Магнітна фокусування променя здійснюється магнітним полем, яке ство-ється короткою магнітної котушками, що надівається на горловину трубки. У це поле влітає розходиться пучок електронів, створюваний електронною гарматою, з-стоїть з катода, модулятора і анода (рис. 10.25, а).
У кожній точці простору вектор магнітної індукції В і швидкість елект-рона v можна розкласти на дві складові: осьові Bz. # 965; z і радіальні Br. # 965; t. Припустимо, що електрон знаходиться в точці А, тоді співвідношення складових векторів набуде вигляду, показаний на рис. 10.25, б. В результаті взаємодій-наслідком складової швидкості # 965; z з складової магнітного поля Вr на електрон діє сила Лоренца F, спрямована перпендикулярно плоско-сті малюнка (рис. 10.25, в). Під дією цієї сили з'явиться азимутальная складова швидкості # 965; 1. Ця складова взаємодіє з складової магнітної індукції Bz, в результаті чого виникає сила Лоренца, спрямована до осі трубки (рис. 10.25, г), і електрон набуває радіальну со-складову швидкості # 965; r При спільній дії азимутальной і радіальної складових сили Лоренца електрон рухається по спіралі з безперервно умень-шує радіусом витка. Важливо не тільки те, що чим сильніше відхилився елект-рон від осі трубки, тим більше сила F2, притискає його до осі. Завдяки цьому електрони, що влетіли в неоднорідне магнітне поле під різними кутами, описавши складні траєкторії, перетинають вісь z на одному і тому ж відстані від котушки. Змінюючи величину струму, що протікає через фокусуючу котушку, можна домогтися того, щоб траєкторії всіх електронів перетиналися в плоско-сті екрану.
Магнітне відхилення променя
Магнітне відхилення променя здійснюється двома парами відхиляють кату-шек, розташованих на горловині трубки і створюють однорідні магніт-ні поля у взаємно перпендикулярних напрямках. На рис. 10.26 показано магнітне поле котушки, що відхиляє електрон у вертикальному напрямку. В цьому випадку силові лінії поля з індукцією Вх перпендикулярні площині малюнка і спрямовані до спостерігача.
У магнітне поле влітають електрони зі швидкістю vz, яка визначається потенци-червоному другого (прискорює) анода. Під дією сили Лоренца електрон рухається по дузі кола з радіусом. Покинувши поле відхиляють котушок, електрон рухається до екрану по дотичній до окружнос-ти і відхиляється від центру екрану на відстані hy = l * tg # 940 ;. При невеликих кутах відхилення tg # 940; = L1 / R. тоді
З огляду на, що індукція Вх пропорційна числу ампер-витків I * W відхиляю-щей котушки, отримуємо
Чутливість до магнітного відхилення дорівнює відношенню величини откло-вати h4 до току I. протікає через котушки, що відхиляють:
Чутливість показує, на скільки міліметрів відхиляється промінь на екран-ні при струмі I = 1 А, і вимірюється в міліметрах на ампер.
Перевага магнітного відхилення в порівнянні з електростатичним за-лягає у меншій залежності чутливості від прискорювальної напруги і можливості отримання великих кутів відхилення, що дозволяє зменшити довжину трубки. Істотним недоліком магнітного відхилення є біль-Шая споживана потужність для отримання необхідних струмів відхилення і біль-Шая інерційність через значні власної ємності і індуктивності. Магнітні відхиляють можуть працювати на частотах до декількох десятків кілогерц, а електростатичні системи відхилення здатні працювати на частотах до декількох сотень мегагерц.
У більшості ЕЛП екран являє собою тонкий непровідний шар Люми-нофора, нанесеного на дно скляної колби. Екран бомбардируется потоком електронів, які передають частину своєї енергії атомам люмінофора, внаслідок чого валентні електрони переходять на більш високі енергетичні рівні в зоні провідності. При подальшому повернення цих електронів на більш низькі енергетичні рівні виділяються кванти світла, що визначають колір свічці-ня екрану. Частина електронів, що опинилися на верхніх енергетичних рівнях, здатна залишити люмінофор. Це явище називається вторинною електронною емісією. Вибиті з екрану вторинні електрони переходять на аквадаг, що має потенціал другого анода. При цьому між екраном і другим анодом встанов-ється рівноважна різниця потенціалів, при якій число приходять на ек-ран електронів дорівнює числу електронів, що залишають його поверхню.
