Действительный коэффициент

секций трубки, где еще не происходит коммутация электронным лучом. С этой целью разрабатываются новые, более эффективные фотокатоды и мишени, а также способы дополнительного предварительного усиления фототока изображения до его электронного или оптического проецирования на накопительную мишень. Одним из таких способов является применение в качестве предварительного усилителя яркости электронно-оптического преобразователя (ЭОП), сочлененного с трубкой ( 9.18). Фотоэлектроны, выбитые с фотокатода /, устремляются под действием ускоряющего напряжения U[ к. люминесцирующему экрану 2, на котором создается вторичное оптическое изображение. Яркость его в десятки и сотни раз превышает яркость исходного изображения, спроецированного на ФК, /. Экран 2 ЭОП и фотокатод 4 передающей трубки наносят на противоположные поверхности стекловолоконной планшайбы 3, котора'я представляет собой несколько миллионов волоконных световодов, спрессованных вместе. Такое построение планшайбы 3 улучшает ее оптические характеристики и, кроме того, допускает возможность разрезания ее на две части. Это позволяет ЭОП и передающую трубку изготавливать отдельно, что удобно в производстве, и включать последовательно несколько ЭОП для повышения чувствительности.

Если полярность источника изменить на обратную, то под действием внешнего электрического поля основные носители заряда будут оттягиваться в глубь полупроводниковых областей, запирающий слой расширится, а его сопротивление возрастет. Поскольку потенциальный барьер увеличится до значения ^ + U, то через переход под действием ускоряющего электрического поля смогут пройти только неосновные носители заряда, электроны из слоя р в слой п и дырки — во встречном направлении. Процесс вытягивания неосновных носителей в смежный слой, где они становятся основными, называется экстракцией. Этому случаю соответствует обратный ток / б через переход ( 1.3, о). Напряжение указанной на рисунке полярности называют обратным (1/0бр) или обратносмещающим.

В электронной усилительной лампе с управлением плотностью электронного потока электроны, эмиттированные с поверхности катода, под действием ускоряющего поля, создаваемого внешним источником питания, устремляются к аноду. На пути электронного потока устанавливается устройство управления, которое под действием напряжения источника сигнала создает электрические или магнитные (или те и другие) поля, которые способствуют или препятствуют прохождению электронов от катода к аноду.

Катодолюминесцентные приборы. Важнейшие и наиболее широко применяемые Катодолюминесцентные приборы — электронно-лучевые трубки ЭЛТ ( 24), позволяющие преобразовывать электрические сигналы в двумерные световые изображения. Электронный поток, эмиттированный с поверхности термоэлектронного катода К, с помощью фокусирующей системы формируется в луч. Под действием ускоряющего поля анода А электроны приобретают кинетическую энергию, которую они затем отдают в момент соударения атомом люминофора, покрывающего тонкой пленкой всю поверхность экрана Э. Вследствие этого в месте падения луча начинается свечение люминофора. В зависимости от состава люминофора свечение может быть практически любым: от красного до фиолетового. Также практически любым может быть сделано время послесвечения люминофора: от единиц микросекунд до нескольких часов. Все это поз-

участков будет наблюдаться наибольшая эмиссия, о наименее освещенных — наименьшая. Если на фотокатод Ф проектируется световое изображение, то за ним возникает «электронное изображение» из эмиттированных фотоэлектронов. Под действием ускоряющего поля «электронное изображение» движется к люминесцентному экрану. Те области экрана, на которые попадает большее число электронов, начинают светиться более ярко, чем те, на которые их попадает меньше, — возникает вторичное световое изображение, яркость которого может быть в несколько раз выше яркости первичного изображения (поскольку фотоэлектроны на пути к экрану ускоряются его полем и приобретают большую кинетическую энергию, отдаваемую затем атомам люминофора). Для работы при малых освещенностях применяют усилители-преобразователи со вторично-электронными умножителями, для этого на пути электронного потока устанавливают диноды Д, работающие на «прострел». Число динодов Д может доходить до 10, вследствие чего умножение плотности первичного электронного изображения может быть очень большим и вторичное световое изображение может быть во много раз ярче первичного.

Принцип электромагнитной фокусировки ( 2.1,6) заключается в том, что по оси электронного луча, движущегося под действием ускоряющего электрического поля, находится коаксиальное магнитное поле, создаваемое фокусирующей катушкой Ф, обтекаемой постоянным током. Электроны, вылетая из области пространственного заряда у катода через отверстие модулятора М и анода А, образуют расходящийся пучок, па который

4. Электроннолучевые установки, в которых мощный пучок электронов, попадая под действием ускоряющего электрического поля на нагреваемый материал, разогревает его или расплавляет. Это самостоятельная группа электротермических установок, но ее удобно рассматривать совместно с дуговыми. Источником электронного пучка могут служить кольцевой катод ( 0-2,и) и радиальная или аксиальная пушка ( 0-2,к). Эти установки применяются для выплавления слитков, литья и спекания, зонной очистки и разных видов термообработки активных жаропрочных материалов и полупроводников.

§ 27.4. Движение электронов в равномерном электрическом поле. Принцип работы электронного осциллографа. Электрон, пройдя расстояние от катода Л до узкого отверстия в аноде А ( 27.4, а), под действием ускоряющего напряжения i/ак увеличивает свою кинетическую энергию на величину работы сил поля.

