Магнитная отклоняющая система

 Управление пространственным положением луча осуществляется с помощью электрических (электростатическая отклоняющая система) и магнитных (магнитная отклоняющая система) полей, а управление плотностью тока – с помощью электрических полей. Электронно-лучевые приборы используются для получения видимого изображения электрических сигналов, а также для

запоминания (хранения) сигналов.

Отклоняющая система служит для управления положением луча в пространстве. В трубках с магнитным управлением отклоняющая система состоит из двух пар отклоняющих катушек.

Магнитная отклоняющая система обычно содержит две пары катушек, надеваемых на горловину трубки и образующих магнитные поля во взаимно перпендикулярных направлениях. Рассмотрим отклонение электрона магнитным полем одной пары катушек, считая, что поле ограничено диаметром катушки и в этом пространстве однородно. На рис.1 силовые линии магнитного поля изображены уходящими от зрителя перпендикулярно плоскости чертежа. Электрон с начальной скоростью V₀ движется в магнитном поле, вектор индукции B которого нормален к вектору скорости V₀, по окружности с радиусом

        

По выходе из магнитного поля электрон продолжает движение по касательной к его криволинейной траектории в точке выхода из поля. Он отклонится от оси трубки на некоторую величину z = L tg a. При малых углах a » tg a ; z » L a .

Величина центрального угла a = s/r » l₁/r, где s – кривая, по которой движется электрон в поле В. Подставляя сюда значение r, получаем:

 

Таким образом, отклонение электрона равно:

 

 

Выражая скорость V₀ электрона через напряжение на аноде, получаем:

Учитывая, что индукция магнитного поля пропорциональна числу ампер-витков wI,  можно записать:

 

2.5

 

Конструкция отклоняющих катушек.

 

Отклоняющие катушки с ферромагнитными сердечниками позволяют увеличить плотность потока магнитных силовых линий в необходимом пространстве. Катушки с ферромагнитными сердечниками применяются только при низкочастотных отклоняющих сигналах, так как с увеличением частоты отклоняющего напряжения возрастают потери в сердечнике. В телевизионных и радиолокационных электронно-лучевых трубках обычно применяются отклоняющие катушки без сердечника. Стремясь получить более однородное магнитное поле, края катушки отгибают, а саму катушку изгибают по форме горловины трубки. Витки в катушке распределяют неравномерно: Число витков на краях обычно в 2 – 3 раза больше, чем в середине. Для уменьшения поля рассеяния катушки без сердечника обычно заключаются в стальной экран.

2.6

 

Достоинства и недостатки электростатической и магнитной систем отклонения.

 

Отклонение луча магнитным полем в меньшей степени зависит от скорости электрона, чем для электростатической системы отклонения. Поэтому магнитная отклоняющая система находит применение в трубках с высоким анодным потенциалом, необходимым для получения большой яркости свечения экрана.

К недостаткам магнитных отклоняющих систем следует отнести невозможность их использования при отклоняющих напряжениях с частотой более 10 – 20 кГц, в то время как обычные трубки с электростатическим отклонением имеют верхний частотный предел порядка десятков мегагерц и больше. Кроме того, потребление магнитными отклоняющими катушками значительного тока требует применения мощных источников питания.

Достоинством магнитной отклоняющей системы является ее внешнее относительно электроннолучевой трубки расположение, что позволяет применять вращающиеся вокруг оси трубки, отклоняющие системы.

 

3.1

 

Использованная литература:

 

1. В.И.Гапонов “Электроника”. «Физматгиз» 1960г.

2. В.Н.Дулин “Электронные приборы”. «Энергия» 1969г.

3. Л.Н.Бочаров “Электронные приборы”. «Энергия» 1979г.

 

Содержание:

 

1.1 Классификация электронно-лучевых приборов.

1.2 Устройство и принцип действия трубки с электростатическим управлением.

1.3 Электростатическая фокусировка электронного луча.

2.1 Магнитные фокусирующие линзы.

2.2 Типы магнитных линз. Форма поля в магнитных линзах.

2.3 Механизм фокусировки в магнитной линзе.

2.4 Магнитная отклоняющая система.

2.5 Конструкция отклоняющих катушек.

2.6 Достоинства и недостатки электростатической и магнитной систем отклонения.

3.1 Использованная литература.