Электронов проходящих

между ускоряющим 4 и фокусирующим с? анодами. Силы Fl направлены к продольной оси трубки, поэтому действие их можно рассматривать как результат прохождения электронов через собирательную электростатическую линзу, фокусирующую электронный луч в точке А ( 1.24, г). Вылетая из диафрагмы фокусирующего анода, электроны в снова попадают в электоическое поле, действующее между анодами, но силы FZ направлены в этом случае так, что электроны будут отклоняться от продольной оси трубки. Действие сил Fz можно рассматривать как действие рассеивающей электростатической линзы. Благодаря тому, что скорость электронов в значительно больше скорости электронов б, действие сил F2 будет настолько кратковременным, что траектория электронов изменится лишь незначительно. Они будут продолжать приближаться к продольной оси трубки и пересекут ее в точке В, положение которой зависит от «кривизны» электрических силовых линий вблизи фокусирующего анода, которая определяется соотношением напряжения на ускоряющем 4 и фокусирующем 3 анодах. Следовательно, подбирая потенциометром «фокус» (см. 1.24, а) напряжение на аноде 3, можно сфокусировать электронный луч непосредственно на люминофоре. Во избежание скопления на люминофоре отрицательных зарядов, перенесенных свободными электронами, нужно, чтобы число электронов, приходящих на люминофор, было равно числу уходящих с него электронов. Это достигается за счет того, что вторичные электроны, выбитые с поверхности люминофора электронным лучом, уходят на аквадаг 7, представляющий собой коллоидный раствор графита в жидком стекле, нанесенный на внутреннюю поверхность трубки и соединенный со вторым анодом. Яркость светящейся точки на экране трубки регулируется потенциометром «яркость». С увеличением отрицательного напряжения модулятора относительно катода яркость уменьшается, так как уменьшается число электронов, вылетающих через отверстие модулятора в единицу времени.

где п — число электронов, приходящих на анод в секунду; т — масса электрона; v — скорость его движения. Используя выражение (2-2), получаем:

Влияние внутриламповых шумов. При изучении электронных ламп различных типов мы считали, что если напряжение накала поддерживается неизменным, а электроды лампы питаются высокостабильныыи источниками постоянных напряжений, то анодный ток лампы во времени остается постоянным. В действительности же в результате ряда причин число электронов, приходящих на анод в единицу времени, колеблется вокруг некоторого среднего значения. Эти отклонения, называемые электрическими флуктуациями, очень невелики по сравнению со средним значением тока. Так, например, в приемно-усилительных лампах, среднее значение анодного тока которых измеряется десятком миллиампер, флуктуации составляют приблизительно одну десятимиллионную долю от тока /а. ср. Однако если электронная лампа с такой величиной флуктуации служит первой ступенью многолампового усилителя с большим коэффициентом усиления, то флуктуации на выходе этого усилителя, могут достигнуть нескольких миллиампер, что вызовет появление заметного флуктуационного напряжения на анодной нагрузке.

проектируется не изображение катода, а скрещение. Следовательно, на экране пересекаются траектории электронов, прошедших через одну точку скрещения. В рассматриваемом прожекторе вторая линза образуется полем между первым си вторым анодами. Так как скорости электронов, приходящих на вторую линзу, велики, то для их фокусировки требуется достаточно большой перепад потенциала. Поэтому второй анод имеет потенциал, значительно больший потенциала первого анода. Кроме того, потенциал второго анода в большинстве электронно-лучевых трубок, за исключением трубок -с- дополнительным ускорением электронов, определяет энергию электронов, приходящих на экран.

где п — число электронов, приходящих на анод в секунду; т — масса электрона; v — скорость его движения. Используя выражение (2-2), получаем:

Влияние внутриламповых шумов. При изучении электронных ламп различных типов мы считали, что если напряжение накала поддерживается неизменным, а электроды лампы питаются высокостабильныыи источниками постоянных напряжений, то анодный ток лампы во времени остается постоянным. В действительности же в результате ряда причин число электронов, приходящих на анод в единицу времени, колеблется вокруг некоторого среднего значения. Эти отклонения, называемые электрическими флуктуациями, очень невелики по сравнению со средним значением тока. Так, например, в приемно-усилительных лампах, среднее значение анодного тока которых измеряется десятком миллиампер, флуктуации составляют приблизительно одну десятимиллионную долю от тока /а. ср. Однако если электронная лампа с такой величиной флуктуации служит первой ступенью многолампового усилителя с большим коэффициентом усиления, то флуктуации на выходе этого усилителя, могут достигнуть нескольких миллиампер, что вызовет появление заметного флуктуационного напряжения на анодной нагрузке.

