ऑसिलोग्राफिक कैथोड रे ट्यूब। टीवी कैसे काम करता है

फॉस्फोरस को कैथोड किरण ट्यूब की स्क्रीन पर छोटे बिंदुओं के रूप में लगाया जाता है, और इन बिंदुओं को तीन के समूहों में एकत्र किया जाता है; प्रत्येक तीन या त्रिक में एक लाल, एक नीला और एक हरा बिंदु होता है। चित्र में मैंने आपको ऐसे कई त्रिक दिखाए हैं। कुल मिलाकर, ट्यूब स्क्रीन पर लगभग 500 हजार ट्रायड हैं। टीवी पर आप जो चित्र देखते हैं वह पूरी तरह से चमकदार बिंदुओं से बना होता है। जहां छवि का विवरण हल्का होता है, वहां अधिक इलेक्ट्रॉन बिंदुओं से टकराते हैं और वे अधिक चमकते हैं। पर अंधेरी जगहेंतदनुसार, कम इलेक्ट्रॉन छवियाँ कैप्चर की जाती हैं। यदि किसी रंगीन छवि में कोई सफेद विवरण है, तो उस विवरण के भीतर हर जगह प्रत्येक त्रय में सभी तीन बिंदु समान चमक के साथ चमकते हैं। इसके विपरीत, यदि किसी रंगीन छवि में कोई लाल विवरण है, तो इस विवरण के भीतर हर जगह केवल प्रत्येक त्रिक के लाल बिंदु चमकते हैं, और हरे और नीले बिंदु बिल्कुल भी चमकते नहीं हैं।

क्या आप समझते हैं कि टीवी स्क्रीन पर रंगीन छवि बनाने का क्या मतलब है? यह, सबसे पहले, इलेक्ट्रॉनों को सही स्थानों पर गिरने के लिए मजबूर करना है, यानी, उन फॉस्फोर बिंदुओं पर जिन्हें चमकना चाहिए, और अन्य स्थानों पर नहीं गिरना चाहिए, यानी उन बिंदुओं पर जिन्हें चमकना नहीं चाहिए। दूसरे, इलेक्ट्रॉनों को सही स्थानों पर जाना चाहिए सही समय. आख़िरकार, स्क्रीन पर छवि लगातार बदल रही है, और जहां किसी बिंदु पर, उदाहरण के लिए, एक चमकीला नारंगी धब्बा था, एक क्षण बाद एक गहरा बैंगनी धब्बा दिखाई देना चाहिए। अंत में, तीसरा, इलेक्ट्रॉनों की सही संख्या सही जगह और सही समय पर गिरनी चाहिए। अधिक - जहां चमक अधिक होनी चाहिए, और कम - जहां चमक अधिक गहरी होनी चाहिए।

चूँकि स्क्रीन पर लगभग डेढ़ मिलियन फॉस्फोर डॉट्स हैं, पहली नज़र में यह कार्य बेहद कठिन लगता है। वास्तव में - कुछ भी जटिल नहीं है. सबसे पहले, एक कैथोड किरण ट्यूब में एक नहीं, बल्कि तीन अलग-अलग गर्म कैथोड होते हैं। बिल्कुल एक नियमित वैक्यूम ट्यूब के समान। प्रत्येक कैथोड इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है और इसके चारों ओर एक इलेक्ट्रॉन बादल बनाता है। प्रत्येक कैथोड के पास एक ग्रिड और एक एनोड होता है। ग्रिड से एनोड तक गुजरने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या ग्रिड में वोल्टेज पर निर्भर करती है। अब तक सब कुछ एक नियमित तीन-इलेक्ट्रोड लैंप - ट्रायोड की तरह ही हो रहा है।

क्या फर्क पड़ता है? यहां एनोड ठोस नहीं है, लेकिन बिल्कुल केंद्र में एक छेद है। इसलिए, कैथोड से एनोड की ओर जाने वाले अधिकांश इलेक्ट्रॉन एनोड पर नहीं टिकते - वे एक गोल किरण के रूप में छेद के माध्यम से बाहर निकलते हैं। कैथोड, ग्रिड और एनोड से बनी संरचना को इलेक्ट्रॉन गन कहा जाता है। बंदूक, जैसे कि, इलेक्ट्रॉनों की एक किरण को गोली मारती है, और किरण में इलेक्ट्रॉनों की संख्या ग्रिड पर वोल्टेज पर निर्भर करती है।

इलेक्ट्रॉन बंदूकों का लक्ष्य ताकि पहली तोप से निकलने वाली किरण हमेशा त्रिक के केवल लाल बिंदुओं से टकराए, दूसरी तोप से निकलने वाली किरण केवल हरे बिंदुओं से टकराए, और तीसरी तोप से निकलने वाली किरण केवल नीले बिंदुओं से टकराए। इस प्रकार, रंगीन छवि बनाने की तीन समस्याओं में से एक का समाधान हो जाता है। तीनों बंदूकों में से प्रत्येक के ग्रिड पर आवश्यक वोल्टेज लागू करके, लाल, हरी और नीली रोशनी की आवश्यक तीव्रता निर्धारित की जाती है, और इसलिए छवि के प्रत्येक विवरण के लिए वांछित रंग प्रदान किया जाता है।

विक्षेपण प्रणाली के बाद, इलेक्ट्रॉन सीआरटी स्क्रीन पर गिरते हैं। स्क्रीन में फॉस्फोर की एक पतली परत होती है जो गुब्बारे के अंतिम भाग की आंतरिक सतह पर लगाई जाती है और इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी करने पर तीव्रता से चमकने में सक्षम होती है।

कुछ मामलों में, फॉस्फोर परत के ऊपर एल्यूमीनियम की एक प्रवाहकीय पतली परत लगाई जाती है। स्क्रीन गुण इसके द्वारा निर्धारित होते हैं

विशेषताएँ और पैरामीटर। मुख्य स्क्रीन पैरामीटर में शामिल हैं: पहलाऔर दूसरी महत्वपूर्ण स्क्रीन क्षमताएँ, चमक चमक, चमकदार दक्षता, पश्चात की अवधि.

स्क्रीन क्षमता. जब स्क्रीन पर इसकी सतह से इलेक्ट्रॉनों की एक धारा द्वारा बमबारी की जाती है, तो द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन होता है। द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों को हटाने के लिए, स्क्रीन के पास ट्यूब की दीवारों को एक प्रवाहकीय ग्रेफाइट परत से लेपित किया जाता है, जो दूसरे एनोड से जुड़ा होता है। यदि ऐसा नहीं किया जाता है, तो प्राथमिक इलेक्ट्रॉनों के साथ स्क्रीन पर लौटने वाले द्वितीयक इलेक्ट्रॉन इसकी क्षमता को कम कर देंगे। इस मामले में, स्क्रीन और दूसरे एनोड के बीच की जगह में एक ब्रेकिंग विद्युत क्षेत्र बनाया जाता है, जो बीम के इलेक्ट्रॉनों को प्रतिबिंबित करेगा। इस प्रकार, ब्रेकिंग क्षेत्र को खत्म करने के लिए, गैर-संचालन स्क्रीन की सतह से इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा किए गए विद्युत चार्ज को हटाना आवश्यक है। चार्ज की भरपाई का लगभग एकमात्र तरीका द्वितीयक उत्सर्जन का उपयोग करना है। जब इलेक्ट्रॉन स्क्रीन पर गिरते हैं, तो उनकी गतिज ऊर्जा स्क्रीन की चमक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, इसे गर्म करती है और द्वितीयक उत्सर्जन का कारण बनती है। द्वितीयक उत्सर्जन गुणांक ओ का मान स्क्रीन क्षमता निर्धारित करता है। ऊर्जा में परिवर्तनों की एक विस्तृत श्रृंखला में स्क्रीन की सतह से द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन का गुणांक a = / in // l (/„ द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह है, / l बीम प्रवाह है, या प्राथमिक इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह है) प्राथमिक इलेक्ट्रॉनों की संख्या एकता से अधिक है (चित्र 12.8, हे < 1 на участке हे एपर वक्र वी < С/ кр1 и при 15 > एस/सीआर2).

पर और < (У кр1 число уходящих-от экрана вторичных электронов कम संख्याप्राथमिक, जो स्क्रीन पर नकारात्मक चार्ज के संचय की ओर जाता है, दूसरे एनोड और स्क्रीन के बीच की जगह में बीम के इलेक्ट्रॉनों के लिए ब्रेकिंग फ़ील्ड का गठन और उनका प्रतिबिंब; कोई स्क्रीन चमक नहीं है. संभावना और एल2= चित्र में बिंदु A के संगत Г/крР। 12.8, कहा जाता है पहली महत्वपूर्ण क्षमता.

C/a2 = £/cr1 पर स्क्रीन क्षमता शून्य के करीब है।

यदि किरण ऊर्जा e£/Cr1 से अधिक हो जाती है, तो ओ > 1 और स्क्रीन चार्ज होना शुरू हो जाती है

चावल। 12.8

स्पॉटलाइट के अंतिम एनोड के सापेक्ष। यह प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि स्क्रीन की क्षमता दूसरे एनोड की क्षमता के लगभग बराबर न हो जाए। इसका मतलब यह है कि स्क्रीन से निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों की संख्या आपतित इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बराबर है। बीम ऊर्जा की सीमा e£/cr1 से C/cr2 c > 1 तक बदलती है और स्क्रीन क्षमता प्रोजेक्टर एनोड की क्षमता के काफी करीब है। पर और &2 > N cr2 द्वितीयक उत्सर्जन गुणांक a< 1. Потенциал экрана вновь снижается, и у экрана начинает формироваться тормозящее для электронов луча поле. Потенциал और kr2 (बिंदु के अनुरूप है मेंचित्र में 12.8) कहा जाता है दूसरी महत्वपूर्ण क्षमताया अधिकतम क्षमता.

इलेक्ट्रॉन बीम पर ऊर्जा अधिक होती है e11 kr2स्क्रीन की चमक नहीं बढ़ती. विभिन्न स्क्रीनों के लिए Г/кр1 = = 300...500 V, और kr2= 5...40 केवी.

यदि उच्च चमक प्राप्त करना आवश्यक है, तो एक प्रवाहकीय कोटिंग का उपयोग करके स्क्रीन की क्षमता को जबरन स्पॉटलाइट के अंतिम इलेक्ट्रोड की क्षमता के बराबर बनाए रखा जाता है। प्रवाहकीय कोटिंग विद्युत रूप से इस इलेक्ट्रोड से जुड़ी होती है।

प्रकाश उत्पादन। यह एक पैरामीटर है जो प्रकाश की तीव्रता का अनुपात निर्धारित करता है जे सीवी,स्क्रीन की सतह पर सामान्य फॉस्फोर द्वारा उत्सर्जित, स्क्रीन पर इलेक्ट्रॉन किरण आर एल घटना की शक्ति के लिए:

प्रकाश उत्पादन μ फॉस्फोर की दक्षता निर्धारित करता है। प्राथमिक इलेक्ट्रॉनों की सभी गतिज ऊर्जा दृश्य विकिरण ऊर्जा में परिवर्तित नहीं होती है; इसका एक हिस्सा स्क्रीन को गर्म करने, द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन और अवरक्त और पराबैंगनी वर्णक्रमीय श्रेणियों में विकिरण में जाता है। प्रकाश उत्पादन को कैंडेलस प्रति वाट में मापा जाता है: विभिन्न स्क्रीन के लिए यह 0.1...15 सीडी/डब्ल्यू के भीतर भिन्न होता है। कम इलेक्ट्रॉन वेग पर, चमक होती है सतह परतऔर प्रकाश का कुछ भाग फॉस्फोर द्वारा अवशोषित होता है। जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉन ऊर्जा बढ़ती है, प्रकाश उत्पादन बढ़ता है। हालाँकि, बहुत तेज़ गति पर, कई इलेक्ट्रॉन उत्तेजना पैदा किए बिना फॉस्फोर परत में प्रवेश करते हैं, और प्रकाश उत्पादन में कमी आती है।

चमक की चमक. यह एक पैरामीटर है जो पर्यवेक्षक की दिशा में उत्सर्जित प्रकाश की शक्ति से निर्धारित होता है वर्ग मीटरसमान रूप से चमकदार सतह. चमक को cd/m2 में मापा जाता है। यह फॉस्फोर के गुणों (गुणांक ए द्वारा विशेषता), इलेक्ट्रॉन बीम वाई की वर्तमान घनत्व, कैथोड और स्क्रीन के बीच संभावित अंतर पर निर्भर करता है। द्वितीयऔर न्यूनतम स्क्रीन क्षमता 11 0, जिस पर स्क्रीन की चमक अभी भी देखी जाती है। चमक की चमक नियम का पालन करती है

घातांक मान पी वाईविभिन्न फॉस्फोर के लिए संभावित £/ 0 1...2.5 और की सीमा के भीतर भिन्न होता है

30...300 वी. व्यवहार में, वर्तमान घनत्व y पर चमक की निर्भरता की रैखिक प्रकृति लगभग 100 μA/cm 2 तक बनाए रखी जाती है। उच्च धारा घनत्व पर, फॉस्फोर गर्म होने लगता है और जलने लगता है। चमक बढ़ाने का मुख्य उपाय है चमक बढ़ाना और।

