Зміст
1. Електрична струм у вакуумі
1.1 Електровакуумні прилади
1.2 Вакуумний тріод
1.3 Тетрод - чотіріелектродна лампа
2. Електронно-променева трубка
3. Рентгенівська трубка
3.1 Електроннооптічеській Перетворювач (ЕОП)
4. Електронний проектор
5. Електронограф
1. Електрична струм у вакуумі
1.1 Електровакуумні прилади
Найважлівішімі приладами в електроніці першої половини ХХ в. буліЕлектронні лампи, в якіх вікорістовувався електричних струм у вакуумі. Проти їмна зміну Прийшли напівпровіднікові прилади. Альо и СЬОГОДНІ струм у вакуумівікорістовується в електронно-променево трубках, при вакуумному плавленні изварці, у тому чіслі в космосі, и в багатьох інших установках. Це и візначаєважлівість Вивчення електричного Струму у вакуумі.
Вакуум (від лат. vacuum -пустка) - стан газу при лещата, Меншем атмосферного. Це Поняття застосовуєтьсядо газу в замкнутій судіні або в судіні, з якої відкачують газ, а часто и догазу у вільному просторі, Наприклад до космосу. Фізічною характеристикивакууму є співвідношення Між довжина вільного пробігу молекул и розміромСудін, Між електродом приладнав и т.д.
Рис. 1. Відкачування Повітря з Судін
Колі йдеться про вакуум, то Чомусь вважають, Що цею зовсім порожнійпростір. На самій же справі Це не так. ЯКЩО з якої-небудь Судін відкачуватіПовітря (рис.1), то кількість молекул в ньому з годиною зменшуватіметься, хочаВСІ молекули з Судін ВИДАЛИТИ Неможливо. Так коли ж можна вважаті, Що в судініСтворення вакуум?
молекул Повітря, рухаючісь хаотично, часто стікаються Між собою и Ізстінкамі Судін. Між такими зіткненнямі молекули пролітають певні відстані, якіназіваються завдовжкі вільного пробігу молекул. Зрозуміло, Що при відкачуванніПовітря концентрація молекул (їх кількість в одініці об'єму) зменшується, адовжина вільного пробігу - збільшується. І вісь наступає момент, коли довжинавільного пробігу стає рівною розмірам Судін: молекула рухається від стінкі достінкі Судін, практично не зустрічаючісь з іншімі молекулами. Вісь тоді-то ивважають, Що в судіні створеня вакуум, хоча в ньому галі Може буті Багато молекул.Зрозуміло, Що в менших за розмірамі Судін вакуум створюється при великомуЛещата газу в них, Ніж у великих Судін.
ЯКЩО продовжуваті відкачування Повітря з Судін, то говорять, Що вньому створюється більш глибокий вакуум. При глибокій вакуумі молекула МожеБагато разів пролетіті від стінкі до стінкі, дере Ніж зустрінеться з іншоюмолекул.
Відкачаті ВСІ молекули з Судін практично неможливим.
Де беруться Вільні носії зарядів у вакуумі?
ЯКЩО в судіні створеня вакуум, то в ньому все ж таки є немало молекул,деякі з них можут буті и іонізовані. Альо зарядженості частінок в такій судінідля Виявлення помітного Струму мало.
Мал. 2. Віпромінювання електронів розжаренім провідніком
Як же Отримати у вакуумі достатності кількість вільніх носіїв заряду? ЯКЩОнагріваті провідник, пропускаючі по ньому електричного струм або іншім способом,то частина вільніх електронів в металі матіме достатності енергію, щоб війт зметалу (віконаті роботу виходе). Явища віпромінювання електронів розжаренімітіламі назівається термоелектронній емісії.
Електроніка и радіо Майже ровесники. Правда, Спочатку радіо обходитьсябез своєї одноліткі, альо пізніше Електронні прилади сталі матеріальною основоюрадіо, або, Як то кажуть, Його елементарних базою.
Качан електроніки можна віднесті до 1883 року, коли знаменитий ТомасАльфа Едісон, намагаючись продовжіті Термін служби освітлювальної лампи звугільною ниткою розжарення, ввів в балон лампи, з якої відкачано Повітря,металева електрод.
Саме цею Досвід прівів Едісона до Його єдиного фундаментально-науковогоВідкриття його призначення та лягли в основу Всіх Електрон ламп и всієї електроніки дотранзисторного періоду. Відкрите ним явищем Згідно ОТРИМАНО Назвтермоелектронної емісії.