Следует иметь в виду, что в выражении (6.2) величина ?/а является мерой энергии электронов, бомбардирующих экран. Энергия электронов, приходящих на экран, определяется не ускоряющим

Практически единственным способом отвода заряда с диэлектрика является использование вторичной электронной е эмиссии. Энергия электронов, приходящих на экран, расходуется на возбуждение свечения, нагревание экрана, возбуждение рентгеновского излучения (при больших ускоряющих напряжениях) и возбуждение вторичной электронной эмиссии. Доля энергии электронного луча, затрачиваемая на возбуждение вторичной электронной эмиссии, зависит от свойств слоя люминофора и от величины скорости (энергии) электронов луча. Зависимость коэффициента вторичной эмиссии a=hlh (где Л-г-ток первичных электронов, /2 — ток вторичных электронов) от энергии первичных электронов выражается известной кривой с пологим максимумом ( 6.12).

Свойства экрана существенно зависят от толщины слоя и размера зерен люминофора. Как было указано в § 6.2, оптимальная толщина слоя люминофора зависит от ускоряющего напряжения: чем больше энергия электронов, приходящих на экран, тем более толстым должен быть слой люминофора для исключения сквозного (до подложки) проникновения электронов. Поскольку слой люминофора при практически используемых способах нанесения получается неуплотненным (рыхлым), непосредственное измерение толщины покрытия не представляется возможным. Однако ввиду того, что в промежутках между зернами люминофора электроны пролетают без потери энергии, можно рассчитать оптимальную весовую нагрузку, т. е. количество люминофора в миллиграммах, приходящееся на 1 см2 поверхности экрана. Для этого достаточно определить необходимую толщину плотного однородного слоя люминофора по формуле (6.3), а затем, зная удельный вес люминофора, рассчитать весовую нагрузку. Конечно, кажущаяся толщина реального рыхлого покрытия будет значительно больше рассчитан-

В последнее время широкое распространение получили так называемые алюминированные экраны, имеющие поверх слоя люминофора со стороны электронного прожектора металлическое покрытие в виде тонкой пленки алюминия. Экраны с металлическим покрытием имеют ряд преимуществ. Во-первых, металлическое покрытие, непрозрачное для света, исключает паразитное засвечивание экрана светом, излучаемым люминофором внутрь колбы прибора и попадающим на экран либо непосредственно (за счет вогнутой поверхности экрана), либо после отражения от стенок колбы. Отсутствие внутреннего засвечивания экрана заметно повышает контрастность изображения (см. § 9.1). Во-вторых, свет, излучаемый люминофором в сторону металлической пленки, отражается последней в сторону наблюдателя; вследствие чего увеличивается яркость свечения экрана. Поэтому алюминированные экраны имеют большую световую отдачу. В-третьих, при наличии металлического слоя, электрически соединенного с анодом прожектора, потенциал экрана не зависит от вторично-эмиссионных свойств люминофора и энергия электронов, приходящих на экран, однозначно определяется ускоряющим напряжением прожектора. Поэтому трубки с алюминированным экраном могут работать при ускоряющих напряжениях, больших второго критического потенциала катодолюминофора. И, наконец, металлическая пленка препятствует попаданию на слой люминофора тяжелых заряженных частиц — отрицательных ионов, разрушающих люминофор, вследствие чего экраны с металлическим покрытием оказываются более стойкими, особенно при использовании высоких ускоряющих напряжений. Трубки с алюминированными экранами не нуждаются в ионных ловушках (см. § 9.3).

в баллон. Фотоэлектроны, вылетевшие с поверхности катода, при столкновении с молекулами газа ионизируют последние. Лавинообразный процесс ионизации приводит к значительному увеличению числа свободных электронов, приходящих на анод, т. е. фототок возрастает. В качестве параметра, оценивающего эффективность этого процесса, принят коэффициент газового усиления бг:

Когда большая часть приложенного к прибору напряжения начинает восприниматься катодной частью междуэлектродного промежутка, отрицательная напряженность поля у катода переходит в нулевую. Это приводит к быстрому возрастанию числа электронов, проходящих от катода к аноду, и к увеличению тем самым анодного тока.