संकल्प। इस महत्वपूर्ण पैरामीटर को छवि विवरण को पुन: प्रस्तुत करने के लिए CRT की क्षमता के रूप में परिभाषित किया गया है। रिज़ॉल्यूशन का अनुमान क्रमशः सतह के 1 सेमी 2 या स्क्रीन की 1 सेमी ऊंचाई, या स्क्रीन की कामकाजी सतह की पूरी ऊंचाई पर अलग-अलग अलग-अलग चमकदार बिंदुओं या रेखाओं (पंक्तियों) की संख्या से लगाया जाता है। नतीजतन, रिज़ॉल्यूशन को बढ़ाने के लिए बीम के व्यास को कम करना आवश्यक है, यानी, एक मिमी के दसवें हिस्से के व्यास के साथ एक अच्छी तरह से केंद्रित पतली बीम की आवश्यकता होती है। बीम धारा जितनी कम होगी और त्वरित वोल्टेज जितना अधिक होगा, रिज़ॉल्यूशन उतना अधिक होगा। इस मामले में, सबसे अच्छा फोकस हासिल किया जाता है। रिज़ॉल्यूशन फॉस्फोर की गुणवत्ता (बड़े फॉस्फोर कण प्रकाश बिखेरते हैं) और स्क्रीन के कांच वाले हिस्से में कुल आंतरिक प्रतिबिंब के परिणामस्वरूप प्रभामंडल की उपस्थिति पर भी निर्भर करता है।

उत्तरदीप्ति की अवधि. वह समय जिसके दौरान चमक अधिकतम मूल्य के 1% तक कम हो जाती है, स्क्रीन आफ्टरग्लो समय कहलाती है। सभी स्क्रीन को बहुत छोटी (10 5 सेकंड से कम), छोटी (10" 5 ...10" 2 सेकंड), मध्यम (10 2 ...10 1 सेकंड), लंबी (10 Ch.Lb s) वाली स्क्रीन में विभाजित किया गया है। ) और बहुत लंबी (16 सेकंड से अधिक) उत्तरदीप्ति। छोटी और बहुत कम दृढ़ता वाली ट्यूबों का व्यापक रूप से ऑसिलोग्राफी में उपयोग किया जाता है, और मध्यम दृढ़ता वाली ट्यूबों का व्यापक रूप से टेलीविजन में उपयोग किया जाता है। रडार संकेतक आमतौर पर लंबे समय तक बने रहने वाले ट्यूबों का उपयोग करते हैं।

रडार ट्यूबों में, दो-परत कोटिंग वाली लंबे समय तक चलने वाली स्क्रीन का उपयोग अक्सर किया जाता है। फॉस्फोर की पहली परत - एक छोटी सी बाद की चमक के साथ नीले रंग का- एक इलेक्ट्रॉन किरण से उत्तेजित होता है, और दूसरा - से पीलाचमक और लंबी आफ्टरग्लो - पहली परत की रोशनी से उत्साहित। ऐसी स्क्रीन में कई मिनट तक की आफ्टरग्लो प्राप्त करना संभव है।

स्क्रीन के प्रकार. बहुत बडा महत्वफॉस्फोर का चमकीला रंग है। ऑसिलोग्राफ़िक तकनीक में, जब स्क्रीन का दृश्य अवलोकन किया जाता है, तो हरे रंग की चमक वाले सीआरटी का उपयोग किया जाता है, जो आंख के लिए सबसे कम थका देने वाला होता है। मैंगनीज (विलेमाइट) के साथ सक्रिय जिंक ऑर्थोसिलिकेट में यह चमकीला रंग होता है। फोटोग्राफी के लिए, कैल्शियम टंगस्टेट की विशेषता वाले नीले उत्सर्जन रंग वाली स्क्रीन को प्राथमिकता दी जाती है। श्वेत-श्याम छवि वाले टेलीविज़न ट्यूब प्राप्त करने में, वे प्राप्त करने का प्रयास करते हैं सफेद रंग, जिसके लिए फॉस्फोरस का उपयोग दो घटकों से किया जाता है: नीला और पीला।

स्क्रीन कोटिंग्स के निर्माण के लिए निम्नलिखित फॉस्फोरस का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: जिंक और कैडमियम सल्फाइड, जिंक और मैग्नीशियम सिलिकेट, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के ऑक्साइड और ऑक्सीसल्फाइड। दुर्लभ पृथ्वी तत्वों पर आधारित फास्फोरस के कई फायदे हैं: वे सल्फाइड की तुलना में विभिन्न प्रभावों के प्रति अधिक प्रतिरोधी हैं, काफी कुशल हैं, उत्सर्जन का एक संकीर्ण वर्णक्रमीय बैंड है, जो रंगीन चित्र ट्यूबों के उत्पादन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जहां उच्च रंग शुद्धता की आवश्यकता है, आदि। उदाहरण के तौर पर यूरोपियम यू 2 0 3: आई द्वारा सक्रिय येट्रियम ऑक्साइड पर आधारित अपेक्षाकृत व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला फॉस्फोर है। इस फॉस्फोर का स्पेक्ट्रम के लाल क्षेत्र में एक संकीर्ण उत्सर्जन बैंड होता है। अच्छे गुणयूरोपियम Y 2 0 3 8: Eu के मिश्रण के साथ येट्रियम ऑक्सीसल्फाइड से युक्त एक फॉस्फोर भी होता है, जिसमें दृश्य स्पेक्ट्रम के लाल-नारंगी क्षेत्र में अधिकतम उत्सर्जन तीव्रता होती है और Y 2 0 3: Eu फॉस्फोर की तुलना में बेहतर रासायनिक प्रतिरोध होता है। .

स्क्रीन फ़ॉस्फ़ोर के साथ संपर्क करते समय एल्युमीनियम रासायनिक रूप से निष्क्रिय होता है, वैक्यूम में वाष्पीकरण द्वारा सतह पर आसानी से लगाया जाता है और प्रकाश को अच्छी तरह से प्रतिबिंबित करता है। एल्युमिनाइज्ड स्क्रीन के नुकसान में यह तथ्य शामिल है कि एल्यूमीनियम फिल्म 6 केवी से कम ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉनों को अवशोषित और बिखेरती है, इसलिए इन मामलों में प्रकाश उत्पादन तेजी से गिरता है। उदाहरण के लिए, 10 केवी की इलेक्ट्रॉन ऊर्जा पर एल्युमिनाइज्ड स्क्रीन की चमकदार दक्षता 5 केवी की तुलना में लगभग 60% अधिक है। ट्यूब स्क्रीन का आकार आयताकार या गोल होता है।

कैथोड रे ट्यूब(सीआरटी) - एक विशेष स्क्रीन पर निर्देशित एक पतली इलेक्ट्रॉन किरण का उपयोग करके एक विद्युत संकेत को एक प्रकाश छवि में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किया गया इलेक्ट्रोवैक्यूम उपकरण भास्वर- इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी करने पर चमकने में सक्षम संरचना।

चित्र में. चित्र 15 इलेक्ट्रोस्टैटिक के साथ कैथोड किरण ट्यूब के उपकरण को दर्शाता है ध्यान केंद्रितऔर इलेक्ट्रोस्टैटिक किरण विक्षेपण. ट्यूब में एक ऑक्साइड गर्म कैथोड होता है जिसकी उत्सर्जक सतह मॉड्यूलेटर में छेद की ओर होती है। कैथोड के सापेक्ष मॉड्यूलेटर पर एक छोटी नकारात्मक क्षमता स्थापित की जाती है। इसके अलावा ट्यूब की धुरी के साथ (और बीम के साथ) एक फोकसिंग इलेक्ट्रोड होता है, जिसे पहला एनोड भी कहा जाता है; इसकी सकारात्मक क्षमता मॉड्यूलेटर छेद के माध्यम से निकट-कैथोड स्थान से इलेक्ट्रॉनों को खींचने और उनसे एक संकीर्ण बीम बनाने में मदद करती है। इलेक्ट्रॉनों का आगे ध्यान केंद्रित करना और त्वरण दूसरे एनोड (त्वरक इलेक्ट्रोड) के क्षेत्र द्वारा किया जाता है। ट्यूब में इसकी क्षमता सबसे सकारात्मक है और इकाई से लेकर दसियों किलोवोल्ट तक है। कैथोड, मॉड्यूलेटर और त्वरित इलेक्ट्रोड का संयोजन एक इलेक्ट्रॉन गन (इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट) बनाता है। इलेक्ट्रोड के बीच के स्थान में अमानवीय विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉन किरण पर एकत्रित इलेक्ट्रोस्टैटिक लेंस के रूप में कार्य करता है। इस लेंस के प्रभाव में इलेक्ट्रॉन एक बिंदु पर एकत्रित होते हैं अंदरस्क्रीन। स्क्रीन के अंदर फॉस्फोर की एक परत होती है - एक पदार्थ जो इलेक्ट्रॉन प्रवाह की ऊर्जा को प्रकाश में परिवर्तित करता है। बाहर, वह स्थान जहाँ इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह स्क्रीन पर पड़ता है चमकता है।

स्क्रीन पर चमकदार स्थान की स्थिति को नियंत्रित करने और इस प्रकार एक छवि प्राप्त करने के लिए, इलेक्ट्रॉन किरण को दो जोड़े फ्लैट इलेक्ट्रोड का उपयोग करके दो निर्देशांक के साथ विक्षेपित किया जाता है - विक्षेपण प्लेटेंएक्स और वाई। बीम के विक्षेपण का कोण प्लेटों पर लागू वोल्टेज पर निर्भर करता है। प्लेटों पर वैकल्पिक विक्षेपण वोल्टेज के प्रभाव में, किरण चारों ओर घूमती है अलग-अलग बिंदुस्क्रीन पर। बिंदु की चमक बीम की वर्तमान ताकत पर निर्भर करती है। चमक को नियंत्रित करने के लिए, मॉड्यूलेटर Z के इनपुट पर एक वैकल्पिक वोल्टेज लगाया जाता है। आवधिक सिग्नल की एक स्थिर छवि प्राप्त करने के लिए, इसे समय-समय पर स्क्रीन पर स्कैन किया जाता है, अध्ययन के तहत सिग्नल के साथ रैखिक रूप से भिन्न क्षैतिज स्कैन वोल्टेज X को सिंक्रनाइज़ किया जाता है, जो एक साथ ऊर्ध्वाधर विक्षेपण प्लेटों Y को आपूर्ति की जाती है। इस प्रकार, स्क्रीन CRT पर छवियां बनती हैं। इलेक्ट्रॉन किरण में जड़त्व कम होता है।

इसका उपयोग इलेक्ट्रोस्टैटिक के अलावा भी किया जाता है चुंबकीय फोकसिंगइलेक्ट्रॉन बीम। यह एक डायरेक्ट करंट कॉइल का उपयोग करता है जिसमें एक CRT डाला जाता है। चुंबकीय फोकसिंग की गुणवत्ता अधिक होती है (छोटे स्थान का आकार, कम विरूपण), लेकिन चुंबकीय फोकसिंग भारी होती है और लगातार ऊर्जा की खपत करती है।

धाराओं के साथ कुंडलियों के दो जोड़े द्वारा किया जाने वाला चुंबकीय किरण विक्षेपण, व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है (चित्र ट्यूबों में)। एक चुंबकीय क्षेत्र में, एक इलेक्ट्रॉन एक वृत्त की त्रिज्या के साथ विक्षेपित होता है, और विक्षेपण कोण इलेक्ट्रोस्टैटिक विक्षेपण वाले सीआरटी की तुलना में काफी बड़ा हो सकता है। हालाँकि, धारा प्रवाहित कुंडलियों की जड़ता के कारण चुंबकीय विक्षेपण प्रणाली का प्रदर्शन कम है। इसलिए, ऑसिलोग्राफिक ट्यूबों में, विशेष रूप से इलेक्ट्रोस्टैटिक बीम विक्षेपण का उपयोग किया जाता है क्योंकि इसमें जड़ता कम होती है।

स्क्रीन CRT का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा है। जैसा इलेक्ट्रोल्युमिनोफोर्सविभिन्न अकार्बनिक यौगिकों और उनके मिश्रण का उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, जिंक और जिंक-कैडमियम सल्फाइड, जिंक सिलिकेट, कैल्शियम और कैडमियम टंगस्टेट्स, आदि। एक्टिवेटर्स (तांबा, मैंगनीज, बिस्मथ, आदि) के मिश्रण के साथ। फॉस्फोर के मुख्य पैरामीटर: चमक का रंग, चमक, स्पॉट चमकदार तीव्रता, चमकदार दक्षता, आफ्टरग्लो। चमक का रंग फॉस्फोर की संरचना से निर्धारित होता है। सीडी/एम2 में ल्यूमिनसेंट चमक

बी ~ (डीएन/डीटी)(यू-यू 0) एम,

जहां dn/dt प्रति सेकंड इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह है, यानी किरण धारा, ए;

यू 0 - फॉस्फोर चमक क्षमता, वी;

