Электростатическое отклонение - Electrostatic deflection

Относительно электростатического отклонения конструктивного элемента см. Электростатический прогиб (элемент конструкции).
ЭЛТ в этом Tektronix Вектороскоп использует электростатическое отклонение, которое допускает только небольшие углы и требует очень глубокой трубки.

Электростатическое отклонение относится к методам изменения пути луча заряженные частицы с помощью электрическое поле применяется поперечный к пути частиц. Техника называется электро.статический потому что сила и направление приложенного поля медленно изменяются относительно времени, которое требуется частицам, чтобы пройти через поле, и, таким образом, можно считать, что они не изменяются (остаются статичными) для любой конкретной частицы.

Объяснение

В Сила Лоренца действует на любую заряженную частицу в электростатическое отклонение. Электростатическое отклонение использует специальный упрощенный случай этого общего эффекта, ограничивая поле до электрическое поле. Электрическое поле прикладывает к частице силу, пропорциональную силе поля и заряду частицы. Направление приложенной силы совпадает с направлением электрического поля. Для электростатического отклонения приложенное электрическое поле располагается в плоскости, перпендикулярной начальному направлению потока. Частицы ускоряются этой силой пропорционально заряду частиц. Путь, по которому движутся частицы, зависит от их бокового ускорения и скорости при попадании в отклоняющее поле. Следовательно, для хорошего контроля направления важно, чтобы частицы в потоке имели однородное отношение заряда к массе и чтобы они двигались с постоянной скоростью.

Использует

Чаще всего этот метод используется для управления траекторией потока электронов в вакууме. Одно приложение находится в небольшом электронно-лучевые трубки для осциллографы. В этих трубках электрическое поле создается двумя наборами парных электродов, установленных под прямым углом, между которыми течет поток электронов. Такое расположение позволяет независимо отклонять луч в двух направлениях (обычно воспринимаемых как вверх / вниз (вертикально) и вправо / влево (горизонтально)). Электроды обычно называют отклоняющие пластины. Традиционно электроны сначала проходят через вертикальные отклоняющие пластины, что дает немного более высокую чувствительность из-за большего времени прохождения от вертикальных отклоняющих пластин до люминофорного экрана по сравнению с горизонтальными отклоняющими пластинами. [1]В высокоскоростных осциллографах отклоняющие пластины часто представляли собой сложные конструкции, объединяющие ряд вспомогательных пластин с электрическим линия задержки. Путем согласования скорости распространения электрического сигнала со скоростью прохождения электронов была достигнута максимальная ширина полосы (частотная характеристика).

Этот метод хорошо работает всякий раз, когда можно создать достаточно однородный поток, как обсуждалось выше. Поэтому его использовали для управления потоками макроскопических частиц, например, в сортировка клеток с активацией флуоресценции, также. Другое приложение было в одном типе Струйный принтер.

Электростатическое отклонение очень полезно при малых углах отклонения, но, как известно, оно уступает магнитному отклонению для отклонения пучка заряженных частиц на большие углы, скажем, более 10 градусов. Причина в том, что аберрации отклонения становятся большими с увеличением угла отклонения. Это снижает возможность точной фокусировки луча. Также при электростатическом отклонении издавна практиковалось вводить луч посередине между заряженными отклоняющими пластинами, чтобы в максимально возможной степени избежать краевых полей. Однако методами расчета было обнаружено, что отклоняющие аберрации были бы значительно уменьшены, если бы пучок вводился со смещением в сторону притягивающей пластины. Таким образом, луч имеет тенденцию следовать эквипотенциалам, а сила отклонения перпендикулярна направлению луча. Таким образом, все электроны в пучке отклоняются на один и тот же угол. Существует индуцированный астигматизм, который можно исправить. Эта идея отклонения была проверена и проверена. Сообщается, что возможны углы отклонения в 50 градусов без измеримой аберрации отклонения. Оптимальное смещение впрыска составляет примерно 1/3 зазора пластины по направлению к отклоняющей пластине. Полезный диаметр луча также составляет примерно 1/3 зазора. [2]

использованная литература

  1. ^ Л.В. Тернер (ред.)., Справочник инженера-электронщика, Ньюнес-Баттерворт, 1976, ISBN  0-408-00168-2, стр. 7-90 - 7-92
  2. ^ М. Рецкий и Р. Штейн. Тестирование инновационной технологии отклонения электронного луча: первые результаты. Jour. Вакуумная наука и техника. В 20 (6): 2678-2681 ноябрь / декабрь 2002 г.

внешние ссылки

Смотрите также