电子束示波器综合实验仪实验指导书

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1、成都中科唯实仪器有限责任公司(028)8512181385121820-829电子束示波器综合实验仪实验指导书实验一电子束的控制、加速与静电聚焦截面细窄的电子流称为电子束。产生电子束的器件一般均为要求有10-6mmHg以上的真空，以免电子与空气分子碰撞而散射.产生电子束的器件称为阴极射线管，简写为CRT。现代电子发射技术和高真空技术制造了各种CRT器件，例如电视显像管、雷达扫描显示屏、示波管等。以这种真空器件为核心，配合各种电子电路组成一系列示波、图像显示设备。学习掌握电子在电场、磁场中的运动规律及实验方法是今后学习示波电

2、测技术必备的基础。【实验目的】1.观察电子束的控制、加速观像，测量不同加速电压下电子束的截止电压。2.学习电子枪的结构，了解各极电压及电压分配情况。实测各极电压。3.观察聚焦电压V1和辅助聚焦V2对静电场聚焦的影响，实测不同加速电压下的聚焦、辅助聚焦电压。【仪器设备】WS-JD-DZS型电子束示波器综合实验仪、数字万用表【实验原理】一、示波管简介示波管分为电子枪、偏转板和荧光屏三部份（见图1-1）WS-JD-DZS型电子束示波器综合实验仪实验指导书20成都中科唯实仪器有限责任公司(028)8512181385121820-

3、8291.电子枪：由加热电极（灯丝极）F、阴极K、栅极（调制极）G、加速电极A2’第一阳极A1（聚焦极）和第二阳极A2（辅助聚焦极）组成。A2’与A2内部相连。2.偏转板：DX水平偏转X、X’一对；DY垂直偏转Y、Y’一对；3.荧光屏：是在示波管玻璃屏内表面涂敷荧光物质膜层构成；外部用玻璃封装，抽真空并加有吸气剂。本实验所用示波管为8SJ31J型。灯丝F（加热电极）通以电流后发热（电压6.3V），用于加热阴极K。阴极是一个表面涂有氧化物（钡、锶的氧化物）的金属圆筒，经灯丝加热后，温度上升，一部分电子脱离圆筒表面，变成自由电

4、子发射，自由电子在外电场作用下形成电子流。栅极G为顶端带孔（Ø1mm）的圆筒，套装在阴极之外，其电位调在比阴极低的水平上，对阴极发射电子起控制作用。调节栅极电位能控制射向荧光屏的电子流密度。电子流密度大，电子轰击荧光屏的总功率大，荧光屏上的光点被激发就越亮。当栅极电位调到相对阴极足够负时，将没有电子轰击荧光屏，则屏上光点消失。此时栅极阴极间的电位差称作调制极截止电压，8SJ31J截止电压为-35～－70V。调节栅极和阴极间电压可控制屏上光点亮度，这就是亮度调节。为了使电子束获得较大能量轰击荧光屏发光，在栅极之后装有加速电极

5、A2’，其电压比阴极高1000V左右，A2’是一长金属圆筒，筒内有一对同轴中心孔金属片，用于截获离开轴线的电子，使电子束有较细截面。加速极后面是第一阳极A1和第二阳极A2（A2与A2’相连接）第一阳极电压一般为几百伏，与A2’、A2一样也是中间有小孔的园板，A2’、A1、A2三极形成的电场除加速作用外，还起着会聚作用，使电子束会聚成很细一束，这种作用称为聚焦，改变A1第一阳极电压可改变A2’、A1X、A1、A2间电场分布，将影响会聚，所以A1称为聚焦极。A1电压调节称为聚焦调节。A2’、A2电压也影响会聚，调节A2电压的电

6、位器称为辅助聚焦调节。为了使电子束能够打到荧光屏上任何部位，必须使从阴极到屏电子束运动的轨迹能按要求改变，这种运动轨迹的变化，我们称为“偏转”。电子束的偏转可以用静电场，也可用磁场来实现，一般示波管采用静电场的办法使电子束偏转，称为静电偏转。静电场由两对互相垂直的偏转板提供。其中一对能使电子束在X方向偏转，称为X向偏转板DX（或水平偏转板）；另一对能使电子束在Y方向偏转，称Y向偏转板DY（或垂直偏转板）。WS-JD-DZS型电子束示波器综合实验仪实验指导书20成都中科唯实仪器有限责任公司(028)8512181385121

7、820-829二、电子束的电聚焦原理电子束在非均匀静电场中传播，遵从的规律与光线在几种折射率不同的透明媒质中传播时遵从的规律从形式上极相似。在示波管中，阴极发出的电子流处与加速电场中，这个电场从加速极（A2’）经过栅极（G）到阴极（K）表面。（见图），这个电场使从阴极表面不同点发出的电子向栅极方向运动时，在栅极出口前会聚，形成一个电子束交叉点F1，由加速极第一阳极、第二阳极所组成的电聚焦系统，把交叉点F1成像在示波管的荧屏上，呈现直径足够小的光点F2，这与凸透镜对光会聚成像作用相似，称之为电子透镜。实验中用8SJ31J示波

8、管，加速电极A2’为一圆筒，第一阳极A1和第二阳极A2为两膜片，VA2’>VA1