Կաթոդային լուսի օսցիլոգրաֆ | CRO

Ինչ է կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպը?

Կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպը (CRO) գրաֆիկական ստուգման, չափման և վերլուծման սարք է, որը օգտագործվում է լաբորատորիայում տարբեր էլեկտրական շղթաների ալիքային ձևերը ցուցադրելու համար։ Կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպը շատ արագ X-Y գրաֆիկական ստուգման սարք է, որը կարող է ցուցադրել մուտքային ազդեցությունը ժամանակի կամ մեկ այլ ազդեցության նկատմամբ։

Կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպները օգտագործում են լուսային կետեր, որոնք ստեղծվում են էլեկտրոնների փոխազդեցությամբ և այդ լուսային կետը շարժվում է մուտքային մեծության փոփոխության հետ համապատասխանաբար։ Այս պահին մեր մտքում կարող է ծագել հարցը՝ ինչու միայն էլեկտրոնային փողը օգտագործում ենք։ Հետևյալ պատճառն է՝ էլեկտրոնային փողի ազդեցությունը փոքր է և կարող է օգտագործվել արագ փոփոխվող մուտքային մեծության առանցքային արժեքների հետևման համար։ Կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպները գործում են լարման վրա։

Այսպիսով, վերը նշված մուտքային մեծությունը լարում է։ Այսօր փոխադիրների օգնությամբ հնարավոր է տարբեր ֆիզիկական մեծությունները, ինչպիսիք են հոսանքը, սեղմումը, արագացումը և այլն, փոխել լարումի մեջ, որը մեզ հնարավորություն է տալիս ունենալ այդ տարբեր մեծությունների վիզուալ ներկայացումը կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպի վրա։ Այժմ նայենք կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպի կառուցվածքային մասներին։

Կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպի կառուցվածքը

Կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպի հիմնական մասը կաթոդային լուսիների թուբոսն է, որը նաև հայտնի է որպես կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպի սրտը։

Դիմենք կաթոդային լուսիների թուբոսի կառուցվածքի համար, որպեսզի հասկանանք կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպի կառուցվածքը։ Ի սկզբանե կաթոդային լուսիների թուբոսը բաղկացած է հինգ հիմնական մասերից:

1. Էլեկտրոնային նախագիծ

2. Անկյունային համակարգ

3. Լուսային էկրան

4. Սանդուղքի պարագույր

5. Հիմք

Ձեզ պետք կլինեն այս 5 բաղադրիչները, որպեսզի կառուցեք ձեր սեփական կաթոդային լուսիների օսցիլոսկոպը։ Այժմ մանրամասն քննարկենք այս 5 բաղադրիչները.

Էլեկտրոնային նախագիծ.
Այն էլեկտրոնային փողի աղբյուրն է, որը արագացվում է, էներգիայով լինում և կենտրոնացվում է։ Այն բաղկացած է վեց մասերից՝ հեռացող, կաթոդ, ցանց, նախապատրաստ անոդ, կենտրոնացման անոդ և արագացող անոդ։ Երկարական բարիում ոքսիդի շերտը (որը կաթոդի վերջում է դիմաց է) հեռացող է միջին ջերմությամբ, որպեսզի ստանանք բարձր էլեկտրոնների արտադրություն։ Այնուհետև էլեկտրոնները անցնում են նիկելի ցանցով, որը կոչվում է կառավարման ցանց։ Նախանշված անունով կառավարման ցանցը կառավարում է էլեկտրոնների քանակը կամ կարող ենք ասել, որ կաթոդից ելնող էլեկտրոնների ինտենսիվությունը։ Ցանցից անցնելուց հետո այս էլեկտրոնները արագացվում են նախապատրաստ և արագացող անոդների օգնությամբ։ Նախապատրաստ և արագացող անոդները կապված են ընդհանուր դրական պոտենցիալի 1500 վոլտի հետ։

Այժմ այս հետո կենտրոնացման անոդի ֆունկցիան է կենտրոնացնել այդպես ստացված էլեկտրոնային փողը։ Կենտրոնացման անոդը կապված է կարգավորելի 500 վոլտ լարման հետ։ Այժմ կենտրոնացման երկու եղանակ կա էլեկտրոնային փողի համար, որոնք ներկայացված են ներքևում.