यू - दूसरे एनोड का त्वरित वोल्टेज, वी;

स्थान की प्रकाश तीव्रता चमक के समानुपाती होती है। चमकदार दक्षता स्थान की चमकदार तीव्रता और सीडी/डब्ल्यू में बीम शक्ति का अनुपात है।

उत्तरदीप्ति- यह वह समय है जिसके दौरान बीम को बंद करने के बाद स्पॉट की चमक मूल मूल्य के 1% तक कम हो जाती है। बहुत कम (10 μs से कम) आफ्टरग्लो, छोटे (10 μs से 10 एमएस तक), मध्यम (10 से 100 एमएस तक), लंबे (0.1 से 16 सेकेंड तक) और बहुत लंबे (16 सेकेंड से अधिक) वाले फॉस्फोर होते हैं। उत्तरदीप्ति। आफ्टरग्लो मान का चुनाव सीआरटी के अनुप्रयोग के क्षेत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है। किनेस्कोप के लिए, कम आफ्टरग्लो वाले फॉस्फोर का उपयोग किया जाता है, क्योंकि किनेस्कोप स्क्रीन पर छवि लगातार बदलती रहती है। ऑसिलोस्कोप ट्यूबों के लिए, मध्यम से बहुत लंबे समय तक बने रहने वाले फॉस्फोर का उपयोग किया जाता है, जो प्रदर्शित होने वाले संकेतों की आवृत्ति सीमा पर निर्भर करता है।

महत्वपूर्ण सवाल, अधिक विस्तृत विचार की आवश्यकता है, सीआरटी स्क्रीन की क्षमता से संबंधित है। जब कोई इलेक्ट्रॉन स्क्रीन से टकराता है, तो यह स्क्रीन को नकारात्मक क्षमता से चार्ज कर देता है। प्रत्येक इलेक्ट्रॉन स्क्रीन को रिचार्ज करता है, और इसकी क्षमता तेजी से नकारात्मक हो जाती है, जिससे ब्रेकिंग फ़ील्ड बहुत तेज़ी से उत्पन्न होती है, और स्क्रीन की ओर इलेक्ट्रॉनों की गति रुक ​​जाती है। वास्तविक सीआरटी में ऐसा नहीं होता है, क्योंकि स्क्रीन से टकराने वाला प्रत्येक इलेक्ट्रॉन उसमें से द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकाल देता है, अर्थात द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन होता है। द्वितीयक इलेक्ट्रॉन स्क्रीन से ऋणात्मक आवेश को दूर ले जाते हैं, और उन्हें स्क्रीन के सामने वाले स्थान से हटा देते हैं आंतरिक दीवारेंसीआरटी को कार्बन-आधारित प्रवाहकीय परत के साथ लेपित किया जाता है जो विद्युत रूप से दूसरे एनोड से जुड़ा होता है। इस तंत्र को काम करने के लिए, द्वितीयक उत्सर्जन कारक, अर्थात्, द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों की संख्या और प्राथमिक इलेक्ट्रॉनों की संख्या का अनुपात एक से अधिक होना चाहिए। हालाँकि, फॉस्फोरस के लिए, द्वितीयक उत्सर्जन गुणांक Kve दूसरे एनोड U a पर वोल्टेज पर निर्भर करता है। ऐसी निर्भरता का एक उदाहरण चित्र में दिखाया गया है। 16, जिससे यह निष्कर्ष निकलता है कि स्क्रीन क्षमता मान से अधिक नहीं होनी चाहिए

यू ए मैक्स, अन्यथा छवि की चमक बढ़ेगी नहीं, बल्कि घट जाएगी। फॉस्फोर सामग्री के आधार पर, वोल्टेज यू अधिकतम = 5...35 केवी। सीमित क्षमता को बढ़ाने के लिए, स्क्रीन के अंदर धातु की एक पतली फिल्म (आमतौर पर एल्यूमीनियम, इलेक्ट्रॉनों के लिए पारगम्य) से ढकी होती है। एल्युमिनाइज्डस्क्रीन) विद्युत रूप से दूसरे एनोड से जुड़ा हुआ है। इस मामले में, स्क्रीन क्षमता फॉस्फोर के द्वितीयक उत्सर्जन गुणांक द्वारा नहीं, बल्कि दूसरे एनोड पर वोल्टेज द्वारा निर्धारित की जाती है। यह आपको दूसरे एनोड के उच्च वोल्टेज का उपयोग करने और स्क्रीन की उच्च चमक प्राप्त करने की अनुमति देता है। एल्यूमीनियम फिल्म से ट्यूब में उत्सर्जित प्रकाश के प्रतिबिंब के कारण चमक की चमक भी बढ़ जाती है। उत्तरार्द्ध केवल पर्याप्त तेज़ इलेक्ट्रॉनों के लिए पारदर्शी है, इसलिए दूसरे एनोड का वोल्टेज 7...10 केवी से अधिक होना चाहिए।

कैथोड रे ट्यूब का सेवा जीवन न केवल अन्य वैक्यूम उपकरणों की तरह, कैथोड से उत्सर्जन के नुकसान से सीमित है, बल्कि स्क्रीन पर फॉस्फोर के विनाश से भी सीमित है। सबसे पहले, इलेक्ट्रॉन बीम की शक्ति का उपयोग बेहद अकुशलता से किया जाता है। इसका दो प्रतिशत से अधिक हिस्सा प्रकाश में नहीं बदलता है, जबकि 98% से अधिक केवल फॉस्फोर को गर्म करता है, और इसका विनाश होता है, जो इस तथ्य में व्यक्त होता है कि स्क्रीन की चमकदार दक्षता धीरे-धीरे कम हो जाती है। इलेक्ट्रॉन प्रवाह की शक्ति में वृद्धि के साथ बर्नआउट तेजी से होता है, त्वरित वोल्टेज में कमी के साथ, और उन स्थानों पर भी अधिक तीव्रता से होता है जहां किरण लंबे समय तक गिरती है। एक अन्य कारक जो कैथोड किरण ट्यूब के जीवन को कम करता है वह है स्क्रीन बमबारी नकारात्मक आयन, कैथोड के ऑक्साइड कोटिंग के परमाणुओं से बनता है। त्वरित क्षेत्र द्वारा त्वरित होकर, ये आयन विक्षेपण प्रणाली से गुजरते हुए स्क्रीन की ओर बढ़ते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से विक्षेपित ट्यूबों में, आयन इलेक्ट्रॉनों की तरह ही कुशलता से विक्षेपित होते हैं, इसलिए वे जमीन पर उतरते हैं अलग - अलग क्षेत्रस्क्रीन कमोबेश समान रूप से। चुंबकीय विक्षेपण वाली ट्यूबों में, इलेक्ट्रॉनों की तुलना में कई गुना अधिक द्रव्यमान के कारण आयन कमजोर रूप से विक्षेपित होते हैं, और मुख्य रूप से स्क्रीन के मध्य भाग में गिरते हैं, जिससे समय के साथ स्क्रीन पर धीरे-धीरे अंधेरा होने वाला तथाकथित "आयन स्पॉट" बन जाता है। एल्युमिनाइज्ड स्क्रीन वाली ट्यूबें आयन बमबारी के प्रति बहुत कम संवेदनशील होती हैं, क्योंकि एल्युमीनियम फिल्म आयनों के फॉस्फोर तक जाने के मार्ग को अवरुद्ध कर देती है।

कैथोड रे ट्यूब के दो सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार हैं: ऑसिलोग्राफिकऔर किनेस्कोप. ऑसिलोस्कोप ट्यूबों को विद्युत संकेतों द्वारा प्रदर्शित विभिन्न प्रक्रियाओं को प्रदर्शित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनमें इलेक्ट्रोस्टैटिक बीम विक्षेपण होता है क्योंकि यह ऑसिलोस्कोप को उच्च आवृत्ति संकेतों को प्रदर्शित करने की अनुमति देता है। बीम फोकसिंग भी इलेक्ट्रोस्टैटिक है। आमतौर पर, एक आस्टसीलस्कप का उपयोग आवधिक स्वीप मोड में किया जाता है: एक स्थिर आवृत्ति के साथ एक सॉटूथ वोल्टेज ( स्वीप वोल्टेज), अध्ययन के तहत सिग्नल का एक प्रवर्धित वोल्टेज ऊर्ध्वाधर विक्षेपण प्लेटों पर लागू होता है। यदि सिग्नल आवधिक है और इसकी आवृत्ति स्वीप आवृत्ति से कई गुना अधिक है, तो समय के साथ सिग्नल का एक स्थिर ग्राफ स्क्रीन पर दिखाई देता है ( आस्टसीलग्रम). आधुनिक ऑसिलोस्कोप ट्यूब चित्र में दिखाए गए की तुलना में डिजाइन में अधिक जटिल हैं। 15, इनमें इलेक्ट्रोड्स की संख्या अधिक होती है, इनका उपयोग भी किया जाता है दोहरी किरणऑसिलोग्राफिक सीआरटी, जिसमें एक सामान्य स्क्रीन के साथ सभी इलेक्ट्रोडों का दोहरा सेट होता है और आपको दो अलग-अलग सिग्नलों को एक साथ प्रदर्शित करने की अनुमति देता है।

सीआरटी सीआरटी के साथ हैं चमक चिह्न, अर्थात्, न्यूनाधिक क्षमता को बदलकर बीम की चमक को नियंत्रित करना; इनका उपयोग घरेलू और औद्योगिक टेलीविजन में भी किया जाता है पर नज़र रखता हैकंप्यूटर एक विद्युत संकेत को स्क्रीन पर द्वि-आयामी छवि में परिवर्तित करने के लिए। सीआरटी ऑसिलोग्राफिक सीआरटी से भिन्न हैं बड़े आकारस्क्रीन, छवि की प्रकृति ( आंशिक रंगस्क्रीन की पूरी सतह पर), दो निर्देशांक के साथ बीम के चुंबकीय विक्षेपण का उपयोग, चमकदार स्थान का अपेक्षाकृत छोटा आकार, स्पॉट आकार की स्थिरता और स्कैन की रैखिकता के लिए सख्त आवश्यकताएं। कंप्यूटर मॉनिटर के लिए रंगीन पिक्चर ट्यूब सबसे उन्नत हैं; उनके पास हैं एक उच्च संकल्प(2000 लाइनों तक), न्यूनतम ज्यामितीय रेखापुंज विरूपण, सही रंग प्रतिपादन। में अलग समयकिनेस्कोप 6 से 90 सेमी तिरछे स्क्रीन आकार के साथ निर्मित किए गए थे। अपनी धुरी के साथ किनेस्कोप की लंबाई आमतौर पर थोड़ी होती है छोटे आकार काविकर्ण, अधिकतम किरण विक्षेपण कोण 110…116 0। रंगीन पिक्चर ट्यूब स्क्रीन का अंदरूनी भाग फॉस्फोरस के कई बिंदुओं या संकीर्ण धारियों से ढका होता है विभिन्न रचनाएँ, एक विद्युत किरण को तीन प्राथमिक रंगों में से एक में परिवर्तित करना: लाल, हरा, नीला। एक रंगीन पिक्चर ट्यूब में तीन इलेक्ट्रॉन गन होती हैं, प्रत्येक प्राथमिक रंग के लिए एक। जब स्क्रीन पर स्कैन किया जाता है, तो किरणें समानांतर में चलती हैं और फॉस्फोर के निकटवर्ती क्षेत्रों को रोशन करती हैं। किरण धाराएँ भिन्न होती हैं और परिणामी छवि तत्व के रंग पर निर्भर करती हैं। प्रत्यक्ष अवलोकन के लिए चित्र ट्यूबों के अलावा, प्रक्षेपण चित्र ट्यूब भी हैं छोटे आकारस्क्रीन पर छवि की उच्च चमक। फिर इस चमकदार छवि को एक सपाट सफेद स्क्रीन पर वैकल्पिक रूप से प्रक्षेपित किया जाता है, जिससे एक बड़ी छवि बनती है।

कैथोड रे ट्यूब (सीआरटी) के साथ इलेक्ट्रोस्टैटिक नियंत्रण,यानी, विद्युत क्षेत्र द्वारा बीम के फोकस और विक्षेपण के साथ, संक्षेप में कहा जाता है इलेक्ट्रोस्टैटिक ट्यूब,विशेष रूप से ऑसिलोस्कोप में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

चावल। 20.1. डिवाइस का सिद्धांत (ए) और इलेक्ट्रोस्टैटिक कैथोड रे ट्यूब का पारंपरिक ग्राफिक पदनाम (बी)।

चित्र में. चित्र 20.1 सबसे सरल प्रकार के इलेक्ट्रोस्टैटिक ट्यूब के डिज़ाइन सिद्धांत और आरेखों में इसके प्रतिनिधित्व को दर्शाता है। ट्यूब बैलून का आकार बेलनाकार होता है जिसका विस्तार शंकु के रूप में या बड़े व्यास के सिलेंडर के रूप में होता है। विस्तारित भाग के आधार की आंतरिक सतह पर लगाया जाता है फ्लोरोसेंट स्क्रीन LE- पदार्थों की एक परत जो इलेक्ट्रॉनों से टकराने पर प्रकाश उत्सर्जित करने में सक्षम होती है। ट्यूब के अंदर इलेक्ट्रोड होते हैं जिनमें लीड होते हैं, आमतौर पर बेस के पिन पर (आंकड़े को सरल बनाने के लिए, लीड सीधे सिलेंडर के ग्लास से गुजरते हैं)।