электронов, проходящих через данное сечение проводника в единицу времени. Оно, как мы увидим ниже, служит для оценки значения электрического тока. При неизменной температуре значение тока в материалах с электронной проводимостью оказывается пропорциональным электрическому напряжению U между концами проводника. Значение тока электронной проводимости выражается такой зависимостью: i — gi/, где g — постоянная величина, зависящая при заданной температуре только от материала проводника и его геометрических размеров

ней грани пластины и в этой области в единицу времени проходит большее количество электронов. Соответственно в верхней части пластины количество электронов, проходящих в единицу времени, уменьшается, что приводит к установлению между верхней и нижней гранями, разности потенциалов (э. д. с. Холла) ех= <р__ •— ср_,

При неизменном токе печи доля электронов, проходящих через дуговой промежуток и боковой зазор, может изменяться, а по показаниям амперметра этого установить нельзя. Поэтому необходимо создать условия, при которых ток проходил бы через ванну, а утечка электронов на стенки кристаллизатора была бы минимальной. Такие условия, очевидно, наступают, если зазор К больше длины дуги /д, т. е. в ВДП следует работать с короткими дугами.

вектора g напряженности электрического поля. Хаотическое Же Движение электронов остается, как так оно определяется только температурой тела. Поэтому количество электронов, проходящих в единицу времени через сечение тела в одном и другом направлении, может быть неодинаковым, что и обусловливает появление флуктуационной составляющей протекающего в цепи тока. Среднеквадратичное значение напряжения, выделяемого флуктуационной составляющей на сопротивлении R, находится по формуле Найквиста [10]:

Аналогично число электронов, проходящих из «-области в квазинейтральную р-область,

вектора g напряженности электрического поля. Хаотическое Же Движение электронов остается, как так оно определяется только температурой тела. Поэтому количество электронов, проходящих в единицу времени через сечение тела в одном и другом направлении, может быть неодинаковым, что и обусловливает появление флуктуационной составляющей протекающего в цепи тока. Среднеквадратичное значение напряжения, выделяемого флуктуационной составляющей на сопротивлении R, находится по формуле Найквиста [10]:

Если на анод подано положительное напряжение, то, изменяя потенциал сетки относительно катода, можно регулировать количество электронов, проходящих от катода к аноду, и тем самым изменять мгновенное значение анодного тока.

При тепловом равновесии не может быть преимущественного потока носителей заряда через переход и, следовательно, потоки носителей в обоих направлениях должны быть равны. Если к переходу приложено обратное смещение, т.е. такое, которое увеличивает высоту потенциального барьера, ток резко возрастает вследствие усиления потока электронов, проходящих

и второй анод. Управляющий электрод имеет отрицательный потенциал относительно катода (— 20—70 в) и сжимает выходящий из катода электронный пучок. Изменяя этот потенциал, можно изменить количество электронов, проходящих через диафрагмы первого анода, а следовательно, регулировать интенсивность пятна на экране. Потенциал первого анода положителен относительно катода, а потенциал второго анода положителен относительно первого анода. Управляющий электрод и первый анод и соответственно первый и второй аноды образуют две электрические линзы. Их эквипотенциальные поверхности изображены на рисунке. Регулируя потенциалы анодов, можно изменять сходимость электронного пучка и добиться, наилучшей фокусировки пятна на экране. Потенциал второго анода относительно катода определяет также конечную скорость электронов в пучке. В типовых электронно-лучевых трубках потенциал первого анода делают равным ?/! = -f- (250—500) в, а потенциал второго анода доводят до us =

Энергетической характеристикой излучающих диодов (светодиодов) является квантовая эффективность, которая определяется как отношение числа излучаемых во вне фотонов к числу электронов, проходящих через р—п-переход. Хотя эта величина теоретически может достигать 100%, практически она порядка 0,1... 1%. Это объясняется большой долей безызлучательных переходов в общем реко'мбинационном процессе и малостью доли фотонов, выходящих из светодиода. С понижением температуры вероятность излучательной рекомбинации растет и квантовая эффективность увеличивается.