1. Էլեկտրաստատիկ կենտրոնացում։

2. Էլեկտրոմագնիսական կենտրոնացում։

Այստեղ մանրամասն քննարկենք էլեկտրաստատիկ կենտրոնացման եղանակը։

Էլեկտրաստատիկ կենտրոնացում
Մենք գիտենք, որ էլեկտրոնի վրա ազդող ուժը տրվում է – qE բանաձևով, որտեղ q-ն էլեկտրոնի լարումն է (q = 1.6 × 10-19 C), E-ն էլեկտրական դաշտի ինտենսիվությունն է, և բացասական նշանը ցույց է տալիս, որ ուժի ուղղությունը հակառակ է էլեկտրական դաշտի ուղղությանը։ Այժմ մենք կօգտագործենք այս ուժը էլեկտրոնային նախագծից դուրս եկող էլեկտրոնային փողը շեղելու համար։ Դիմենք երկու դեպքերին.

Առաջին դեպք
Այս դեպքում մենք ունենք A և B երկու աղյուսակներ, ինչպես ցուցադրված է նկարում.

A աղյուսակը գտնվում է +E պոտենցիալով, իսկ B աղյուսակը -E պոտենցիալով։ Էլեկտրական դաշտի ուղղությունը է A աղյուսակից դեպի B աղյուսակ, որը ուղղահայաց է աղյուսակների մակերևույթին։ Նկարում նաև ցուցադրված են էլեկտրական դաշտի ուղղությանը ուղղահայաց էլեկտրական դաշտի համասեռ մակերևույթները։ Երբ էլեկտրոնային փողը անցնում է այս աղյուսակների համակարգով, այն շեղվում է էլեկտրական դաշտի ուղղության հակառակ ուղղությամբ։ Շեղման անկյունը կարող է հեշտությամբ փոփոխվել աղյուսակների պոտենցիալների փոփոխմամբ։

Երկրորդ դեպք
Այստեղ մենք ունենք երկու կոնցենտրիկ գլաններ, որոնց միջև կիրառված է պոտենցիալային տարբերություն, ինչպես ցուցադրված է նկարում.

Էլեկտրական դաշտի արդյունավետ ուղղությունը և էլեկտրական դաշտի համասեռ մակերևույթները նաև ցուցադրված են նկարում։ Էլեկտրական դաշտի համասեռ մակերևույթները նշված են կետերով կոր տեսքով։ Այժմ մենք հետաքրքրված ենք հաշվարկել էլեկտրոնային փողի շեղման անկյունը, երբ այն անցնում է այս կոր էլեկտրական դաշտի համասեռ մակերևույթով։ Դիմենք նկարում ցուցադրված S կոր էլեկտրական դաշտի համասեռ մակերևույթին։ Մակերևույթի աջ կողմը գտնվում է +E պոտենցիալով, իսկ ձախ կողմը -E պոտենցիալով։ Երբ էլեկտրոնային փողը հարվածում է նորմալի անկյունով A, ապա անցնելուց հետո այն շեղվում է B անկյունով մակերևույթի նկատմամբ, ինչպես ցուցադրված է նկարում։ Էլեկտրոնային փողի նորմալ բաղադրիչը կարող է ավելանալ, քանի որ ուժը ազդում է նորմալ ուղղությամբ մակերևույթին։ Դա նշանակում է, որ շոշափող արագությունները նույնական կմնան, ուստի շոշափող բաղադրիչները հավասարեցնելով ունենք V1sin (A) = V2sin(B), որտեղ V1-ն էլեկտրոնների սկզբնական արագությունն է, V2-ն անցնե