कैथोड कोआमतौर पर हीटर के साथ सिलेंडर के रूप में अप्रत्यक्ष रूप से गर्म ऑक्साइड होता है। कैथोड टर्मिनल को कभी-कभी एक हीटर टर्मिनल के साथ जोड़ दिया जाता है। ऑक्साइड की परत कैथोड के तल पर जमा होती है। कैथोड के चारों ओर एक नियंत्रण इलेक्ट्रोड होता है जिसे कहा जाता है न्यूनाधिक (एम), नीचे एक छेद के साथ आकार में बेलनाकार. यह इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रॉन प्रवाह के घनत्व को नियंत्रित करने और इसे पूर्व-फोकस करने का कार्य करता है। मॉड्यूलेटर को एक नकारात्मक वोल्टेज (आमतौर पर दसियों वोल्ट) की आपूर्ति की जाती है। जैसे-जैसे यह वोल्टेज बढ़ता है, अधिक इलेक्ट्रॉन कैथोड में लौट आते हैं। कुछ नकारात्मक मॉड्यूलेटर वोल्टेज पर, ट्यूब अवरुद्ध हो जाती है।

निम्नलिखित इलेक्ट्रोड, आकार में भी बेलनाकार, एनोड हैं। सबसे सरल मामले में दो हैं. पर दूसरा एनोड ए 2 वोल्टेज 500 V से लेकर कई किलोवोल्ट (कभी-कभी 10 - 20 kV) तक होता है, और पहला एनोड ए 1 वोल्टेज कई गुना कम है। एनोड के अंदर छेद (डायाफ्राम) वाले विभाजन होते हैं। एनोड के त्वरित क्षेत्र के प्रभाव में, इलेक्ट्रॉन महत्वपूर्ण गति प्राप्त कर लेते हैं। इलेक्ट्रॉन प्रवाह का अंतिम फोकस एनोड के बीच की जगह में एक गैर-समान विद्युत क्षेत्र का उपयोग करके किया जाता है, साथ ही डायाफ्राम के लिए धन्यवाद। अधिक जटिल फ़ोकसिंग सिस्टम में बड़ी संख्या में सिलेंडर होते हैं।

कैथोड, मॉड्यूलेटर और एनोड से युक्त प्रणाली कहलाती है इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट (इलेक्ट्रॉन गन)और एक इलेक्ट्रॉन बीम बनाने का कार्य करता है, यानी, दूसरे एनोड से ल्यूमिनसेंट स्क्रीन तक उच्च गति से उड़ान भरने वाले इलेक्ट्रॉनों की एक पतली धारा।

इलेक्ट्रॉन किरण के पथ पर दो जोड़े एक दूसरे से समकोण पर स्थित होते हैं विक्षेपण प्लेटें पीएक्स और पीय . उन पर लगाया गया वोल्टेज एक विद्युत क्षेत्र बनाता है जो इलेक्ट्रॉन किरण को धनात्मक आवेशित प्लेट की ओर विक्षेपित कर देता है। प्लेटों का क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों के लिए अनुप्रस्थ होता है। ऐसे क्षेत्र में, इलेक्ट्रॉन परवलयिक प्रक्षेप पथ के साथ चलते हैं, और, इसे छोड़कर, वे फिर जड़ता द्वारा सीधी रेखा में चलते हैं, यानी, इलेक्ट्रॉन किरण एक कोणीय विक्षेपण प्राप्त करती है। प्लेटों पर वोल्टेज जितना अधिक होगा, किरण उतनी ही अधिक विक्षेपित होगी और उतनी ही अधिक चमकदार होगी, तथाकथित इलेक्ट्रॉन स्थान,इलेक्ट्रॉन प्रभाव से उत्पन्न।

प्लेटें पीय बीम को लंबवत रूप से विक्षेपित करें और कहा जाता है ऊर्ध्वाधर विक्षेपण प्लेटें ("Y" प्लेटें),और प्लेटें पीएक्स - क्षैतिज विक्षेपण प्लेटें ("एक्स" प्लेटें)।प्रत्येक जोड़ी की एक प्लेट कभी-कभी उपकरण बॉडी (चेसिस) से जुड़ी होती है, यानी इसकी क्षमता शून्य होती है। प्लेटों का यह समावेशन कहलाता है असममित.दूसरे एनोड और आवास के बीच एक विद्युत क्षेत्र के निर्माण को रोकने के लिए, जो इलेक्ट्रॉनों की उड़ान को प्रभावित करता है, दूसरा एनोड भी आमतौर पर आवास से जुड़ा होता है। फिर, विक्षेपित प्लेटों पर वोल्टेज की अनुपस्थिति में, उनके और दूसरे एनोड के बीच इलेक्ट्रॉन बीम पर अभिनय करने वाला कोई क्षेत्र नहीं होगा।

चावल। 20.2. इलेक्ट्रोस्टैटिक ट्यूब को दो स्रोतों से बिजली देना

चूंकि दूसरा एनोड आवास से जुड़ा है, कैथोड, जिसमें दूसरे एनोड के वोल्टेज के बराबर उच्च नकारात्मक क्षमता है, को आवास से अच्छी तरह से अछूता होना चाहिए। जब बिजली चालू हो तो कैथोड, मॉड्यूलेटर और फिलामेंट सर्किट के तारों को छूना खतरनाक है। चूंकि इलेक्ट्रॉन किरण बाहरी विद्युत और से प्रभावित हो सकती है चुंबकीय क्षेत्र, ट्यूब को अक्सर हल्के स्टील के परिरक्षण मामले में रखा जाता है।

ल्यूमिनसेंट स्क्रीन की चमक को स्क्रीन पदार्थ के परमाणुओं के उत्तेजना से समझाया जाता है। इलेक्ट्रॉन, स्क्रीन से टकराकर, अपनी ऊर्जा को स्क्रीन के परमाणुओं में स्थानांतरित करते हैं, जिसमें एक इलेक्ट्रॉन नाभिक से अधिक दूर की कक्षा में चला जाता है। जब कोई इलेक्ट्रॉन वापस अपनी कक्षा में लौटता है, तो उसे छोड़ दिया जाता है दीप्तिमान ऊर्जा की मात्रा (फोटॉन)और एक चमक देखी जाती है. इस घटना को कहा जाता है कैथोडोल्यूमिनसेंस,और वे पदार्थ जो इलेक्ट्रॉनों के प्रभाव में चमकते हैं, कहलाते हैं कैथोडोल्युमिनोफ़ोर्सया केवल फास्फोरस.

स्क्रीन से टकराने वाले इलेक्ट्रॉन इसे नकारात्मक रूप से चार्ज कर सकते हैं और एक मंद क्षेत्र बना सकते हैं जिससे उनकी गति कम हो जाती है। इससे स्क्रीन की चमक कम हो जाएगी और इलेक्ट्रॉनों को स्क्रीन तक पहुंचने से पूरी तरह रोका जा सकता है। इसलिए स्क्रीन से नेगेटिव चार्ज को हटाना जरूरी है. ऐसा करने के लिए, सिलेंडर की आंतरिक सतह पर लगाएं प्रवाहकीय परत.इसे सामान्यतः ग्रेफाइट कहा जाता है एक्वाडैग.अक्वाडाग दूसरे एनोड से जुड़ा है। प्राथमिक इलेक्ट्रॉनों के प्रभाव से स्क्रीन से बाहर निकलकर द्वितीयक इलेक्ट्रॉन, संचालन परत की ओर उड़ जाते हैं। द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों के निकलने के बाद, स्क्रीन क्षमता आमतौर पर संचालन परत की क्षमता के करीब होती है। कुछ ट्यूबों में प्रवाहकीय परत से सीसा होता है ( पी.एस.चित्र में), जिसका उपयोग उच्च वोल्टेज के साथ अतिरिक्त एनोड के रूप में किया जा सकता है। इस मामले में, विक्षेपण प्लेटों (तथाकथित) की प्रणाली में विक्षेपण के बाद इलेक्ट्रॉनों को और अधिक त्वरित किया जाता है त्वरण के बाद).

प्रवाहकीय परत सिलेंडर की दीवारों पर वहां प्रवेश करने वाले इलेक्ट्रॉनों से नकारात्मक चार्ज के गठन को भी रोकती है। ये शुल्क अतिरिक्त फ़ील्ड बना सकते हैं जो बाधित करते हैं सामान्य कार्यट्यूब. यदि ट्यूब में कोई संवाहक परत नहीं है, तो द्वितीयक इलेक्ट्रॉन स्क्रीन को विक्षेपण प्लेटों और दूसरे एनोड पर छोड़ देते हैं।

सभी ट्यूब इलेक्ट्रोड आमतौर पर ग्लास ट्यूब स्टेम पर धातु धारकों और इंसुलेटर का उपयोग करके लगाए जाते हैं।

पावर सर्किट. इलेक्ट्रोस्टैटिक ट्यूब के पावर सर्किट चित्र में दिखाए गए हैं। 20.2. डीसी वोल्टेज को दो रेक्टिफायर से इलेक्ट्रोड को आपूर्ति की जाती है इ 1 और इ 2 . पहले स्रोत को मिलीएम्प्स की इकाइयों की धारा पर उच्च वोल्टेज (सैकड़ों और हजारों वोल्ट) का उत्पादन करना चाहिए इ 2 - वोल्टेज कई गुना कम है। ट्यूब के साथ मिलकर काम करने वाले अन्य कैस्केड भी उसी स्रोत से संचालित होते हैं। इसलिए, इसे दसियों मिलीएम्प्स के करंट के लिए डिज़ाइन किया गया है।

इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट प्रतिरोधकों से युक्त एक विभाजक के माध्यम से संचालित होती है आर 1 आर 2 , आर 3 और आर 4 . उनका प्रतिरोध आमतौर पर उच्च (सैकड़ों किलो-ओम) होता है ताकि विभाजक कम करंट की खपत करे। ट्यूब स्वयं भी बहुत कम करंट की खपत करती है: ज्यादातर मामलों में दसियों या सैकड़ों माइक्रोएम्प्स।

परिवर्ती अवरोधक आर 1 है चमक नियंत्रण।यह मॉड्यूलेटर के नकारात्मक वोल्टेज को नियंत्रित करता है, जिसे दाएं अनुभाग से हटा दिया जाता है आर 1 निरपेक्ष मान में इस वोल्टेज में वृद्धि से बीम में इलेक्ट्रॉनों की संख्या कम हो जाती है और, परिणामस्वरूप, चमक की चमक कम हो जाती है।

के लिए बीम फोकसिंग समायोजनएक परिवर्तनीय अवरोधक के रूप में कार्य करता है आर 3 , जिसकी सहायता से पहले एनोड का वोल्टेज बदला जाता है। इस मामले में, संभावित अंतर बदल जाता है, और इसलिए एनोड के बीच क्षेत्र की ताकत बदल जाती है। यदि, उदाहरण के लिए, पहले एनोड की क्षमता कम हो जाती है, तो एनोड के बीच संभावित अंतर बढ़ जाएगा, क्षेत्र मजबूत हो जाएगा और इसका फोकसिंग प्रभाव बढ़ जाएगा। पहले एनोड के वोल्टेज के बाद से यूऔर 1 को शून्य तक कम नहीं किया जाना चाहिए या दूसरे एनोड के वोल्टेज तक नहीं बढ़ाया जाना चाहिए यूएक 2 , प्रतिरोधकों को विभाजक में डाला जाता है आर 2 और आर 4

दूसरा एनोड वोल्टेज यूएक 2 वोल्टेज से थोड़ा ही कम इ 1 (अंतर प्रतिरोधी पर वोल्टेज ड्रॉप है आर 1 ). यह याद रखना चाहिए कि स्पॉटलाइट से निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों की गति केवल दूसरे एनोड के वोल्टेज पर निर्भर करती है, लेकिन मॉड्यूलेटर और पहले एनोड के वोल्टेज पर नहीं। कुछ इलेक्ट्रॉन एनोड से टकराते हैं, खासकर यदि एनोड में डायाफ्राम हो। इसलिए, एक मिलीएम्पियर के अंशों में धाराएं एनोड सर्किट में प्रवाहित होती हैं और स्रोत के माध्यम से बंद हो जाती हैं इ 1 . उदाहरण के लिए, पहले एनोड के करंट के इलेक्ट्रॉन कैथोड से एनोड की दिशा में चलते हैं, फिर रोकनेवाला के दाहिने भाग से होते हुए आर 3 और एक अवरोधक के माध्यम से आरस्रोत के प्लस में 4 इ 1 इसके अंदर और एक अवरोधक के माध्यम से आर 1 कैथोड को.

