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示波管是泰克示波器一個重要組成部分

2021-07-06 [1003]
  顯示電路包括示波管及其控制電路兩個部分。示波管是一種特殊的電子管,是泰克示波器一個重要組成部分。示波管由電子槍、偏轉系統和熒光屏3個部分組成。
 
  下面讓我們來了解一下泰克示波器的示波管結構詳細組成吧。
 
  (1)電子槍
 
  電子槍用于產生并形成高速、聚束的電子流,去轟擊熒光屏使之發光。它主要由燈絲F、陰極K、控制極G、第一陽極A1、第二陽極A2組成。
 
  燈絲外,其余電極的結構都為金屬圓筒,且它們的軸心都保持在同一軸線上。陰極被加熱后,可沿軸向發射電子;
 
  控制極相對陰極來說是負電位,改變電位可以改變通過控制極小孔的電子數目,也就是控制熒光屏上光點的亮度。為了提高屏上光點亮度,又不降低對電子束偏轉的靈敏度,現代示波管中,在偏轉系統和熒光屏之間還加上一個后加速電極A3。
 
  第一陽極對陰極而言加有約幾百伏的正電壓。在第二陽極上加有一個比第一陽極更高的正電壓。穿過控制極小孔的電子束,在第一陽極和第二陽*電位的作用下,得到加速,向熒光屏方向作高速運動。
 
  由于電荷的同性相斥,電子束會逐漸散開。通過第一陽極、第二陽極之間電場的聚焦作用,使電子重新聚集起來并交匯于一點。適當控制第一陽極和第二陽極之間電位差的大小,便能使焦點剛好落在熒光屏上,顯現一個光亮細小的圓點。
 
  改變第一陽極和第二陽極之間的電位差,可起調節光點聚焦的作用,這就是示波器的“聚焦”和“輔助聚焦”調節的原理。第三陽極是示波管錐體內部涂上一層石墨形成的,通常加有很高的電壓,它有三個作用:①使穿過偏轉系統以后的電子進一步加速,使電子有足夠的能量去轟擊熒光屏,以獲得足夠的亮度;②石墨層涂在整個錐體上,能起到屏蔽作用;③電子束轟擊熒光屏會產生二次電子,處于高電位的A3可吸收這些電子。
 
  (2)偏轉系統
 
  示波管的偏轉系統大都是靜電偏轉式,它由兩對相互垂直的平行金屬板組成,分別稱為水平偏轉板和垂直偏轉板。
 
  分別控制電子束在水平方向和垂直方向的運動。當電子在偏轉板之間運動時,如果偏轉板上沒有加電壓,偏轉板之間無電場,離開第二陽極后進入偏轉系統的電子將沿軸向運動,射向屏幕的中心。如果偏轉板上有電壓,偏轉板之間則有電場,進入偏轉系統的電子會在偏轉電場的作用下射向熒光屏的位置。
 
  如果兩塊偏轉板互相平行,并且它們的電位差等于零,那么通過偏轉板空間的,具有速度υ的電子束就會沿著原方向(設為軸線方向)運動,并打在熒光屏的坐標原點上。如果兩塊偏轉板之間存在著恒定的電位差,則偏轉板間就形成一個電場,這個電場與電子的運動方向相垂直,于是電子就朝著電位比較高的偏轉板偏轉。
 
  這樣,在兩偏轉板之間的空間,電子就沿著拋物線在這一點上做切線運動。最后,電子降落在熒光屏上的A點,這個A點距離熒光屏原點(0)有一段距離,這段距離稱為偏轉量,用y表示。偏轉量y與偏轉板上所加的電壓Vy成正比。同理,在水平偏轉板上加有直流電壓時,也發生類似情況,只是光點在水平方向上偏轉。
 
  (3)熒光屏示波器實物圖
 
  熒光屏位于示波管的終端,它的作用是將偏轉后的電子束顯示出來,以便觀察。在示波器的熒光屏內壁涂有一層發光物質,因而,熒光屏上受到高速電子沖擊的地點就顯現出熒光。
 
  此時光點的亮度決定于電子束的數目、密度及其速度。改變控制極的電壓時,電子束中電子的數目將隨之改變,光點亮度也就改變。在使用示波器時,不宜讓很亮的光點固定出現在示波管熒光屏一個位置上,否則該點熒光物質將因長期受電子沖擊而燒壞,從而失去發光能力。
 
  涂有不同熒光物質的熒光屏,在受電子沖擊時將顯示出不同的顏色和不同的余輝時間,通常供觀察一般信號波形用的是發綠光的,屬中余輝示波管,供觀察非周期性及低頻信號用的是發橙黃色光的,屬長余輝示波管;供照相用的示波器中,一般都采用發藍色的短余輝示波管。
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