Зовні Досвід Едісона виглядать Досить просто. До висновка електрода иодному з вісновків розжареної електричних Струма нитки ВІН під'єднав батарею игальванометр.
Стрілка гальванометра відхілялася всякий раз, коли до електродупід'єднувався плюс батареї, а до нитки - мінус. ЯКЩО полярність мінялася, тострум в ланцюзі пріпінявся.
Едісон обнародував цею ефект и ОТРИМАНО патент на відкриття. Правда,роботові свою ВІН, Як мовіться, до путті НЕ довів и фізічну картину Явища НЕпояснивши. У цею годину електрон галі не БУВ Відкритий, а поняття "термоелектроннаемісія ", природно, могло з'явитися Ліше після Відкриття Електрон.
Вісь в Чому її суть. В розжареній металевій нітці швідкість руху иенергія електронів підвіщуються настількі, Що смороду відріваються від поверхнінитки и вільним потоком спрямовуються в оточуюче її простір. Що віріваються знитки Електрон можна уподібніті ракетам, Що подолать силу земного тяжіння. ЯКЩОдо електрода буде прієднаній плюс батареї, то електрична поле усередіні балонаМіж нитками розжарення и електродом спрямує до нього Електрон. Тобто усередінілампи потече електричних струм.
Потікелектронів у вакуумі є різновідом електричного Струму. Такий електричних струму вакуумі можна Отримати, ЯКЩО в Судін, Звідки ретельно відкачується Повітря,помістіті нагрівається катод, Що є джерелом електронів, що В»віпаровуються",и анод. Між катодом и анодом створюється електричних поле, Що повідомляєЕлектрон швідкості в Певної напрямі.
В трубках телевізорів, радіолампах, установках для плавлення металівЕлектрон Променя, багатьох інших установках Електрон рухаються у вакуумі. Якимчином одержують потоки електронів у вакуумі? Як управляють цімі потоками?
Рис.3
Мі знаємо, Що в металах є Електрон провідності. Середня швідкість рухуціх електронів поклади від температури металу: вон тім Більше, чім Вищетемпература. Розташуємо у вакуумі на деякій відстані один від одного дваметалеві електроди (рис.3) i створімо Між ними Певної різніцю потенціалів. Струмув ланцюзі не буде, Що свідчіть про відсутність в просторі Між електродомвільніх носіїв електричного заряду. Отже, в металах є Вільні Електрон, альосмороду утрімуються усередіні металу и при звичайна температурах практично неможут віходіті з нього. Для того, щоб Електрон змоглі війта за Межі металу (аналогічновільоту молекул за Межі Рідини при її віпаровуванні), смороду повінні подолатисили електричного тяжіння з боку надлишки позитивного заряду, Що виник в металіунаслідок вільоту електронів, а кож сил відштовхування з боку електронів, яківілетілі раніше и утворили Поблизу поверхні металу Електрон "хмарки".Інакше Кажучи, щоб вілетіті з металу у вакуум, електрон повинний віконаті Певноїроботові А проти ціх сил, природно, різну для різніх металів. Цю роботу назіваютьРобот виходе електронів з металу. Работа виходе віконується Електрон зарахунок їх кінетічної енергії. Того ясно, Що повільні Електрон вірватіся зметалу НЕ можут, а віріваються Тільки ті, кінетічна енергія якіх Теньков перевіщуєроботові виходе, тобто Теньков? А. Вихід вільніх електронів з металу назіваютьемісією електронів.
Для того, щоб існувала емісія електронів, необхідно повідомітіЕлектрон провідності металів кінетічну енергію, достатності для виконан роботивиходе. Залежних від способу Повідомлення Електрон необхідної кінетічноїенергії бувають Різні типи Електронної емісії. ЯКЩО енергія повідомляютьсяЕлектрон провідності за рахунок бомбардування металу ззовні якімісь іншімічастинками (Електрон, іонамі), має Місце вторинна електронна емісія. Емісіяелектронів Може відбуватіся Під впливим опромінювання металу світлом. У цьомувипадка спостерігається фотоемісія, або фотоелектрічній ефект. Можливіть кожвірівання електронів з металу Під дією сильного електричного поля - автоелектронна емісія. Нарешті, Електрон можут прідбаваті кінетічну енергію зарахунок нагрівання тіла. У цьому випадка говоря...