प्रारंभ में स्क्रीन पर चमकदार स्थान सेट करने के लिए परिवर्तनीय प्रतिरोधकों का उपयोग किया जाता है। आर 5 और आर 6 , स्रोत से जुड़ा है इ 2 . इन प्रतिरोधों के इंजन प्रतिरोधों के माध्यम से आर 7 और आर 8 उच्च प्रतिरोध के साथ विक्षेपण प्लेटों से जुड़े होते हैं। इसके अलावा, प्रतिरोधों का उपयोग करना आर 9 और आर 10 , समान प्रतिरोध होने पर, शून्य क्षमता का एक बिंदु स्थापित किया जाता है, जो आवास से जुड़ा होता है। प्रतिरोधों के लिए आर 5 और आर 6 सिरों पर विभव +0.5 हैं इ 2 और -0.5 इ 2, और उनके मध्यबिंदुओं की क्षमता शून्य है। जब अवरोधक स्लाइडर होता है आर 5 , आर 6 मध्य स्थिति में हैं, तो विक्षेपण प्लेटों पर वोल्टेज शून्य है। स्लाइडर्स को मध्य स्थिति से स्थानांतरित करके, प्लेटों पर अलग-अलग वोल्टेज लागू करना, इलेक्ट्रॉन बीम को लंबवत या क्षैतिज रूप से विक्षेपित करना और स्क्रीन पर किसी भी बिंदु पर एक चमकदार स्थान स्थापित करना संभव है।

कपलिंग कैपेसिटर के माध्यम से प्लेटों को विक्षेपित करना सी 1 और साथ 2, एक वैकल्पिक वोल्टेज भी आपूर्ति की जाती है, उदाहरण के लिए ऑसिलोग्राफी ट्यूब का उपयोग करते समय वोल्टेज का परीक्षण किया जाता है। कैपेसिटर के बिना, विक्षेपण प्लेटों को एसी वोल्टेज स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध द्वारा डीसी वोल्टेज में बदल दिया जाएगा। कम आंतरिक प्रतिरोध के साथ, विक्षेपण प्लेटों पर डीसी वोल्टेज तेजी से कम हो जाएगा। दूसरी ओर, एक वैकल्पिक वोल्टेज स्रोत कभी-कभी एक स्थिर वोल्टेज उत्पन्न करता है, जिसे विक्षेपण प्लेटों पर लागू करना अवांछनीय है। कई मामलों में, डिफ्लेक्टर प्लेट सर्किट में मौजूद डीसी वोल्टेज के लिए एसी वोल्टेज स्रोत में प्रवेश करना भी अस्वीकार्य है।

प्रतिरोधों आर 7 और आर 8 बढ़ाने हेतु सम्मिलित किया गया है इनपुट उपस्थितिएसी वोल्टेज स्रोतों के लिए विक्षेपण प्रणाली। ऐसे प्रतिरोधों के बिना, ये स्रोत अकेले प्रतिरोधों द्वारा प्रदान किए गए काफी कम प्रतिरोध से लोड होंगे आर 5 , आर 6 और प्रतिरोधक आर 9 , आर 10 . इस मामले में, प्रतिरोधक आर 7 और आर 8 विक्षेपण प्लेटों को आपूर्ति की गई डीसी वोल्टेज को कम न करें, क्योंकि डीसी धाराएं उनके माध्यम से प्रवाहित नहीं होती हैं।

उपयोगी धारा इलेक्ट्रॉन किरण धारा है। इस धारा के इलेक्ट्रॉन कैथोड से ल्यूमिनसेंट स्क्रीन की ओर बढ़ते हैं और बाद वाले से द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालते हैं, जो संचालन परत तक उड़ते हैं और फिर स्रोत के प्लस की ओर बढ़ते हैं इ 1 , फिर इसके आंतरिक प्रतिरोध और अवरोधक के माध्यम से आर 1 कैथोड को.

चावल। 20.3. पहला इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट लेंस

ट्यूब इलेक्ट्रोड को अन्य विकल्पों का उपयोग करके संचालित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एकल उच्च वोल्टेज स्रोत से।

इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट. इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइटका प्रतिनिधित्व करता है इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल प्रणाली,कई इलेक्ट्रोस्टैटिक से मिलकर इलेक्ट्रॉनिक लेंस.प्रत्येक लेंस एक गैर-समान विद्युत क्षेत्र द्वारा बनता है, जो इलेक्ट्रॉन प्रक्षेपवक्र के झुकने का कारण बनता है (प्रकाश किरणों के अपवर्तन की याद दिलाता है) ऑप्टिकल लेंस), और इलेक्ट्रॉनों को तेज या धीमा भी करता है।

सबसे सरल स्पॉटलाइट में दो लेंस होते हैं। पहला लेंस, या प्री-फोकस लेंस,कैथोड, मॉड्यूलेटर और प्रथम एनोड द्वारा निर्मित। चित्र में. चित्र 20.3 स्पॉटलाइट के इस भाग में फ़ील्ड दिखाता है। समविभव सतहों को ठोस रेखाओं द्वारा दिखाया जाता है, और क्षेत्र रेखाओं को डैश द्वारा दिखाया जाता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, भाग बिजली की लाइनोंपहले एनोड से यह कैथोड के पास स्पेस चार्ज में जाता है, और बाकी मॉड्यूलेटर में जाता है, जिसमें कैथोड की तुलना में कम नकारात्मक क्षमता होती है। रेखा बीबी´क्षेत्र को सशर्त रूप से दो भागों में विभाजित करता है। क्षेत्र का बायां भाग इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को केंद्रित करता है और उन्हें गति देता है। दाहिना भागक्षेत्र अतिरिक्त रूप से इलेक्ट्रॉनों को गति देता है और उन्हें कुछ हद तक बिखेरता है। लेकिन प्रकीर्णन प्रभाव फोकसिंग प्रभाव से कमजोर होता है, क्योंकि क्षेत्र के दाहिने हिस्से में इलेक्ट्रॉन अधिक गति से चलते हैं।

चावल। 20.4. इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट के पहले लेंस में इलेक्ट्रॉन प्रक्षेप पथ

विचाराधीन क्षेत्र दो लेंसों की एक प्रणाली के समान है - एकत्रऔर बिखराव.अभिसारी लेंस अपसारी लेंस से अधिक मजबूत होता है, और संपूर्ण सिस्टम फोकस कर रहा होता है। हालाँकि, इलेक्ट्रॉन प्रवाह की गति लेंस में प्रकाश किरणों के अपवर्तन से भिन्न नियमों के अनुसार होती है।

चित्र में. चित्र 20.4 कैथोड से निकलने वाले सबसे बाहरी इलेक्ट्रॉन बीम के लिए इलेक्ट्रॉन प्रक्षेपवक्र दिखाता है। इलेक्ट्रॉन घुमावदार प्रक्षेप पथ पर चलते हैं। उनका प्रवाह केन्द्रित होता है और एक छोटे से क्षेत्र में प्रतिच्छेद करता है जिसे कहा जाता है पहला चौराहाया क्रॉसिंगऔर अधिकांश मामलों में मॉड्यूलेटर और पहले एनोड के बीच स्थित होता है।

पहला लेंस शॉर्ट थ्रो,चूँकि इसमें इलेक्ट्रॉनों की गति अपेक्षाकृत कम होती है, और उनके प्रक्षेप पथ काफी मजबूती से घुमावदार होते हैं।

जैसे-जैसे मॉड्यूलेटर का नकारात्मक वोल्टेज निरपेक्ष मान में बढ़ता है, कैथोड के पास संभावित अवरोध बढ़ता है और कम से कम इलेक्ट्रॉन इसे दूर करने में सक्षम होते हैं। कैथोड धारा कम हो जाती है, और इसलिए इलेक्ट्रॉन बीम धारा और स्क्रीन की चमक कम हो जाती है। कैथोड के मध्य भाग के पास संभावित अवरोध कुछ हद तक बढ़ जाता है, क्योंकि यहां मॉड्यूलर छेद के माध्यम से पहले एनोड से प्रवेश करने वाला त्वरित क्षेत्र अधिक दृढ़ता से प्रभावित होता है। एक निश्चित नकारात्मक मॉड्यूलेटर वोल्टेज पर, कैथोड के किनारों पर संभावित अवरोध इतना बढ़ जाता है कि इलेक्ट्रॉन अब इसे पार नहीं कर सकते हैं। कैथोड का केवल मध्य भाग ही क्रियाशील रहता है। नकारात्मक वोल्टेज में और वृद्धि कैथोड के कामकाजी हिस्से के क्षेत्र को कम कर देती है और अंततः इसे शून्य तक कम कर देती है, यानी ट्यूब लॉक हो जाती है। इस प्रकार, चमक नियंत्रण कैथोड की कामकाजी सतह के क्षेत्र में बदलाव से जुड़ा है।

चावल। 20.5. इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट का दूसरा फोकसिंग लेंस

चावल। 20.6. त्वरित (परिरक्षण) इलेक्ट्रोड के साथ इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट

आइए दूसरे लेंस में इलेक्ट्रॉन किरण को केंद्रित करने पर विचार करें, यानी, दो एनोड की प्रणाली में (चित्र 20.5, ए)। रेखा बीबी´एनोड के बीच के क्षेत्र को दो भागों में विभाजित करता है। में बाईं तरफक्षेत्र में, एक अपसारी इलेक्ट्रॉन प्रवाह आता है, जो केंद्रित होता है, और क्षेत्र के दाहिने हिस्से में प्रवाह समाप्त हो जाता है। प्रकीर्णन प्रभाव फोकसिंग प्रभाव से कमजोर होता है, क्योंकि क्षेत्र के दाहिने हिस्से में इलेक्ट्रॉनों की गति बाईं ओर की तुलना में अधिक होती है। पूरा क्षेत्र एक ऑप्टिकल सिस्टम के समान है जिसमें एक एकत्रित और अपसारी लेंस शामिल है (चित्र 20.5, बी)। चूँकि एनोड के बीच के क्षेत्र में इलेक्ट्रॉन का वेग अधिक होता है, इसलिए सिस्टम सफल हो जाता है टेलीफोटोयह आवश्यक है, क्योंकि इलेक्ट्रॉन किरण को काफी दूर स्थित स्क्रीन पर केंद्रित करना आवश्यक है।

जैसे-जैसे एनोड के बीच संभावित अंतर बढ़ता है (पहले एनोड का वोल्टेज घटता है), क्षेत्र की ताकत बढ़ती है और फोकसिंग प्रभाव तेज होता है। सिद्धांत रूप में, दूसरे एनोड के वोल्टेज को बदलकर फोकसिंग को समायोजित करना संभव है, लेकिन यह असुविधाजनक है, क्योंकि स्पॉटलाइट से निकलने वाले इलेक्ट्रॉनों की गति बदल जाएगी, जिससे चमक की चमक में बदलाव आएगा। स्क्रीन और विक्षेपण प्लेटों द्वारा बीम के विक्षेपण को प्रभावित करेगी।

वर्णित स्पॉटलाइट का नुकसान चमक नियंत्रण और फोकसिंग का पारस्परिक प्रभाव है। पहले एनोड की क्षमता में परिवर्तन चमक को प्रभावित करता है, क्योंकि यह एनोड कैथोड के पास संभावित अवरोध पर अपने क्षेत्र के साथ कार्य करता है। और मॉड्यूलेटर वोल्टेज में बदलाव से ट्यूब अक्ष के साथ इलेक्ट्रॉनिक प्रक्षेप पथ के पहले चौराहे का क्षेत्र बदल जाता है, जो फोकस को बाधित करता है। इसके अलावा, डिमिंग से पहले एनोड की धारा बदल जाती है, और चूंकि उच्च प्रतिरोध वाले प्रतिरोधक इसके सर्किट में शामिल होते हैं, इसलिए इस पर वोल्टेज बदल जाता है, जिससे डीफोकसिंग हो जाती है। दूसरे एनोड के करंट को बदलने से फोकसिंग प्रभावित नहीं होती है, क्योंकि इस एनोड के सर्किट में कोई प्रतिरोधक शामिल नहीं हैं और इसलिए, इसके पार वोल्टेज नहीं बदल सकता है।

वर्तमान में, स्पॉटलाइट का उपयोग किया जाता है जिसमें एक अतिरिक्त, तेज (परिरक्षण) इलेक्ट्रोड(चित्र 20.6)। यह दूसरे एनोड से जुड़ा है, और इसके पार वोल्टेज स्थिर है। इस इलेक्ट्रोड के परिरक्षण प्रभाव के कारण, फ़ोकसिंग को समायोजित करते समय पहले एनोड की क्षमता को बदलने से व्यावहारिक रूप से कैथोड पर क्षेत्र नहीं बदलता है।

