Страница:Радиофронт 1935 г. №19.djvu/39

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


япя в плоскости / (рис. 40). Электронное изображение этой нити мы хотим получить в плоскости II. Для фокусировки достаточно создать однородное магнитное поле Н и электростатическое поле Е, направленное навстречу движению электронов (электроны движутся против силовых линий).

В этом случае электростатическое поле Е будет ускорять электроны вдоль силовых линий, т е. изменять слагающую t/j, а ре г>2. Поэтому все те рассуждения, которые приводились в случае отсутствия электростатического поля, останутся справедливыми и в присутствии его.

Период Т от скорости вообще ие зависит, в скорость вдоль поля будет для всех электронов меняться одинаково. Электроны также будут навиваться на круглые цилиндры, но винтовая траектория не будет в этом случае равномерной, с постоянном шагом.

В начале движения электроны имеют меньшую поступательную скорость вдоль поля. Следовательно, шаг винта здесь меньше. Чем ближе к плоскости II, тем винтовая траектория все более вытягивается в длину, как это изображено на рис. 40.

Что касается расстояния L до первого изображения, то оно вычисляется уже по другой формуле, куда входит поле Е. Нетрудно заметить, что второе изображение будет отстоять от первого в этом случае дальше, чем первое, от „предмета", т. е. все последующие изображения удаляются все больше и больше.

Однородное магнитное поле создается длинной катушкой соленоидом, надеваемой прямо на трубку, в которой производится фокусировка. Конкретные случаи применения электронных изображений, созданных однородным полем, будут описаны ниже. Теперь же мы разберем действие магнитных линз, образуемых короткими катушками. Этот вид фокусировки является, пожалуй, наиболее излюбленным, распространенным н удобным на практике.

ФОКУСИРОВКА С ПОМОЩЬЮ КОРОТКОЙ КАТУШКИ

Короткая катушка, плоскость которой перпендикулярна направлению пучка электронных лучей, создает вдоль этого направления неоднородное магнитное поле. Такое поле в простейшем случае короткой катушки (или одного витка) изображено было на рис. 17 и 18 („РФ" № 15). Взаимное расположение пучка электронов и катушки показано на рис. 41. Катушка питается постоянным током от батареи. Сила тока и, следовательно, напряженность поля регулируются реостатом R.

Впервые теоретически рассчитал магнитную лин- яу, образованную короткой катушкой, Буш (1927 г.). Расчеты эти весьма сложны, так как поле короткой катушки неоднородно. Мы попытаемся разобраться в фокусирующем действии такой магнитной линзы чисто качественно.

На рис. 42 изображен ход электронного луча, вылетающего из точки А под некоторым небольшим углом а к оси. На этом рисунке показан вид траектории сбоку.

По нашему условию фокусирующая катушка весьма короткая (теоретически один виток). Кроме того обычно ее размеры невелики по сравнению с длиной трубки, в которой производится фокусировка. При этих условиях мы можем считать, что магнитное поле действует в сравнительно небольшом об’еме около катушки К (рис. 42) между м и N. Вне этого участка MN поле настолько слабо, что его действием мы можем в первом приближении пренебречь.

Предположим, что электрон, вылетевший под углом а к оси, движется между А и М в плоскости чертежа вверх. Попадая в М под действие магнитного поля, электрон начнет закручиваться и сразу выйдет из плоскости чертежа. Больше всего электрон закручивается в К, т. е. в плоскости катушки. Выходя из N, электрон благодаря закручиванию движется уже по направлению обратно к оси, причем движение между N и А|, происходит опять по прямой (поле равно нулю). Но эта прямая; не лежит уже в плоскости чертежа.

Вся сложная траектория движения электрона в поле короткой катушки чрезвычайно наглядно видна на рис. 43, где снова показано движение электронов так, как оно представляется наблюдателю, смотрящему вдоль оси.

Электрон, вылетая из А, движется прямолинейно вверх. В точке jM в момент входа в поле, проекция траектории на плоскость, перпендикулярную оси, начинает постепенно закручиваться. В точке N движение вновь становится прямолинейным. Траектория возвращается к оси в точке Ау совпадающей на рис. 43 с точкой А.

А

Для каждого угла я и для каждого направления электронного луча получается свой „лепесток" (рис. 43).

Если магнитное поле нельзя считать отсутствующим н за пределами MN, то узкие части .лепестков" не будут прямыми. Лепестки получаются тем шире, чем более однородным можно считать поле, т. е. чем длинней катушка. Для однородного поля, как мы знаем, они превращаюстя в кружки (рис. 39). Наоборот, для очень короткого (вдоль оси) поля лепестки получаются весьма узкие.

Буш доказал, что при известных уже нам условиях малых углов а и одинаковых скоростей электронов и в случае полной (цилиндрической) симметрии поля относительно оси, все электронные лучи, выходящие конусом из точки А, вновь соберутся по другую сторону „линзы" в одну точку Л|, которая явится электронным изображением точки А.

Теперь мы можем еще раз сравнить все виды фокусировки электронных лучей.