно рассматривать, как поле одиночной диафрагмы модулятора с радиусом расположенной на расстоянии к,м и м,а от катода и анода (см. рис. 16.6). Выберем начало отсчета потенциала на поверхности модулятора £/мк = 0 (катодная модуляция).

Используя в качестве аналога ЭЛТ типа 5Л038И, зададимся следующими данными: d.M = 0.15 мм; d.a =2,5 мм; 6 =0,1 мм; = =0,35 мм.

В расчете использованы приближенные выражения, полученные во время теоретических и экспериментальных исследований Ю. И. Койф-манОм, В. В. Цьп-аненко, В. П. Мартьшовой и П. А. Тарасовым, позволяющие достаточно просто рассчитать характеристики прожектора.

Запирающее напряжение катода определяется выражением

<к,м +

t/a.

(32.15)

где /- функция аргумента (к,м + Sm)/m (рис. 32.10):

/ <к,м +

= /(-) =/(0,71) =0,74;

. ио= 7г/4(0,35/2,5) (1 - 0,74) • 800 = 23 В.

Радиус рабочей поверхности катода определяется по формуле (16.8)

J + в (1 - ().