फोकसिंग प्रणाली, जिसमें एक त्वरित इलेक्ट्रोड और दो एनोड शामिल हैं, काम करती है इस अनुसार. पहले और दूसरे एनोड के बीच का क्षेत्र वैसा ही है जैसा चित्र में दिखाया गया है। 20.5, ए. जैसा कि पहले बताया गया है, यह फोकस करता है। त्वरित करने वाले इलेक्ट्रोड और पहले एनोड के बीच एक गैर-समान क्षेत्र होता है, जो एनोड के बीच के क्षेत्र के समान होता है, लेकिन त्वरित नहीं, बल्कि धीमा होता है। इस क्षेत्र में अपसारी प्रवाह में उड़ने वाले इलेक्ट्रॉन क्षेत्र के बाएं आधे हिस्से में बिखरे हुए हैं, और दाहिने आधे हिस्से में केंद्रित हैं। इस मामले में, फोकसिंग प्रभाव प्रकीर्णन प्रभाव से अधिक मजबूत होता है, क्योंकि क्षेत्र के दाहिने आधे हिस्से में इलेक्ट्रॉन की गति कम होती है। इस प्रकार, त्वरित करने वाले इलेक्ट्रोड और पहले एनोड के बीच के क्षेत्र में भी फोकस होता है। पहले एनोड का वोल्टेज जितना कम होगा, क्षेत्र की ताकत उतनी ही अधिक होगी और फोकसिंग उतनी ही मजबूत होगी।

चावल। 20.7. इलेक्ट्रोस्टैटिक बीम विक्षेपण

यह सुनिश्चित करने के लिए कि चमक नियंत्रण का फोकस पर कम प्रभाव पड़ता है, पहला एनोड डायाफ्राम के बिना बनाया गया है (चित्र 20.6)। इस तक इलेक्ट्रॉन नहीं पहुंच पाते, यानी पहले एनोड का करंट शून्य होता है. आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्टर स्क्रीन पर एक चमकदार स्थान उत्पन्न करते हैं जिसका व्यास स्क्रीन व्यास के 0.002 से अधिक नहीं होता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक बीम विक्षेपण। इलेक्ट्रॉन किरण का विक्षेपण और स्क्रीन पर चमकदार स्थान विक्षेपण प्लेटों पर वोल्टेज के समानुपाती होता है। इस संबंध में आनुपातिकता गुणांक कहा जाता है ट्यूब की संवेदनशीलता.यदि हम स्थान के ऊर्ध्वाधर विचलन को निरूपित करते हैं हाँ,और वाई प्लेटों पर वोल्टेज के माध्यम से है यूय , वह

य = एसय यूय , (20.1)

कहाँ एसय - "Y" प्लेटों के लिए ट्यूब की संवेदनशीलता।

इसी के समान, स्थान का क्षैतिज विचलन

एक्स = एसएक्स यूएक्स। (20.2)

इस प्रकार, इलेक्ट्रोस्टैटिक ट्यूब की संवेदनशीलता स्क्रीन पर चमकदार स्थान के विक्षेपण और संबंधित विक्षेपण वोल्टेज का अनुपात है:

एसएक्स = एक्स/यूएक्स और एसय =य/यूय . (20.3)

दूसरे शब्दों में, संवेदनशीलता प्रति 1 वोल्ट विक्षेपण वोल्टेज के अनुसार चमकदार स्थान का विचलन है। संवेदनशीलता मिलीमीटर प्रति वोल्ट में व्यक्त की जाती है। कभी-कभी संवेदनशीलता को पारस्परिकता के रूप में समझा जाता है एसएक्स या एसय , और इसे वोल्ट प्रति मिलीमीटर में व्यक्त करें।

सूत्र (20.3) का मतलब यह नहीं है कि संवेदनशीलता विक्षेपण वोल्टेज के व्युत्क्रमानुपाती होती है। यदि आप इसे कई गुना बढ़ा देते हैं यूय , तो यह उतनी ही मात्रा में बढ़ जाएगा हाँ,और अर्थ एसय अपरिवर्तित रहेगा. इस तरह, एसय पर निर्भर नहीं है यूय . संवेदनशीलता 0.1 - 1.0 मिमी/वी के बीच होती है। यह ऑपरेटिंग मोड और ट्यूब के कुछ ज्यामितीय आयामों पर निर्भर करता है (चित्र 20.7):

एस = एलपी एल एल /(2ड्यूए 2) , (20.4)

कहाँ एलपीएल - विक्षेपण प्लेटों की लंबाई; एल- प्लेटों के बीच से स्क्रीन तक की दूरी; डी - प्लेटों के बीच की दूरी; यूएक 2 - दूसरे एनोड का वोल्टेज।

इस सूत्र को समझाना कठिन नहीं है। वृद्धि के साथ एल pl इलेक्ट्रॉन विक्षेपण क्षेत्र में अधिक देर तक उड़ता है और अधिक विक्षेपण प्राप्त करता है। समान कोणीय विचलन के लिए, बढ़ती दूरी के साथ स्क्रीन पर चमकदार स्थान का विस्थापन बढ़ता है एल. यदि आप बढ़ें डी, तब प्लेटों के बीच क्षेत्र की ताकत, और इसलिए विचलन, कम हो जाएगा। वोल्टेज में वृद्धि यूएक 2 विक्षेपण में कमी आती है क्योंकि प्लेटों के बीच के क्षेत्र से इलेक्ट्रॉनों के उड़ने की गति बढ़ जाती है।

आइए सूत्र (20.4) के आधार पर संवेदनशीलता बढ़ाने की संभावना पर विचार करें। बढ़ती दूरी एलअवांछनीय, क्योंकि अत्यधिक लंबी ट्यूब का उपयोग करना असुविधाजनक है। यदि आप बढ़ें एलकृपया या कम करें डी, तब बीम का एक महत्वपूर्ण विक्षेपण प्राप्त करना असंभव है, क्योंकि यह प्लेटों से टकराएगा। ऐसा होने से रोकने के लिए, प्लेटों को मोड़कर एक दूसरे के सापेक्ष स्थित किया जाता है जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 20.8. आप वोल्टेज कम करके संवेदनशीलता बढ़ा सकते हैं यूएक 2 . लेकिन यह चमक की चमक में कमी के कारण होता है, जो कई मामलों में अस्वीकार्य है, विशेष रूप से स्क्रीन पर चलने वाली किरण की उच्च गति पर। एनोड वोल्टेज कम करने से फोकस भी खराब हो जाता है। उच्च वोल्टेज पर यूएक 2 इलेक्ट्रॉन उच्च गति से चलते हैं, इलेक्ट्रॉनों के पारस्परिक प्रतिकर्षण का प्रभाव कम होता है। इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट में उनके प्रक्षेप पथ ट्यूब की धुरी से एक छोटे कोण पर स्थित होते हैं। ऐसे प्रक्षेपपथ कहलाते हैं पैराक्सियल.वे स्क्रीन पर बेहतर फोकसिंग और कम छवि विरूपण प्रदान करते हैं।

एनोड वोल्टेज कम होने पर चमक की चमक कम करना यूएक 2 ट्यूबों में मुआवजा दिया गया त्वरण के बाद.इन ट्यूबों में, एक इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट इलेक्ट्रॉनों को 1.5 केवी से अधिक की ऊर्जा प्रदान नहीं करता है। ऐसी ऊर्जा के साथ वे विक्षेपण प्लेटों के बीच उड़ते हैं और फिर तीसरे एनोड द्वारा बनाए गए त्वरित क्षेत्र में गिर जाते हैं। उत्तरार्द्ध स्क्रीन के सामने एक प्रवाहकीय परत है, जो दूसरे एनोड से जुड़ी बाकी परत से अलग होती है (चित्र 20.9, ए)। जिसमें यूएक 3 > यूएक 2 . इन दो परतों के बीच का क्षेत्र एक लेंस बनाता है जो इलेक्ट्रॉनों को गति देता है। लेकिन साथ ही, इलेक्ट्रॉन प्रक्षेप पथ में कुछ वक्रता होती है। परिणामस्वरूप, संवेदनशीलता कम हो जाती है और छवि विरूपण होता है। इन कमियों में एक बड़ी हद तकबार-बार त्वरण के बाद समाप्त हो जाते हैं, जब धीरे-धीरे बढ़ते वोल्टेज के साथ कई संवाहक वलय होते हैं: यूएक 4 > यूएक 3 > यूएक 2 > यूए 1 (चित्र 20.9, बी)।

चावल। 20.8. विक्षेपण प्लेटें

चावल। 20.9. पोस्ट-एक्सेलेरेशन के लिए अतिरिक्त एनोड

यदि विक्षेपण वोल्टेज बहुत उच्च आवृत्ति के साथ बदलता है, तो छवि में विकृतियाँ दिखाई देती हैं, क्योंकि विक्षेपण प्लेटों के क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों की उड़ान का समय विक्षेपण वोल्टेज के दोलन की अवधि के अनुरूप हो जाता है। इस समय के दौरान, प्लेटों पर वोल्टेज स्पष्ट रूप से बदल जाता है (यह अपना संकेत भी बदल सकता है)। ऐसी विकृतियों को कम करने के लिए, विक्षेपण प्लेटों को छोटा बनाया जाता है और उच्च त्वरित वोल्टेज का उपयोग किया जाता है। बढ़ती आवृत्ति के साथ, विक्षेपित प्लेटों की स्व-क्षमता का प्रभाव भी अधिक से अधिक स्पष्ट हो जाता है।

वर्तमान में, अधिक जटिल विक्षेपण प्रणालियों वाली विशेष ट्यूबों का उपयोग माइक्रोवेव ऑसिलोग्राफी के लिए किया जाता है।

वैकल्पिक वोल्टेज का मापन और अवलोकन।यदि विक्षेपित प्लेटों "y" पर एक प्रत्यावर्ती वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन किरण दोलन करती है और स्क्रीन पर एक ऊर्ध्वाधर चमकदार रेखा दिखाई देती है (चित्र 20.10, ए) इसकी लंबाई लागू वोल्टेज के दोहरे आयाम के समानुपाती होती है 2 यूएम . ट्यूब की संवेदनशीलता जानना और मापना हाँ,निर्धारित किया जा सकता है यूएम सूत्र के अनुसार

यूएम =य/(2एसय) . (20.5)

चावल। 20.10. सीआरटी का उपयोग करके एसी वोल्टेज माप

चावल। 20.11. रैखिक स्वीप के लिए रैंप वोल्टेज

चावल। 20.12. एकाधिक आवृत्ति अनुपात पर साइनसॉइडल वोल्टेज के ऑसिलोग्राम

उदाहरण के लिए, यदि एसय = 0.4 मिमी/वी, ए पर= 20 मिमी, फिर यूएम = 20/(2 0.4) = 25 वी.

यदि ट्यूब की संवेदनशीलता अज्ञात है, तो यह निर्धारित किया जाता है। ऐसा करने के लिए, आपको प्लेटों पर एक ज्ञात वैकल्पिक वोल्टेज लागू करने और चमकदार रेखा की लंबाई मापने की आवश्यकता है। वोल्टेज को नेटवर्क से आपूर्ति की जा सकती है और वोल्टमीटर से मापा जा सकता है। यह याद रखना चाहिए कि वोल्टमीटर प्रभावी वोल्टेज मान दिखाएगा, जिसे 1.4 से गुणा करके आयाम में परिवर्तित किया जाना चाहिए।

जैसा कि आप देख सकते हैं, CRT का उपयोग पीक-टू-पीक वोल्टमीटर के रूप में किया जा सकता है। ऐसे मापने वाले उपकरण का लाभ इसकी उच्च इनपुट प्रतिबाधा और बहुत उच्च आवृत्तियों पर मापने की क्षमता है।

वर्णित विधि आपको गैर-साइनसॉइडल वोल्टेज के चरम मूल्यों, साथ ही वैकल्पिक वोल्टेज की सकारात्मक और नकारात्मक अर्ध-तरंगों के आयामों को मापने की अनुमति देती है। ऐसा करने के लिए, मापे गए वोल्टेज की अनुपस्थिति में चमकदार स्थान की स्थिति को याद रखें, फिर इसे लागू करें और दूरियों को मापें पर 1 और पर 2 स्थान की प्रारंभिक स्थिति से चमकदार रेखा के अंत तक (चित्र 20.10, बी)। अर्ध-तरंगों का आयाम

यूएम1 = पर 1 /एसय और यूएम2 = पर 2 /एसय . (20.6)

प्लेटों पर वैकल्पिक तनाव का निरीक्षण करना पीपर परीक्षण किया जा रहा वोल्टेज लागू किया गया है, और प्लेटें हैं पीएक्स - स्वीप वोल्टेज यूविकास, जिसका आकार लकड़ी जैसा होता है (चित्र 20.11) और इसे एक विशेष जनरेटर से प्राप्त किया जाता है। यह वोल्टेज टाइम स्वीप करता है। एक बार के लिए टी 1 जब वोल्टेज बढ़ता है, तो इलेक्ट्रॉन किरण एक दिशा में समान रूप से क्षैतिज रूप से चलती है, उदाहरण के लिए बाएं से दाएं, यानी। सीधा,या कार्यकर्ता, प्रगतिसमय के साथ वोल्टेज में तेज कमी के साथ टी 2 किरण तेजी से बनती है उलटा स्ट्रोक.यह सब स्वीप वोल्टेज आवृत्ति पर दोहराया जाता है।

