Контрольные вопросы и задания

1. Какие вещества применяются в качестве люминесцирующих материалов для экранов ЭЛТ? "

2. От каких факторов зависит и чем ограничивается яркость свечения экранов?

3. Что такое предельный потенциал экрана? Назовите способы увеличения предельного потенциала.

4. Почему заряд, приносимый электронами луча на неалюминиро-ванный экран, не накапливается на нем?

5. Что такое барьерные люминофоры? Назовите возможные области их применения.

6. В чем состоит смысл применения двух слоев люминофоров в каскадных экранах с длительным послесвечением?

7. Во что преобразуется энергия электронов, бомбардирующих экран?

Глава девятнадцатая

ПРИЕМНЫЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВЫЕ ТРУБКИ 19.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИЕМНЫХ ЭЛТ

Как указывалось выше, приемные ЭЛТ служат для преобразования электрических сигналов в видимое световое изображение. В зависимости от эксплуатационных требований приемные ЭЛТ различают по способу фокусировки луча (трубки с электростатической или магнитной фокусировкой) , по способу отклонения луча (трубки с электростатическим, магнитным и комбинированным отклонением луча), по цвету свечения экрана, а также по электрическим, светотехническим и конструктивным параметрам.

Качество воспроизводимого изображения на экране приемной трубки определяется рядом важных параметров: разрешающей способностью, яркостью свечения экрана (см. § 18.1), контрастностью экрана, скоростью записи.

Разрешающая способность ~ это способность ЭЛП передавать или воспроизводить максимальное число мелких деталей изображения с контрастом, достаточным для их раздельной регистрации или преобразования.

Для кинескопов разрешающая способность выражается максимальным количеством различимых глазом строк, укладьшающихся на нормальной высоте кадра, для осциллографических и индикаторных трубок разрешающая способность обычно выражается шириной сфокусированной линии в центре или на определенном расстоянии от центра.

Контрастность - отношение яркости наиболее светлых, возбужденных до заданного уровня участков экрана ЭЛП к яркости его самых темных.

не возбужденных электронным пучком участков. Изображение считается хорошим при контрасте, равном 40, и отличным, если контраст равен 80-100.

Скорость записи - важный параметр осщшлографических трубок, определяется как наибольшая скорость перемещения электронного пятна, при которой оно может быть зарегистрировано при определенных условиях.

При исследовании однократных быстроизменяющихся импульсов практически невозможно провести какие-либо измерения непосредственно по изображению на экране. Поэтому при изучении таких процессов с помощью широкополосных ЭЛТ основным способом получения и сохранения информации является фоторегистрация осциллограмм. Для характеристики широкополосных ЭЛТ вводят параметр "скорость фотозаписи". Под последней понимают такую максимальную скорость движения электронного пятна по экрану, при которой в нормальных условиях фотографирования на фотоэмульсии определенной чувствительности достигается заданное почернение. Значение максимальной скорости фотозаписи ЭЛТ определяется режимом питания ЭЛТ, энергетической отдачей экрана, его активностью к фотоэмульсии и плотностью тока в электронном пятне.

19.2. ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ЭЛТ

Осциллографической трубкой называется приемная ЭЛТ, предназначенная для графического воспроизведения электрического сигнала. В большинстве современных осциллографических трубок применяются электростатическая фокусировка и электростатическое отклонение электронного пучка.

Электронный прожектор таких трубок, как правило, строится по двухлинзовой схеме (рис. 19.1). Вторая линза является линзой одиночного типа. Ускоряющий электрод объединен со вторым анодом, при этом его потенциал становится больше потенциала первого анода, фокусирующее действие иммерсионного объектива усиливается, радиус кроссовера, а следовательно, размер пятна на экране трубки уменьшается. Первый анод вьшолняется в виде диафрагмы с большим отверстием или в виде короткого цилиндра.

Напряжение второго анода, приблизительно равное 1-3 кВ для различных трубок, обеспечивает достаточно высокую чувствительность. Кроме того, питание всех электродов трубки можно осуществить через общий цоколь, что представляет несомненные удобства прт эксплуатации.

Баллон трубки имеет ножку с вьшодами, горловину, коническую часть и дно. Боковые стенки колбы изнутри покрьшают проводящим покрытием - аквадагом для улавливания вторичных электронов с экрана. На дно трубки наносится экран, размеры которого колеблются от 3

Рис. 19.1. Схема электронного прожектора ос-циллографической трубки:

1 - катод; 2 - модулятор; 3 - ускоряю- д, щий электрод; 4 - фокусирующий электрод; 5 - второй анод; б - вырезающие диафрагмы

12 J 4 S

ДО 31 см. Для обеспечения хорошей фокусировки по всему экрану угол отклонения электронного луча вый1рают не более 20°.

Если осциллографическая трубка испольэуется для анализа формы кривой напряжения, то исследуемое напряжение, например Uy = = fsincor, подается на пластины вертикального отклонения Y, а на другую пару пластин X подается пилообразное напряжение развертки (рис. 19.2). При этом электронный луч, отклоняясь по вертикали в соответствии с законом исследуемого напряжения, одновременно будет перемещаться равномерно в горизонтальном направлении слева направо. При равенстве периодов исследуемого напряжения и развертки Гр на экране получится один период исследуемого напряжения.

Трубки с послеускорением электронов. Как указьшалось, определяющим параметром осциллографических трубок является скорость записи осциллограмм. В обычных осциллографических трубках увеличение скорости перемещения электронного луча неизбежно сопровождается уменьшением яркости из-за сокращения времени облучения лучом участков экрана. Увеличение ускоряющего напряжения в целях повышения яркости, как известно, снижает чувствительность трубки. Поэтому в современных осциллографических ЭЛТ с высокой скоростью записи используется дополнительное ускорение (послеускорение) электронов после прохождения ими отклоняющих пластин. В этом случае сохраняется высокая чувствительность и достигается требуемая яркость при больших скоростях перемещения пятна (луча).

Электроды послеускорения вьшолняются в виде колец (анодов) из проводящего покрытия, нанесенных на внутреннюю поверхность баллона между пластинами горизонтального отклонения и экраном. Для предотвращения пробоя в промежутках между кольцами послеускорения наносят высокоомное полупроводниковое покрытие (окись хрома или окись железа). Это покрытие выравнивает распределение потенциала вдоль стенки колбы. Схематическое устройство трубки с одним электродом послеускорения (третьим анодом) приведено на рис. 19.3, а. Следует отметить, что между проводящими покрытиями второго и третьего анодов трубки образуется иммерсионная линза, смещающая электронный луч к оси трубки и снижающая чувствительность отклонения. При отношении гз/2. равном 2-2,5, искажения, вносимые линзой последующего ускорения, незначительны.