1,76-10" с—'). 2. Определите угол а между вектором магнитной индукции В постоянного во времени магнитного поля и скоростью v электрона, если он движется по спирали, шаг которой К равен ее радиусу г (Ответ 80°56'). 3. Электрон, имея очень малую начальную скорость, под действием ускоряющего напряжения Uatl приобрел скорость 10° м/с. Определите значение напряжения 11ЯК (Ответ ~2 840 В). 4. Электрон движется во взаимноперпендикулярных неизменных во времени электрическом и магнитном полях (см. 27.6). Начальная скорость электрона iV~ 10* м/с. Магнитная индукция fl=l Тл .Траектория движения электрона представляет собой сжатую трохоиду с максимальным отклонением zmax = 2,27 мм. Определите величину напряженности электрического поля (Ответ 10* В/м). 5. Цилиндрический поток электронов радиуса га ускорен напряжением ияк. Объемная плотность заряда в пучке равномерна и равна f>. Определите радиальные электрическую Ря и магнитную FM силы, действующие на крайние электроны пучка, обусловленные собственными электрическим и магнитным полями.

Фотоумножители ( 23) выполнены в виде последовательно расположенных фотокатода к, динодов д!—д4 и анода а. При освещении фотокатода вследствие фотоэмиссии его поверхность покидают электроны. Под действием ускоряющего поля между фотокатодом к и динодом д1, обусловленного разностью потенциалов ?/2—U\, эти электроны приобретают энергию, достаточную для выбивания с поверхности динода д! большего числа вторичных электронов, которые, в свою очередь, ускоряются в поле между динодами д! и 62 и выбивают с поверхности динода д2 еще большее число электронов, и т. д. Коэффициент усиления фототока фотоумножителей, имеющих до 12 динодов, достигает нескольких миллионов.

Такое парадоксальное на первый взгляд поведение электрона объясняется тем, что в кристалле под действием внешнего поля меняются одновременно не только кинетическая энергия поступательного движения электрона по кристаллу, но и энергия взаимодействия его с решеткой. Предположим, что под действием ускоряющего поля движение электрона изменяется так, что энергия взаимодействия его с решеткой уменьшается на Л [Л Тогда увеличение кинетической энергии поступательного движения будет происходить не только за счет работы поля, как у свободного электрона, но и за счет перехода в нее энергии взаимодействия Д[/. Поэтому изменение скорости под действием внешней силы у такого электрона должно происходить быстрее, чем у свободного. Он будет вести себя как частица, обладающая массой, меньшей массы свободного •электрона. . , '.

Например, погрешность ±1,0% соответствует 1-му классу точности. Для включения щитовых приборов и цепей релейной защиты применяют трансформаторы 1-го и 3-го классов точности. Под погрешностью понимают погрешность, которую трансформатор вносит в измерение тока (напряжения), возникающую вследствие того, что действительный коэффициент трансформации не равен номинальному.

Действительный коэффициент полюс- ау = 6у/т (11-11)

Коэффициент полюсной дуги: действительный а — по § 11-3 расчетный • а' — по 11-9

где ?н — номинальный коэффициент трансформации, указанный в маркировке трансформатора; ?т — действительный коэффициент трансформации.

Действительный коэффициент трансформации для трансформаторов тока и напряжения находят так:

549. К трансформатору тока 400/5 присоединен амперметр. Определить его показания при токе в первичной цепи, равном: а) номинальному току трансформатора; б) 300 А; в) 100 А. Какова относительная погрешность измерения, если действительный коэффициент трансформации 75?

550. К трансформатору напряжения 10 000/100 присоединен вольтметр. Определить его показания при напряжении в первичной цепи, равном: а) номинальному напряжению трансформатора; б) 5 кВ; в) 300 В. Какова относительная погрешность измерения, если действительный коэффициент трансформации 95?

Рассмотрим в качестве примера ИП усилитель постоянного тока с номинальным коэффициентом усиления КНоы ( 6.4). Обозначим: UBX — входное напряжение, ?Лшх — выходное напряжение, иСж — напряжение смещения усилителя. Входным током и инерционностью усилителя пренебрежем, но допустим, что действительный коэффициент усиления усилителя К отличается от номинального на значение А/(. В таком случае UCM вы-

где х — значение входной величины, соответствующее действительному значению выходной величины ул, определяемое по градуировочной характеристике (с учетом номинального коэффициента преобразования); &д — действительный коэффициент преобразования; kmuy =

Действительный коэффициент трансформации из-за наличия погрешностей будет отличаться от номинального. При этом, поскольку вектор вторичного тока (напряжения) смещен по отношению к первичному не точно на 180°, что является причиной так называемой угловой погрешности, действительный коэффициент трансформации будет комплексным числом:

Действительный коэффициент деления отличается от номинального вследствие неточностей подгонки элементов делителя, наличия у них реактивных составляющих сопротивления (что сказывается при использовании делителя на переменном токе). Для уменьшения частотных погрешностей делителя на переменном токе (обычно частотный диапазон не превышает 10 кГц) предусмотрена частотная компенсация.