जब परीक्षण किया जा रहा वोल्टेज अनुपस्थित होता है, तो स्क्रीन पर एक क्षैतिज चमकदार रेखा दिखाई देती है, जो समय अक्ष की भूमिका निभाती है। यदि आप प्लेटों पर परीक्षण किया गया वैकल्पिक वोल्टेज लागू करते हैं पीपर , तब स्क्रीन पर स्पॉट एक साथ लंबवत रूप से दोलन करेगा और दोहराएगा एकसमान गतिक्षैतिज रूप से विपरीत गति के साथ। परिणामस्वरूप, परीक्षण किए जा रहे वोल्टेज का एक चमकदार वक्र देखा जाता है (चित्र 20.12)। यह आंकड़ा साइनसॉइडल वोल्टेज के ऑसिलोग्राम दिखाता है, लेकिन किसी भी आकार का वोल्टेज देखा जा सकता है।

वक्र के स्थिर होने के लिए, खुलने वाले वोल्टेज की अवधि टीपरीक्षण किए जा रहे वोल्टेज की अवधि के बराबर होना चाहिए टीया उससे कई गुना अधिक पूर्णांक संख्या:

टीविकास = एनटी, (20.7)

कहाँ पी- पूर्णांक।

चावल। 20.13. भिन्नात्मक आवृत्ति अनुपात पर साइनसॉइडल वोल्टेज के ऑसिलोग्राम

तदनुसार, स्वीप आवृत्ति U a z V परीक्षण किए जा रहे वोल्टेज की आवृत्ति से कई गुना कम पूर्णांक संख्या होनी चाहिए:

एफविकास= एफ /एन. (20.8)

फिर समय में टीएक बार अध्ययन के तहत वोल्टेज के दोलनों की एक पूर्णांक संख्या बीत चुकी है और रिवर्स स्ट्रोक के अंत में स्क्रीन पर स्पॉट उस स्थान पर होगा जहां से यह आगे के स्ट्रोक के दौरान चलना शुरू हुआ था। यह आंकड़ा देखे गए ऑसिलोग्राम को दर्शाता है एन = 1, या टीविकास= टी,और पी= 2, अर्थात टीडिव = 2 टीसमय उलटा टी 2 इसे जितना संभव हो उतना छोटा रखना वांछनीय है, क्योंकि इसके कारण वक्र का हिस्सा पुन: उत्पन्न नहीं होता है (आकृति में शेड्स)। इसके अलावा, उतना ही कम टी 2 , किरण जितनी तेजी से वापस जाती है और उतनी ही कमजोर दिखाई देती है। स्थापित किया जाना चाहिए पीकम से कम 2, ताकि कम से कम एक पूरा दोलन पूरी तरह से दिखाई दे। एक मान का चयन करना पीस्वीप जनरेटर की आवृत्ति को बदलकर उत्पादित किया गया। अगर पीपूर्णांक नहीं होगा, तो ऑसिलोग्राम गतिहीन नहीं रहता है और एक वक्र के बजाय कई वक्र देखे जाते हैं, जो असुविधाजनक है। चित्र में. चित्र 20.13 साइनसॉइडल वोल्टेज के ऑसिलोग्राम दिखाता है पी = 1 / 2 और पी= 3 /4 . सरलता के लिए यहां वापसी का समय मान लिया गया है टी 2 = 0. चित्र में संख्याओं वाले तीर स्क्रीन पर स्थान की गति के क्रम को दर्शाते हैं।

सुमेलित पूर्णांक पीआमतौर पर केवल छोटी अवधि, चूंकि स्वीप जनरेटर की आवृत्ति अस्थिर होती है, और परीक्षण किए जा रहे वोल्टेज की आवृत्ति भी बदल सकती है। अपना चयन सहेजने के लिए पीलंबे समय से, परीक्षण वोल्टेज के साथ स्कैन जनरेटर के सिंक्रनाइज़ेशन का उपयोग किया जाता है। सिंक्रनाइज़ेशन में यह तथ्य शामिल है कि परीक्षण के तहत वोल्टेज को स्वीप जनरेटर को आपूर्ति की जाती है और यह परीक्षण की आवृत्ति की तुलना में पूर्णांक संख्या से कम आवृत्ति के साथ एक सॉटूथ वोल्टेज उत्पन्न करता है।

परीक्षण किए जा रहे वोल्टेज आमतौर पर कपलिंग कैपेसिटर के माध्यम से विक्षेपण प्लेटों पर लागू होते हैं (चित्र 20.2 देखें)। इसलिए, स्थिर घटक प्लेटों तक नहीं पहुंचता है और केवल चर ही देखा जाता है। इस घटक का समय अक्ष (शून्य अक्ष) क्षैतिज रेखा है जो परीक्षण किए जा रहे वोल्टेज की आपूर्ति बंद होने पर स्क्रीन पर बनी रहती है। डीसी घटक युक्त वोल्टेज का वास्तविक तरंगरूप प्राप्त करने के लिए, इसे सीधे प्लेटों पर लागू किया जाना चाहिए, न कि कैपेसिटर के माध्यम से।

यदि आपको वर्तमान ऑसिलोग्राम का निरीक्षण करने की आवश्यकता है, तो इसके सर्किट में एक अवरोधक शामिल है आर. इसके पार वोल्टेज, परीक्षण किए जा रहे करंट के आनुपातिक, प्लेटों पर लगाया जाता है पीपर . ट्यूब की ज्ञात संवेदनशीलता के आधार पर, यह वोल्टेज निर्धारित किया जाता है। इसे प्रतिरोध द्वारा विभाजित करना आर, वर्तमान का पता लगाएं. ताकि अवरोधक चालू होने पर करंट में विशेष परिवर्तन न हो आर, उत्तरार्द्ध में अपेक्षाकृत कम प्रतिरोध होना चाहिए। यदि वोल्टेज अपर्याप्त है, तो इसे ज्ञात लाभ के साथ एम्पलीफायर के माध्यम से आपूर्ति की जानी होगी।

छवि विरूपण.इलेक्ट्रोस्टैटिक ट्यूबों में, तरंगरूप विकृतियाँ मुख्य रूप से तब देखी जाती हैं जब विक्षेपक प्लेटें असममित रूप से जुड़ी होती हैं, अर्थात, जब प्रत्येक जोड़ी की एक प्लेट दूसरे एनोड से जुड़ी होती है (चित्र 20.2 देखें)। आइए, प्लेटों पर ऐसे समावेशन के साथ पीपर आयाम के साथ प्रत्यावर्ती वोल्टेज लागू किया गया यूएम . फिर एक प्लेट पर विभव पिंड के सापेक्ष शून्य होता है, और दूसरी प्लेट पर यह + से भिन्न होता है यूएम पहले - यूएम (चित्र 20.14, ए)।प्लेटों के बीच के स्थान में विभिन्न बिंदुओं की क्षमताएँ तदनुसार बदलती रहती हैं। सकारात्मक अर्ध-तरंग वोल्टेज के साथ, इलेक्ट्रॉन अधिक क्षमता वाले बिंदुओं से होकर उड़ते हैं यूए2. इससे उनकी गति बढ़ जाती है और ट्यूब की संवेदनशीलता कम हो जाती है। नकारात्मक अर्ध-तरंग के साथ, इलेक्ट्रॉनों की गति कम हो जाती है, क्योंकि प्लेटों के बीच बिंदुओं की क्षमता कम होती है यूए2. इससे ट्यूब की संवेदनशीलता बढ़ जाएगी। परिणामस्वरूप, विचलन य 1 सकारात्मक अर्ध-तरंग के साथ विचलन से कम होगा पर 2 एक नकारात्मक अर्ध-लहर पर. साइनसॉइडल वोल्टेज का ऑसिलोग्राम गैर-साइनसॉइडल हो जाएगा, यानी नॉनलाइनियर विरूपण होगा।

चावल। 20.14. असममित (ए) और सममित (बी) विक्षेपण प्लेटों के समावेश के साथ इलेक्ट्रॉन किरण का विक्षेपण

सममित कनेक्शन के साथ, कोई भी विक्षेपक प्लेट सीधे आवास और दूसरे एनोड से नहीं जुड़ा होता है, और शून्य संभावित बिंदु प्लेटों के बीच मध्य तल में स्थित होते हैं (चित्र 20.14, बी)। किसी भी क्षण प्लेटों की क्षमताएं मान में समान और संकेत में विपरीत होती हैं। एक प्लेट पर विभव अत्यधिक मान ±0.5 लेता है यूएम , और दूसरे पर, क्रमशः - + 0,5यूएम . किसी भी प्लेट पर इलेक्ट्रॉन किरण का विक्षेपण समान परिस्थितियों में होता है, और इसलिए पर 1 = पर 2 . चित्र में. चित्र 20.15 विक्षेपण प्लेटों के सममित समावेशन का एक प्रकार दिखाता है। स्थिर तापमानप्रारंभिक स्थापना के लिए, दोहरे अवरोधक से स्थान हटा दिया जाता है आर 6 , आर 6 ´. जब एक हैंडल का उपयोग करके अपने स्लाइडर्स को एक साथ घुमाते हैं, तो विक्षेपित प्लेटों की क्षमता समान मूल्य में बदल जाती है, लेकिन संकेत में विपरीत होती है।

चावल। 20.15. विक्षेपण प्लेटों का सममित सक्रियण

प्लेटों का सममित समावेशन अन्य अप्रिय घटनाओं को भी कम करता है, उदाहरण के लिए, जब स्पॉट स्क्रीन के किनारे पर चला जाता है तो फोकस में गिरावट आती है।

स्पॉटलाइट से अधिक दूर प्लेटों का असममित समावेशन बनाता है समलम्बाकार विकृतियाँ.वे प्लेटों के एक जोड़े से दूसरे जोड़े तक इलेक्ट्रॉनों के पथ पर एक क्षेत्र की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, स्पॉटलाइट के निकटतम प्लेटों पर पीपर , किसी भी तरह से चालू करने पर, वैकल्पिक वोल्टेज लगाया जाता है, और प्लेटों पर पीएक्स , असममित रूप से स्विच किया गया, वोल्टेज शून्य है। फिर स्क्रीन पर एक खड़ी चमकती रेखा दिखाई देती है 1 (चित्र 20.16)।

चावल। 20.16. कीस्टोन विकृति

चावल। 20.17. डिवाइस का सिद्धांत और चुंबकीय कैथोड रे ट्यूब का पारंपरिक ग्राफिक पदनाम

अगर आप इसे प्लेट में लगाएंगे पीएक्स , शरीर से जुड़ा नहीं, सकारात्मक क्षमता, तो डैश इस प्लेट (रेखा) की ओर बढ़ेगा 2 ), लेकिन कुछ हद तक छोटा हो जाएगा। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि सकारात्मक रूप से चार्ज की गई प्लेट के बीच पीएक्स और प्लेटें पीपर एक अतिरिक्त त्वरित क्षेत्र का गठन किया गया है, जो इलेक्ट्रॉन प्रक्षेपवक्र को थोड़ा मोड़ता है और प्लेटों पर वोल्टेज के कारण होने वाले उनके विचलन को कम करता है पीपर . एक ही प्लेट की नकारात्मक क्षमता पर पीएक्स प्लेटों से उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों पर पीपर , एक अतिरिक्त ब्रेकिंग फ़ील्ड प्रभावी है, जो उनके विचलन को थोड़ा बढ़ा देगा; स्क्रीन पर रेखा बाईं ओर चली जाएगी और लंबी हो जाएगी (रेखा)। 3 ). मानी गई चमकदार रेखाएँ एक समलम्बाकार आकृति बनाती हैं, जो इन विकृतियों के नाम की व्याख्या करती है। विरूपण को कम करने के लिए प्लेटों के बीच स्क्रीन लगाई जाती हैं पीएक्स और पीपर और प्लेटों को स्पॉटलाइट से दूर एक विशेष आकार दें।

वर्तमान में, एक नियम के रूप में, प्लेटों के सममित समावेशन का उपयोग किया जाता है, क्योंकि यह कई प्रकार की विकृतियों को कम करता है। असममित स्विचिंग का उपयोग उस स्थिति में किया जा सकता है जहां बीम को केवल एक दिशा में विक्षेपित किया जाएगा।

शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी

कुजबास राज्य शैक्षणिक अकादमी

उत्पादन प्रक्रियाओं का स्वचालन विभाग

निबंध

रेडियो इंजीनियरिंग में

विषय:ऑसिलोग्राफिक कैथोड रे ट्यूब। टेलीविजन ट्यूबों का प्रसारण

इलेक्ट्रॉन किरण संकेतक

1.1 सीआरटी के बुनियादी पैरामीटर

1.2 ऑसिलोस्कोप इलेक्ट्रॉन ट्यूब

द्वितीय. टेलीविजन ट्यूबों का प्रसारण

2.1 चार्ज संचय के साथ टेलीविजन ट्यूब संचारित करना

2.1.1 इकोनोस्कोप

2.1.2 सुपरइकोनोस्कोप

2.1.3 ऑर्टिकॉन

2.1.4 सुपरऑर्थिकॉन

2.1.5 विडिकॉन

ग्रन्थसूची

मैं. इलेक्ट्रॉन किरण संकेतक

इलेक्ट्रॉन बीम एक इलेक्ट्रॉनिक वैक्यूम उपकरण है जो बीम या बीम के बीम के रूप में केंद्रित इलेक्ट्रॉनों की एक धारा का उपयोग करता है।

