Рис. 17.2. Конструкция отклоняющих пластин;

а - косо поставленных; б - с изломом; в ~ оптимальных

Для характеристики отклоняющей системы вводится параметр откл ~ чувствительность трубки к отклонению, показьшающий на сколько миллиметров сместится пятно в плоскости экрана при изменении отклоняющего напряжения f/ на 1В.

Для рассматриваемой системы (рис. 17.1) чувствительность равна

= h/U= liLlldU.

(17.10)

Чувствительность по отклонению современных ЭЛТ изменяется от 0,1 до 3 мм/В. Реальная, чувствительность из-за действия краевых полей больше рассчитанной по (17.10) на 10-15%. Тем не менее чувствительность плоскопараллельных пластин (рис. 17.1) невелика.

Из (17.10) видно, что для увеличения чувствительности необходимо увеличивать длину пластин и уменьшать расстояние между ними d, но при этом уменьшится угол отклонения а. Для увеличешя угла а в электронно-лучевьгх трубках применяют косо поставленные, согнутые под углом или изогнутые пластины (рис 17.2). Конструкция и расчет этих систем приведены в § 32.4.

17.2. МАГНИТНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ ЛУЧА

Для вертикального и горизонтального отклонения электронного луча магнитным полем используются две пары катушек В и Г, расположенных взаимно перпендикулярно друг другу и оси трубки (рис. 17.3, я). При протекаши по ним тока образуются магнитные поля, под действием которых электронный луч будет перемещаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Катушки с магнитопроводом (внутреншм или внешним) образуют отклоняющую систему, которая располагается на горловине баллона трубки. Внешний вид современных отклоняющих систем показан на рис. 32.6-32.9.

Определим отклонение h электронного луча поперечным магнитным полем короткой катушки. При этом предположим, что магнитное поле на участке отклоняющих катушек однородно и за пределами этого участка отсутствует (рис. 17.3,6) .

Рис. 17.3. К выводу чувствительности магнитного отклонения:

а - расположение катуп1ек; б - схема отклонения

В § 4.3 (4.14) было показано, «по электрон, влетающий в однородное магнитное поле то скоростью Vq под прямым углом к вектору Б движется по окружности, радиус которой равен:

R = Шео/еВ,

где То - скорость, выраженная через ускоряющее напряжение.

При выходе за пределы области а электрон движется прямолинейно, отклоняясь на угол а по отношению к оси х. Угол отклонения а согласно рис. 17.3,6 определяется как

ajRsma. (17.11)

Считаем, что угол отклонения а мал, т. е. а sina. Используя выражение для R и подставляя в него Vq , получаем

(17.12) (17.13) (17.14)

а= aR\J ejlnieU. Отклонение луча на экране h = LXga.

Учитывая, что tg а а, получаем приближенно

h ~ La, откуда

h LaB

(17.15)

где Z, = я/2 + / - расстояние от центра отклонения до экрана.

Чувствительность магнитного отклонения (в миллиметрах на теслу) определяется отношением отклонения электронного луча к индукции магнитного поля:

-"откл, м

= h/B = aL-Jel2meUa.

(17.16)

Так как индукция магнитного поля пропорциональна току / в катушках и числу витков W, т. е. МДС катушки, то чувствительность трубки к отклонению, мм/А, равна

где 7 = Ijk - коэффициент, зависящий от геометрических размеров катушек и их конфигурации, для данной системы постоянный и опреде-ляе мый экспериментально.

Чувствительность как правило, составляет единицы миллиметров на ампер.

Оценим основные характеристики отклоняющих систем. Чувствительности электростатического и магнитного отклонения соответственно пропорциональны 1/4 и l/Vt, и, следовательно, при магнитном отклонении изменение ускоряющего напряжения влияет на чувствительность в метшей степени, чем при электростатическом. Этим объясняется более частое применение магнитных отклоняющих систем в высоковольтных трубках.

Индуктивности катушек электромагнитных отклоняющих систем огранитавают скорость изменения тока в катушках. Поэтому такие системы инерционны. Инерционность при магнитном отклонении начинает сказьшаться на частотах в несколько десятков килогерц, в то время как электростатические системы позволяют использовать диапазон частот до десятков-сотен мегагерц отклоняющих напряжений.

Чувствительность при магштном отклонении зависит от отношения заряда к массе частицы, поэтому ионы, как более тяжелые частицы, будут отклоняться в магнитном поле меньше, чем электроны.

Существенным преимуществом магнитного отклонения являются меньшие аберрации. Это позволяет в несколько раз увеличивать угол отклонения и соответственно уменьшить длину трубки.

Электростатические отклоняющие системы более экономичны, они потребляют незначительную мощность от источника питания, имеют малые габаритные размеры и массу. Недостатком их является малый предельный угол отклонения и, как указьшалось выше, зависимость чувствительности от ускоряющего напряжения.

Из сказанного следует, что каждая система обладает определенными достоинствами и недостатками. В одних случаях целесообразно использовать электростатическое отклонение, например в осциллографических трубках, в других, например в кинескопах, - магнитное.

17.3. ИСКАЖЕНИЯ ПРИ ОТКЛОНЕНИИ

. В § 4.4 бьши рассмотрены аберрации, связанные с несовершенством электронньгх линз. Отклоняющие системы также вносят искажения