Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Электронная пушка из электронно-лучевой трубки
Электронная пушка из осциллографа ЭЛТ
Электронная пушка от трубки видеокамеры RCA Vidicon .
Источник электронов с эмиттером Шоттки электронного микроскопа

Электронная пушка (также называемый эмиттером электронов ) представляет собой электрический компонент , в некоторых вакуумных трубках , которые производят узкий коллимированный пучок электронов , который имеет точную кинетическую энергию . Наибольшее распространение получили электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), которые используются почти во всех телевизорах , компьютерных дисплеях и осциллографах , которые не являются плоскими дисплеями. Они также используются в автоэмиссионных дисплеях (FED) , которые, по сути, представляют собой плоские дисплеи, состоящие из рядов чрезвычайно маленьких электронно-лучевых трубок. Они также используются в микроволновых вакуумных лампах с линейным лучомтакие как клистроны , индуктивные выходные лампы , лампы бегущей волны и гиротроны , а также в научных инструментах, таких как электронные микроскопы и ускорители частиц . Электронные пушки можно классифицировать по типу генерации электрического поля (постоянный или высокочастотный), по механизму излучения ( термоэлектронный , фотокатодный , холодное излучение , источник плазмы ), по фокусировке (чисто электростатическое или с помощью магнитных полей) или по количеству электродов .

Характеристики [ править ]

Настройка электронной пушки с:
➀ горячим катодом
➁ Цилиндр Венельта
➂ Анод
Электронная пушка из лампы бегущей волны , разрез по оси для демонстрации конструкции

Электростатическая термоэлектронная пушка постоянного тока состоит из нескольких частей: горячего катода , который нагревается для создания потока электронов посредством термоэлектронной эмиссии , электродов, создающих электрическое поле для фокусировки электронного луча (например, цилиндра Венельта ) и один или несколько анодовэлектроды, которые ускоряют и дополнительно фокусируют луч. Большая разница напряжений между катодом и анодом ускоряет электроны от катода. Кольцо отталкивания, помещенное между электродами, фокусирует электроны на небольшом пятне на аноде за счет более низкой напряженности поля вывода на поверхности катода. Часто в этом небольшом пятне в аноде есть отверстие, через которое электроны проходят, чтобы сформировать коллимированный пучок, прежде чем достичь второго анода, называемого коллектором. Это устройство похоже на линзу Эйнцеля .

Большинство цветных электронно-лучевых трубок, таких как те, которые используются в цветных телевизорах, содержат три электронных пушки, каждая из которых производит различный поток электронов. Каждый поток проходит через теневую маску, где электроны сталкиваются с красным, зеленым или синим люминофором, чтобы осветить цветной пиксель на экране. Результирующий цвет, который видит зритель, будет комбинацией этих трех основных цветов .

Применение электронных пушек [ править ]

Чаще всего электронные пушки используются в электронно-лучевых трубках , которые широко использовались в компьютерных и телевизионных мониторах, пока плоские экраны не сделали их устаревшими. Электронов пушки также могут быть использованы для ионизации частиц пути добавления электронов, или удаления электронов из атома . Эта технология иногда используется в масс-спектрометрии в процессе, называемом электронной ионизацией, для ионизации испаренных или газообразных частиц. Более мощные электронные пушки используются для сварки, нанесения покрытий на металл, 3D-принтеров , производства металлического порошка и вакуумных печей.

Электронные пушки также используются в медицине для получения рентгеновских лучей с помощью линейного ускорителя; пучок электронов высокой энергии попадает в цель, стимулируя испускание рентгеновских лучей .

Электронные пушки также используются в ламповых усилителях бегущей волны для микроволновых частот. [1]

Измерение и обнаружение [ править ]

Nanocoulombmeter в сочетании с Фарадея может быть использован для обнаружения и измерения лучей , испускаемых из электронной пушки и ионных пушек .

Еще один способ обнаружить электронные лучи из электронной пушки - использовать люминофорный экран, который будет светиться при ударе электроном.

См. Также [ править ]

  • Оптика
  • Электронно-лучевая технология

Ссылки [ править ]

  1. ^ Коупленд, Джек; Haeff, Андре А. (сентябрь 2015 г.). «Истинная история трубы бегущей волны». IEEE Spectrum . 52 (9): 38–43. DOI : 10.1109 / MSPEC.2015.7226611 . S2CID  36963575 .

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Введение в электронные пушки для ускорителей Данхэм 2008

Внешние ссылки [ править ]

  • Интерактивное руководство по моделированию электронной пушки от LMU Munich