Более совершенной является пушка с ускоряющим электродом между модулятором и первым анодом. В этом случае вторая линза пушки является

одиночной и изменение потенциала первого анода практически не влияет на величину тока катода благодаря сильному экранирующему действию ускоряющего электрода. Существуют и другие конструкции электронных пушек с электростатической фокусировкой.

В пушках с магнитной фокусировкой роль первой линзы по-прежнему выполняет иммерсионный объектив. Вторая же линза в этом случае является магнитной и чаще всего представляет собой круглую катушку, обтекаемую током, и помещенную вне рабочего объема прибора.

Вариант пушки с магнитной фокусировкой показан на рис. 3.11.

Рис. 3.11. Схемы электронных пушек с магнитной фокусировкой

Следует отметить, что благодаря сравнительно большим размерам магнитных линз они дают меньшие, чем электростатические линзы, аберрации, в результате чего хорошо фокусируются сравнительно широкие электронные пучки. Несмотря на это, такие линзы редко применяются в электронно-лучевых приборах из-за их больших габаритов, веса и потребления тока.

3.6.Отклоняющие системы

Вподавляющем большинстве электронно-лучевых приборов электронные пучки, сформированные соответствующим фокусирующим устройством, необходимо отклонить, т.е. направить на определенные участки приемника пучка. Как и для фокусировки, для отклонения электронных пучков используются электрические или магнитные поля, создаваемые соответствующими устройствами.

56

Котклоняющим устройствам предъявляются следующие требования:

·отклоняющая система должна иметь большую чувствительность;

·система должна обеспечивать необходимый угол отклонения пучка;

·искажения, вносимые в изображения отклоняющей системой, должны быть минимальными;

·в ряде случаев требуется возможно меньшая емкость и индуктивность цепи отклоняющей системы.

На практике все эти требования в полной мере реализовать трудно и выбор типа отклоняющей системы связан с требованиями, предъявляемыми к прибору в целом.

3.6.1. Электростатическое отклонение электронных пучков

Представим две параллельные пластины длиной а, расположенные на расстоянии d друг от друга и на расстоянии l от экрана (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Схема электростатического отклонения электронных пучков

Если между пластинами приложено напряжение U, то поле плоского конденсатора, воздействуя на электроны пучка, будет отклонять их в сторону положительной пластины.

Полагая, что поле между пластинами однородно и отклоняемый пучок имеет малое поперечное сечение, можно записать, что отклонение равно:

где Y – отклонение пучка в поле пластины, a – угол отклонения, образованный осью z и направлением пучка.

Уравнение движения пучка в направлении Y имеет вид:

где C1 и C2 – постоянные интегрирования, исходя из граничных условий равны нулю.

57

Подставляя в полученное выражение время нахождения электрона в поле пластины, получим для Y выражение

чувствительностью (величиной отклонения, приходящейся на 1 В отклоняющего напряжения). Чувствительность параллельных пластин

Величина s, очевидно, характеризует не только сами пластины, но и конструкцию всего прибора.

Полученные выражения позволяют сформулировать некоторые общие закономерности электростатического отклонения.

1.Чувствительность электростатического отклонения не зависит от заряда и массы частицы.

2.Чувствительность обратно пропорциональна ускоряющему анодному напряжению. Параллельные пластины – самый простой вариант электростатического отклонения, но они не могут

обеспечить достаточный угол отклонения при приемлемой чувствительности. Поэтому на практике часто применяют более сложные конструкции отклоняющих пластин (рис. 3.13) для которых могут быть получены соответствующие уравнения.

Рис. 3.13. Конструкции отклоняющих пластин

58