कैथोड किरण उपकरण जिनमें बीम की दिशा में विस्तारित ट्यूब का आकार होता है, कैथोड किरण ट्यूब (सीआरटी) कहलाते हैं। CRT में इलेक्ट्रॉनों का स्रोत एक गर्म कैथोड है। कैथोड द्वारा उत्सर्जित इलेक्ट्रॉनों को विशेष इलेक्ट्रोड या करंट वाले कॉइल के विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र द्वारा एक संकीर्ण किरण में एकत्र किया जाता है। इलेक्ट्रॉन किरण को एक स्क्रीन पर केंद्रित किया जाता है, जिसके उत्पादन के लिए ग्लास ट्यूब के अंदर फॉस्फोर के साथ लेपित किया जाता है - एक पदार्थ जो इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी करने पर चमक सकता है। गुब्बारे के कांच के माध्यम से दिखाई देने वाली स्क्रीन पर स्पॉट की स्थिति को विशेष (डिफ्लेक्टिंग) इलेक्ट्रोड या करंट वाले कॉइल के विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में लाकर इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को विक्षेपित करके नियंत्रित किया जा सकता है। यदि इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों का उपयोग करके इलेक्ट्रॉन बीम का निर्माण और नियंत्रण किया जाता है, तो ऐसे उपकरण को इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से नियंत्रित सीआरटी कहा जाता है। यदि इन उद्देश्यों के लिए न केवल इलेक्ट्रोस्टैटिक, बल्कि चुंबकीय क्षेत्र का भी उपयोग किया जाता है, तो डिवाइस को चुंबकीय रूप से नियंत्रित सीआरटी कहा जाता है।

कैथोड किरण ट्यूब का योजनाबद्ध चित्रण

चित्र .1

चित्र 1 सीआरटी डिवाइस को योजनाबद्ध रूप से दिखाता है। ट्यूब तत्वों को एक ग्लास कंटेनर में रखा जाता है, जिसमें से हवा को 1-10 μPa के अवशिष्ट दबाव तक निकाला जाता है। इलेक्ट्रॉन गन के अलावा, जिसमें एक कैथोड 1, एक ग्रिड 2 और एक त्वरित इलेक्ट्रोड 3 शामिल है, इलेक्ट्रॉन किरण ट्यूब में एक चुंबकीय विक्षेपण और फोकसिंग सिस्टम 5 और विक्षेपण इलेक्ट्रोड 4 होता है, जो इलेक्ट्रॉन किरण को विभिन्न दिशाओं में निर्देशित करना संभव बनाता है। स्क्रीन की आंतरिक सतह पर बिंदु 9, जिसमें एक प्रवाहकीय फॉस्फोर परत के साथ एक धातु एनोड ग्रिड 8 है। वोल्टेज को हाई-वोल्टेज इनपुट 7 के माध्यम से फॉस्फोर के साथ एनोड ग्रिड पर लागू किया जाता है। फॉस्फोर पर उच्च गति से गिरने वाले इलेक्ट्रॉनों की एक किरण इसे चमकने का कारण बनती है, और स्क्रीन पर इलेक्ट्रॉन किरण की एक चमकदार छवि देखी जा सकती है।

आधुनिक फ़ोकसिंग प्रणालियाँ स्क्रीन पर चमकदार स्थान का व्यास 0.1 मिमी से कम प्रदान करती हैं। इलेक्ट्रॉन बीम बनाने वाले इलेक्ट्रोड की पूरी प्रणाली धारकों (ट्रैवर्स) पर लगी होती है और एक एकल उपकरण बनाती है जिसे इलेक्ट्रॉन स्पॉटलाइट कहा जाता है। स्क्रीन पर चमकदार स्थान की स्थिति को नियंत्रित करने के लिए, विशेष इलेक्ट्रोड के दो जोड़े का उपयोग किया जाता है - परस्पर लंबवत स्थित विक्षेपक प्लेटें। प्रत्येक जोड़ी की प्लेटों के बीच संभावित अंतर को बदलकर, इलेक्ट्रॉनों पर विक्षेपित प्लेटों के इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्रों के प्रभाव के कारण परस्पर लंबवत विमानों में इलेक्ट्रॉन बीम की स्थिति को बदलना संभव है। ऑसिलोस्कोप और टेलीविज़न में विशेष जनरेटर एक रैखिक रूप से भिन्न वोल्टेज उत्पन्न करते हैं, जो विक्षेपण इलेक्ट्रोड पर लागू होता है और छवि का एक ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज स्कैन बनाता है। परिणामस्वरूप, स्क्रीन पर छवि का द्वि-आयामी चित्र प्राप्त होता है।

चुंबकीय रूप से नियंत्रित सीआरटी में दूसरे एनोड को छोड़कर, इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से नियंत्रित सीआरटी के समान इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट होता है। इसके बजाय, करंट के साथ एक छोटी कुंडली (फ़ोकसिंग) का उपयोग किया जाता है, जिसे पहले एनोड के पास ट्यूब की गर्दन पर रखा जाता है। फोकसिंग कॉइल का गैर-समान चुंबकीय क्षेत्र, इलेक्ट्रॉनों पर कार्य करते हुए, इलेक्ट्रोस्टैटिक फोकसिंग ट्यूब में दूसरे एनोड के रूप में कार्य करता है।

चुंबकीय रूप से नियंत्रित ट्यूब में विक्षेपण प्रणाली विक्षेपण कुंडलियों के दो जोड़े के रूप में बनाई जाती है, जिन्हें फोकसिंग कुंडल और स्क्रीन के बीच ट्यूब की गर्दन पर भी रखा जाता है। कॉइल के दो जोड़े के चुंबकीय क्षेत्र परस्पर लंबवत होते हैं, जिससे कॉइल में करंट बदलने पर इलेक्ट्रॉन बीम की स्थिति को नियंत्रित करना संभव हो जाता है। चुंबकीय विक्षेपण प्रणालियों का उपयोग उच्च एनोड क्षमता वाले ट्यूबों में किया जाता है, जो उच्च स्क्रीन चमक प्राप्त करने के लिए आवश्यक है, विशेष रूप से टेलीविजन प्राप्त ट्यूबों - पिक्चर ट्यूबों में। क्योंकि चुंबकीय विक्षेपण प्रणाली सीआरटी सिलेंडर के बाहर स्थित है, इसलिए इसे सीआरटी की धुरी के चारों ओर घुमाना सुविधाजनक है, जिससे स्क्रीन पर अक्षों की स्थिति बदल जाती है, जो कुछ अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है, जैसे कि रडार डिस्प्ले। दूसरी ओर, चुंबकीय विक्षेपण प्रणाली इलेक्ट्रोस्टैटिक की तुलना में अधिक जड़त्वीय होती है और किरण को 10-20 kHz से अधिक की आवृत्ति के साथ चलने की अनुमति नहीं देती है। इसलिए, ऑसिलोस्कोप - सीआरटी स्क्रीन पर समय के साथ विद्युत संकेतों में परिवर्तन का निरीक्षण करने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरण - इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से नियंत्रित ट्यूबों का उपयोग करते हैं। ध्यान दें कि इलेक्ट्रोस्टैटिक फोकसिंग और चुंबकीय विक्षेपण के साथ सीआरटी हैं।

1.1 बुनियादीविकल्पसीआरटी

फ़ॉस्फ़र की संरचना के आधार पर स्क्रीन की चमक का रंग भिन्न हो सकता है। अधिकतर, सफेद, हरे, नीले और बैंगनी रंगों वाली स्क्रीन का उपयोग किया जाता है, लेकिन पीले, नीले, लाल और नारंगी रंगों वाली सीआरटी भी मौजूद हैं।

आफ्टरग्लो स्क्रीन पर इलेक्ट्रॉनिक बमबारी की समाप्ति के बाद चमक की चमक को नाममात्र से प्रारंभिक तक कम करने के लिए आवश्यक समय है। आफ्टरग्लो को पांच समूहों में विभाजित किया गया है: बहुत कम (10 -5 सेकेंड से कम) से लेकर बहुत लंबे समय तक (16 सेकेंड से अधिक)।

रिज़ॉल्यूशन स्क्रीन पर चमकदार केंद्रित रेखा की चौड़ाई या चमकदार स्थान का न्यूनतम व्यास है।

स्क्रीन की चमक उसकी सतह की सामान्य दिशा में स्क्रीन के 1 मीटर 2 द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता है। विक्षेपण संवेदनशीलता स्क्रीन पर किसी स्थान के विस्थापन और विक्षेपण वोल्टेज या चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के मान का अनुपात है।

सीआरटी विभिन्न प्रकार के होते हैं: ऑसिलोग्राफिक सीआरटी, टेलीविजन ट्यूब प्राप्त करना, टेलीविजन ट्यूब प्रसारित करना आदि। अपने काम में मैं ऑसिलोग्राफिक सीआरटी और ट्रांसमिटिंग टेलीविजन ट्यूबों के संचालन के डिजाइन और सिद्धांत पर विचार करूंगा।

1.2 ऑसिलोस्कोप कैथोड रे ट्यूब

ऑसिलोस्कोप ट्यूब को स्क्रीन पर विद्युत संकेतों की छवियों को कैप्चर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आमतौर पर ये इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से नियंत्रित सीआरटी होते हैं जिनका उपयोग किया जाता है हरा रंगस्क्रीन चमक, और फोटोग्राफी के लिए - नीला या नीला। तेज़ आवधिक प्रक्रियाओं का निरीक्षण करने के लिए, बढ़ी हुई चमक और कम आफ्टरग्लो (0.01 सेकेंड से अधिक नहीं) वाले सीआरटी का उपयोग किया जाता है। धीमी आवधिक और एकल तेज़ प्रक्रियाएँ CRT स्क्रीन पर लंबी आफ्टरग्लो (0.1-16 s) के साथ सबसे अच्छी तरह से देखी जाती हैं। ओस्सिलोग्राफिक सीआरटी 14x14 से 254 मिमी व्यास वाले आकार के गोल और आयताकार स्क्रीन के साथ उपलब्ध हैं। दो या दो से अधिक प्रक्रियाओं का एक साथ निरीक्षण करने के लिए, मल्टीबीम सीआरटी का उत्पादन किया जाता है, जिसमें संबंधित विक्षेपण प्रणालियों के साथ दो (या अधिक) स्वतंत्र इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट लगे होते हैं। स्पॉटलाइट्स लगाए गए हैं ताकि कुल्हाड़ियाँ स्क्रीन के केंद्र में प्रतिच्छेद करें।

द्वितीय. टेलीविजन ट्यूबों का प्रसारण

ट्रांसमिटिंग टेलीविज़न ट्यूब और सिस्टम ट्रांसमिशन वस्तुओं की छवियों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करते हैं। ट्रांसमिशन वस्तुओं की छवियों को विद्युत संकेतों में परिवर्तित करने की विधि के आधार पर, ट्रांसमिटिंग टेलीविजन ट्यूब और सिस्टम को तात्कालिक ट्यूब और सिस्टम और चार्ज संचय वाले ट्यूब में विभाजित किया जाता है।

पहले मामले में, विद्युत संकेत का परिमाण चमकदार प्रवाह द्वारा निर्धारित किया जाता है इस पलसमय या तो फोटोकेल के कैथोड पर पड़ता है, या ट्रांसमिटिंग टेलीविजन ट्यूब के फोटोकैथोड के प्राथमिक खंड पर पड़ता है। दूसरे मामले में, फ़्रेम स्कैनिंग अवधि के दौरान ट्रांसमिटिंग टेलीविज़न ट्यूब के भंडारण तत्व (लक्ष्य) पर प्रकाश ऊर्जा विद्युत आवेशों में परिवर्तित हो जाती है। लक्ष्य पर विद्युत आवेशों का वितरण संचरित वस्तु की सतह पर प्रकाश और छाया के वितरण से मेल खाता है। लक्ष्य पर विद्युत आवेशों की समग्रता को संभावित राहत कहा जाता है। इलेक्ट्रॉन किरण समय-समय पर लक्ष्य के सभी प्राथमिक क्षेत्रों के चारों ओर घूमती है और संभावित राहत को खत्म कर देती है। इस मामले में, उपयोगी सिग्नल वोल्टेज लोड प्रतिरोध पर जारी किया जाता है। दूसरे प्रकार की ट्यूब, अर्थात्। संचित प्रकाश ऊर्जा के साथ, पहले प्रकार की ट्यूबों की तुलना में अधिक दक्षता रखते हैं, इसलिए इनका टेलीविजन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसीलिए मैं दूसरे प्रकार की ट्यूबों की संरचना और प्रकारों पर अधिक विस्तार से विचार करूंगा।

चार्ज संचय के साथ टेलीविजन ट्यूबों को संचारित करना

इकोनोस्कोप

आइकोस्कोप (छवि 1 ए) का सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा मोज़ेक है, जिसमें 0.025 मिमी मोटी अभ्रक की एक पतली शीट होती है। एक तरफ अभ्रक लगा हुआ है बड़ी संख्या 4 छोटे चांदी के दाने एक दूसरे से अलग किए गए, सीज़ियम वाष्प में ऑक्सीकरण और उपचारित किए गए।