Was (wer) ist Осциллографическая электроннолучевая трубка - definition

Электроннолучевая трубка для преобразования электрических сигналов в видимое графическое изображение. О. э. т. - основной элемент электронного Осциллографа, где она используется для наблюдения формы и измерения амплитуды, длительности и др. параметров электрических сигналов. С целью фотографической или визуальной регистрации сигналов О. э. т. применяется также и в иной радиотехнической, электротехнической, медицинской, научной аппаратуре. Первая О. э. т. изготовлена немецким физиком К. Брауном в 1897 (т. н. трубка Брауна).

В О. э. т. сформированный прожектором пучок электронов, или электронный луч, проходит фокусирующую и отклоняющую системы и попадает на катодо-люминесцентный экран (см. Катодолюминесценция), выполненный изнутри, на дне баллона. В результате действия отклоняющей системы практически безынерционный луч вычерчивает на экране светящуюся линию, представляющую исследуемый сигнал в виде графической функции времени или др. параметра. Экраны имеют прямоугольную (отношение размеров сторон от 1 : 1 до 1 : 2) или круглую форму и размер диагонали или диаметром от 20 до 700 мм. Для визуального наблюдения используются Люминофоры с белым или зелёным цветом свечения, для фоторегистрации изображений - с голубым или синим; длительность послесвечения экранов - от 10^-7 до 20 сек. На внутреннюю поверхность дна баллона нередко наносится шкала для проведения беспараллаксного измерения (см. Параллакс).

По характеру регистрируемых сигналов и особенностям их воспроизведения основные типы О. э. т. подразделяют на низкочастотные, широкополосные (высоко - и сверхвысокочастотные), высоковольтные, запоминающие, многолучевые, с радиальным отклонением луча. Низкочастотные О. э. т. рассчитаны на полосу частот исследуемых переменных во времени процессов в диапазоне от нуля до десятков Мгц. Они имеют, как правило, электростатическую систему фокусировки и отклонения, достаточную чувствительность (отклонение луча до 5 мм /в), зелёный цвет свечения экрана. Широкополосные О. э. т. (рис.) позволяют исследовать сигналы в полосе частот от нуля до нескольких Ггц. Они превосходят другие типы О. э. т. по чувствительности (до 10 мм /в), скорости записи (до десятков тыс. км/сек) и разрешающей способности (ширина линии от 50 до 300 мкм). Расширение полосы частот достигается использованием вместо сигнальных пластин отклоняющей замедляющей системы (См. Замедляющая система) с "бегущей волной", обычно в форме спирали, а высокая скорость записи - ускорением электронов после их отклонения (послеускорением) посредством высокого напряжения (8-25 кв). Высоковольтные О. э. т., применяемые для регистрации импульсов высокого напряжения, имеют очень малую чувствительность (от 0,05 до 20 мм /кв) и высокую электрическую прочность (до нескольких десятков кв). Запоминающие О. э. т. (потенциалоскопы) с видимым изображением, служащие для запоминания информации в виде электрических сигналов и воспроизведения их на экране, имеют наибольшее время хранения записанной информации (от нескольких десятков сек до нескольких ч). Многолучевые О. э. т., служащие для наблюдения на одном экране нескольких одновременно протекающих процессов, имеют в одном баллоне чаще всего 2, 5, 10 независимых низкочастотных электронно-оптических систем формирования лучей. В О. э. т. с радиальным отклонением луча, используемых для исследования явлений в полярной системе координат, луч при помощи двух пар отклоняющих пластин развёртывают по окружности. Напряжение сигнала подаётся на обкладки конического конденсатора и отклоняет луч в радиальном направлении. По параметрам эти О. э. т. близки к низкочастотным.

Лит.: Шерстнев Л. Г., Электронная оптика и электроннолучевые приборы, М., 1971; Миллер В. А., Куракин Л. А., Приёмные электроннолучевые трубки, 2 изд., М., 1971; Жигарев А. А., Электронная оптика и электроннолучевые приборы, М., 1972.

Г. И. Семеник, М. В. Цехонович.

Конструктивная схема широкополосной осциллографической электроннолучевой трубки: 1 - подогреватель катода; 2 - катод; 3 - электрод, ускоряющий электроны; 4 - коаксиальные вводы сигнала; 5 - электропроводящее покрытие; 6 - выводы системы послеускорения; 7 - катодолюминесцентный экран; 8 - спираль системы послеускорения; 9 - стеклянный баллон; 10 - горизонтальные отклоняющие пластины; 11 - спиральная отклоняющая система; 12 - анод; 13 - модулятор.

электроннолучевая трубка, обладающая способностью сохранять в течение определённого времени электрические сигналы. Применяется для записи и многократного воспроизведения нестационарных процессов, сравнения сигналов (при невозможности их одновременного получения), выделения (селекции) движущихся целей в радиолокационных индикаторах, преобразования радиолокационных сигналов в телевизионные, в устройствах оперативной памяти ЭВМ и т.д. Различают З. э. т., в которых: а) записанная информация выдаётся в форме электрических сигналов (Графеконы и др.) и б) записанные сигналы преобразуются в изображение на экране (Потенциалоскопы с видимым изображением и др.). Во всех видах З. э. т. происходят: а) подготовка к записи - "стирание" записанного ранее сигнала; б) запись сигнала в виде распределения зарядов (потенциального рельефа) на поверхности диэлектрической пластины; в) сохранение сигнала в течение необходимого времени - "запоминание" сигнала: г) воспроизведение сигнала в любое время - "считывание". Перед записью сигналов на мишени трубки устанавливается одинаковый для всех точек поверхности потенциал. Запись входных сигналов выполняется путём развёртывания на поверхности мишени записывающего электронного луча, модулированного по интенсивности сигналами. В результате на поверхности диэлектрика образуется потенциальный рельеф, характеризующий определённую последовательность записи сигналов. "Считывание" хранимого сигнала осуществляется считывающим электронным лучом, выполняющим функции коммутатора тока. При этом точки мишени последовательно заряжаются до одинакового потенциала, а в цепи сигнальной пластины возникают токи, соответствующие глубине записанного потенциального рельефа. В З. э. т. с видимым изображением мишень изготавливается в виде металлической сетки, на которую наносят слой диэлектрика. За мишенью располагается люминесцирующий экран, на который подаётся определённый постоянный электрический потенциал. Электроны, пролетевшие сквозь сетку мишени, создают на экране светящееся изображение записанного на мишени потенциального рельефа. "Стирание" его во многих конструкциях З. э. т. осуществляется вторым (немодулированным) лучом, выравнивающим потенциалы всех точек мишени. В некоторых З. э. т. снятие потенциального рельефа происходит в процессе многократного считывания и специального стирания не требуется. Потенциальный рельеф может сохраняться нескольких суток. Однократно записанную информацию можно воспроизводить сотни раз.

Лит.: Кноль М., Кэйзан Б., Электроннолучевые трубки с накоплением зарядов, пер. с англ., М. - Л., 1955; Власов В. Ф., Электронные и ионные приборы, 3 изд., М., 1960.

В. И. Баранов.