ЭЛЕКТРОНДЫҚ ШОҚТАР. ЭЛЕҚТРОНДЫ-СӘУЛЕЛІК ТҮТІКШЕ

Егер электрондық шамның анодында саңылау болса, онда электр өрісі үдеткен электрондардың бір бөліп саңылаудан ұшып өтіп, анодтың сыртында электрондық шоқ құрайды. Катод пен анодтың арасына косымша электрод орнатып және оның потенциалын өзгерту арқылы шоқтағы электрон санын баскаруға болады. Электрондык шоктың шапшаң бөлшектерінің затпен өзара әсерлесуінен практикада колданылатын әр түрлі кұбылыстар пайда болады.

Электрондык шоқтардың қасиеттері және олардың қолданылуы. Электрондық шок, денелерге түскенде оларды қыздырады. Қазіргі техникада осы касиетті аса таза металдарды вакуумды электрондық тәсілмен балқыту үшін пайдаланады.

Затқа түскен шапшаң электрондар кенет тежелген кезде рент­ген сәулелері шығады; осы касиеті рентген түтікшелерінде кол­данылады.

Кейбір заттарды (шыны, мырыш және кадмий сульфидтері) электрондармен атқылағанда жарық шығарады. Қазіргі кезде осындай материалдардың (люминофорлардың) ішінен электрондық шоқ энергиясының 25%-іне дейіні жарық энергиясына айналатындары қолданылады.

Электрондық шоқтар электр өрісінде ауытқиды. Мысалы, конденсатор астарларының арасынан өткенде электрондар теріс зарядталған пластинадан оң зарядталған пластинаға қарай ауытқиды (1-сурет).

1-сурет

Электрондық шоқ магнит өрісінде де ауытқиды. Магниттің солтүстік полюсінің үстінен ұшқанда электрондар солға карай, ал оң полюсінің үстінде - оңға карай ауыткиды (2-сурет). Күннен тарап шыққан электрондык ағынның Жердің магнит өрісінде ауытқуынан атмосфераның жоғарғы қабатындағы газдардың жарық шығаруы (поляр шұғыласы) тек полюстерде ғана байқалады.

2-сурет

Электр және магнит өрістерінің көмегімен электрондык шоқты баскару мүмкіндігі және электрондар әсерінен люминоформен қапталған экранның жарық шығаруы электронды-сәулелік түтікшеде қолданылады.

Электронды-сәулелік түтікше. Электронды-сәулелік түтікше теледидар мен осциллографтың - электр тізбектеріндегі (3-сурет) тез айнымалы процестерді зерттеуге арналған прибордың негізгі элементі.

3-сурет

4-сурет

Электронды-сәулелік түтікшенің құрылысы 3-суретте көрсетілген. Түтікшенің көрінісі бір кабырғасы экран кызметі атқаратын вакуумдык баллоннан тұрады. Түтікшенің жіңішке жағында шапшаң электрондар көзі - электрондык зеңбірек (4-сурет) орнатылған. Ол катодтан, басқарушы электродтан және анодтан (көбінссе бірнеше анод бірінен кейін бірі орналасады) тұрады. Электрондар Н жылу қорғаныс экранмен қоршалған С цилиндрлік катодтың түбіндегі қызған оксидті кабаттан ұшып шығады. Әрі карай, олар баскарушы цилиндрлік В электродтың (ол шоктағы электрондардың санын реттейді) саңылауынан өтеді. Әрбір А₁ және А₂ анод кішілеу саңылаулары бар, металл цилиндрге орнатылған дискілерден тұрады. Катод пен бірінші анодтың арасында жүз, тіпті мыңдаған вольт потенциалдар айырмасы құрылады. Күшті электр өрісі электрондарды үдетеді, сондықтан олардың жылдамдығы үлкен болады. Анодты пішіні, орналасуы және потенциалы электрон­дарды үдетумен катар электрондык шокты фокустайтындай, яғни шоқтың көлденең қимасының ауданын кішірейтіп, экранда нүктедей болатындай етіп таңдап алады.

Экранға карай бағытталған шоқ жолында жазық конденсатордың астарлары сияқты екі пар басқарушы пластиналардың әуелі біреуінің, сонан соң екіншісінің арасынан өтеді (5-суретті кара). Егер пластиналардың арасында электр өрісі жок болса, онда шок ауытқымайды, жарқыраған нүкте центрінде орналасады. Вертикаль орналасқан пластиналарға потенциалдар айырмасын түсіргенде шок горизонталь бағытта ығысады, ал горизонталь пластиналарға потенциалдар айырмасын түсіргенде ол вертикаль бағытта ығысады.

5-сурет

Екі пар пластиналарды бір мезгілде пайдалану жарқырауык нүктенің экран бетінде кез келген бағытта орын ауыстыруына мүмкіндік береді. Электронный массасы өте аз болғандықтан, олар басқарушы пластиналардағы потенциалдар айырмасының өзгерісін лезде сезеді.

Теледидардың (кинескоп деп аталатын бөлігінде) электронды-сәулелік түтікшесінде электрондық зеңбіректен шыққан элек­трондық шоқты басқару магнит өрісінің көмегімен іске асырылады. Магнит өрісін түтікшенің мойнына кигізілген катушкалар тудырады (6-сурет).

6-сурет

Электронды-сәулелік түтікшелер электронды есептегіш машиналарға (ЭЕМ) тіркелетін құрылғы - дисплейлерде кеңінен қолданылады. Теледидардың экраны сияқты дисплейдің экранына ЭЕМ жазып алып, өңдеген информация келіп түседі. Қалаған тілдегі текстіні, әр түрлі процестердің графигін, нақты обьектілердің кескінін, сол сияқты ЭЕМ-нің программасына жазылған заңдарға бағынатын ойдағы объектілерді тікелей көруге болады.

Электронды-сәулелік түтікшелерде электр және маг­нит өрістері арқылы басқарылатын жіңішке электрондық шоқ қалыптасады. Осы шоқтар осциллографта, теледидардың кинескоптарында, ЭЕМ-нің дисплейлерінде қолданылады.

Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев. Физика. -Алматы, 1998. -256 бет.