Электронно-лучевыми называются электровакуумные приборы, в которых используется поток электронов, сконцентрированный п форме луча или пучка лучей.

В соответствии с их назначением электронно-лучевые приборы можно подразделить на следующие группы: электронно-графические, передающие телевизионные трубки, запоминающие трубки и электронно-лучевые переключатели.

Электронно-графические приборы предназначены для получения оптического изображения на экране под действием электронов. К ним относятся осциллографические, радиолокационные и приемные телевизионные трубки.

Осциллографическая трубка (рис. 65) представляет собой однолучевой или многолучевой прибор, предназначенный для наблюдения или регистрации изменений во времени быстропротекающих процессов, а также для генерации на экране требуемых изображений.

В электронно-графических приборах широко применяется электростатическое управление электронным потоком.

В торце узкой части стеклянного баллона расположен катод 1 в виде небольшого цилиндра. Внутри катода помещена спираль для подогрева. Дно цилиндра с внешней стороны покрыто оксидным слоем. Вблизи катода располагается полый цилиндр, называемый управляющим электродом или модулятором 2; он служит для изменения плотности тока электронного луча.

По оси трубки располагаются еще два цилиндра — первый 3 и второй 4 аноды. Первый анод, находясь под положительным потенциалом в несколько сотен вольт, ускоряет движущийся от катода поток электронов. Ко второму аноду подводится напряжение, достигающее в некоторых электронно-лучевых приборах десятков киловольт. В результате этого электронный поток из второго анода выходит с достаточно высокой скоростью. Кроме ускорения электронов аноды фокусируют электронный поток в узкий луч, сходящийся у поверхности экрана.

Вся система электродов крепится на траверсах и образует единое устройство, называемое электронным прожектором. Выйдя из электронного прожектора, электронный луч попадает в отклоняющую систему 5, служащую для управления положением луча в пространстве. Отклоняющая система состоит из двух пар пластин, расположенных попарно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Пластины, расположенные ближе к прожектору, называются измерительными (пластины вертикального отклонения). Трубку в аппаратуре устанавливают таким образом, чтобы измерительные пластины давали вертикальное отклонение пятна. Под действием напряжения, поступающего на эти пластины, луч на экране прочерчивает вертикальную прямую линию. Длина этой линии характеризует размах исследуемого колебания (для синусоидального процесса равна двум амплитудам 2U_max).

Для наблюдения (регистрации) этого колебания на экране пятно должно двигаться с постоянной скоростью в горизонтальном направлении. Это достигается с помощью пластин горизонтального отклонения. Свечение экрана обеспечивается люминофорным покрытием 7 под действием бомбардирующих его электронов. При бомбардировке экрана с его поверхности вылетают электроны, которые увлекаются полем проводящего покрытия — аквадага 6, находящегося под положительным потенциалом заземленного второго анода.

Проследим образование изображения на экране осциллографической трубки. Пусть на пластины горизонтального отклонения подается линейно изменяющееся напряжение (рис. 66). Когда напряжение на этих пластинах имеет максимальное отрицательное значение t₀, пятно находится в левом краю экрана. По мере увеличения напряжения (интервал Т₁) пятно с постоянной скоростью перемещается вдоль горизонтальной оси слева направо и при наличии на измерительных пластинах исследуемого сигнала луч описывает кривую, подобную ему. Когда пятно достигает противоположного края экрана, развертывающее напряжение (напряжение развертки) быстро уменьшается (интервал Т₂) и пятно возвращается в исходное положение.

ЗАПОМНИТЕ

Осциллограммы на экране получаются неподвижными только тогда, когда период напряжения развертки равен или кратен периоду исследуемого колебания.

Яркость свечения регулируется с помощью потенциометра R1, изменяющего напряжение между модулятором и катодом, фокусировка обеспечивается потенциометром R2 (см. рис. 65), изменяющим потенциал на первом аноде.