Яскравість світіння екрана залежить від швидкості, з якою електрони бомбардиру-ють екран, а ця швидкість залежить від потенціалу екрану Uе, величина якого, в свою чергу, визначається кількістю електронів, що переходять з екрану на аквадаг. На рис. 10.27, а показана залежність коефіцієнта вторинної елект-ронной емісії # 963 ;, рівного відношенню числа вибитих вторинних електронів до числа первинних електронів, які бомбардують екран, від потенціалу екрану Uе. При збільшенні Uе зростає швидкість електронів, що бомбардують екран, і кіль-кість вибитих вторинних електронів, тобто # 963; росте. При деякій величи-ні Uе коефіцієнт вторинної електронної емісії досягає максимуму, потім починає зменшуватися. Пояснюється це тим, що при великих значеннях потенціалу Uе первинні електрони більш глибоко проникають в люмінофор, слідом-ствие чого ускладнюється вихід з нього вторинних електронів. На графіку зави-ності # 963; від Uе є дві точки, в яких # 963; = 1. Ці точки відповідають першому (Uкр1) і другого (Uкр2) критичним потенціалом. На рис. 10.27, б поки-зана залежність потенціалу екрану від потенціалу другого анода.
якщо Uа2 Якщо Uа2> Uкр1. то # 963;> 1. При цьому відбувається накопичення позитивного заряду на екрані, яке викликає підвищення потенціалу екрану. Цей процес про-продовжували до тих пір, поки потенціал екрану не стане трохи більше потенціалу другого анода. У цьому випадку число електронів, що йдуть з екрану, буде дорівнює числу первинних електронів. Якщо Uа2> Uкр2, то # 963; <1. При этом на экране накапливается отрицательный заряд и его потенциал снижается до величины Uкр2 . Отсюда следует, что не имеет смысла устанавливать Uа2> Uкр2, так як швидкість електронів, що бомбардують екран, визначається величиною Uе, а не Uкр2. Тому збільшення Uа2 понад значення Uкр2 не призведе до підвищення яскравості світіння екрана.
Для того щоб підвищити яскравість світіння екрана, поверхня люмінофора з боку променя покривають алюмінієвою плівкою товщиною близько 1 мкм і соеди-ють її з графітовим покриттям, нанесеним на внутрішню поверхню кол-б. У цьому випадку потенціал екрану примусово підтримується рівним по-потенціалів другого анода, і накопичення заряду на екрані не відбувається.
Основними параметрами екрану є яскравість світіння, світловіддача, котрі три-ність післясвітіння і роздільна здатність.
Яскравість світіння визначається силою світла, випромінюваного в напрямку, перпен-дікулярном світиться поверхні площею в один квадратний метр. Изме-ряется вона в канделах на квадратний метр [кд / м 2] і залежить від щільності струму електронного променя j. яка може змінюватися шляхом зміни напруги на модуляторі електронної гармати. Крім того, вона залежить від потенціалу Екран-на Uе. Яскравість світіння визначається співвідношенням
Тут A, т - коефіцієнти, що визначаються типом люмінофора;
Uo - мінімальний потенціал екрану, при якому виникає світіння Люми-нофора.
Яскравість сучасних кінескопів становить 120-150 кд / м 2.
Светоотдача визначає силу світла в канделах, що випромінюється люмінофором пер-пендікулярно поверхні екрану, при потужності променя Рел, рівний 1 Вт. Вона залежить від типу люмінофора, його товщини, прискорює напруги, щільності струму і інших чинників. Светоотдача характеризує ККД люмінофора. Не вся кінетична енергія первинних електронів перетворюється в енергію види-мого випромінювання, частина її витрачається на нагрів екрану, вторинну електронну емісію електронів, випромінювання в інфрачервоному й ультрафіолетовому діапазону-нах спектра. Величина світловіддачі лежить в межах від 0,1 до 15 Кд / Вт.
Тривалість післясвітіння - інтервал часу, протягом якого спостерігається світіння екрана після припинення збудження екрану. Всі екрани подразде-ляють на екрани з дуже коротким (менше 10 -5 с), коротким (10 -5 -10 -2 с), середовищ-них (10 -1 -10 -1 с), тривалим (10 -1 - 16с) і дуже тривалим (понад 16 с) пос-лесвеченіем. У осцилографічних трубках застосовують екрани з коротким і дуже коротким післясвіченням, в кинескопах застосовують екрани з середнім післясвіченням, в індикаторах радіолокацій застосовують екрани з тривалим післясвіченням. Тривалість післясвітіння визначається типом люмінофора.
Роздільна здатність оцінюється числом окремо помітних світять-ся точок, що припадають на 1 см 2 поверхні екрану, або ліній, що припадають на 1 см висоти екрану. Вона визначається діаметром променя. Роздільна спосіб-ність тим вище, чим менше струм променя і більше прискорює напруга.