Электронно-лучевая трубка

Конструктивно электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) – основной элемент ЭЛО – представляет собой стеклянный баллон с глубо­ким вакуумом, в который встроены металлические электроды (рис. 4.2). Внутренняя поверхность экрана ЭЛТ покрыта люми­нофором – веществом, которое светится в месте удара потока элек­тронов.

Нить накала (НН), находящаяся внутри цилиндра катода (К), нагревает его. С поверхности нагретого катода вылетают электро­ны, которые, стремясь к высокому положительному потенциалу анодов А1 и А2, проходят сквозь модулятор («сетку»). Модулятор (М) имеет отрицательный по отношению к катоду потенциал, изменяя который (см. рис. 4.1), можно менять число проходящих сквозь него электронов и, тем самым, регулировать яркость изоб­ражения на экране ЭЛТ. Аноды А1 и А2 образуют своеобразную электронную линзу, благодаря которой осуществляется фокуси­рование потока электронов (и, следовательно — изображения). Кроме того, аноды обеспечивают значительную скорость движе­ния электронов, достаточную для нормального свечения люмино­фора экрана в месте удара.

Рассмотренные электроды (НН, К, М, А1 и А2) образуют так называемую электронную пушку, назначение которой – форми­рование узкого пучка летящих с большой скоростью электронов (луча). Далее поток электронов пролетает между двумя парами отклоняющих его пластин (X и Y), расположенных взаимно- перпендикулярно.

Рис. 4.2. Устройство ЭЛТ:

НН – нить накала; К – катод; М – модулятор; А1, А2 – аноды; X, Y – пласти­ны;

1– поток электронов; 2 – экран

Приложенные к пластинам Х и Y напряжения отклоняют луч и, как следствие, определяют положение светящегося пятна на экра­не. Отклонение потока электронов в электрическом поле пластин (на примере действия одной пары пластин – пластин Y) иллю­стрирует рис. 4.3. Если к пластинам Y приложено некоторое по­стоянное напряжение U_Y, то между пластинами возникает электрическое поле, напряженность которого E прямо пропорциональ­на напряжению U_Y и обратно пропорциональна расстоянию меж­ду пластинами.

Поток электронов, пролетая в электрическом поле пластин, испытывает действие силы F. Значение этой силы F пропор­ционально напряженности Е электрического поля. Таким обра­зом, отклонение потока электронов и, следовательно, вертикаль­ное отклонение h светящегося пятна на экране определяются на­пряжением на пластинах U_Y. Если напряжение на пластинах U_Y меняется, то пропорционально меняется и отклонение пятна на экране h.

Действие другой пары пластин – пластин X – на поток элект­ронов аналогично рассмотренному, но только отклонение потока электронов при подаче напряжения U_X происходит в горизонталь­ной плоскости и, следовательно, на экране в горизонтальном на­правлении, т.е. вдоль оси X.

Чувствительность собственно ЭЛТ низка, поэтому для работы с сигналами

Рис. 4.3. Отклонение потока электронов в поле пластин:

1 – поток электронов; 2 – экран; 3 – люминофор

обычных уровней (доли вольта – единицы вольт) необходимо предварительное усиление исследуемых сигналов. Кроме того, для организации различных режимов работы, возможности измерения сигналов в достаточно широких диапазонах измене­ния их амплитуд и частот необходимы дополнительные узлы. Для обеспечения этих возможностей и предназначены элементы ка­налов Y и X.