29-05-2017, 01:12 PM
مفاهيم پايه لامپ پرتوي کاتدي
اين وسيله از نظر ظاهر و ساختمان شبيه لامپي است که براي بررسي اثر ميدانهاي الکتريکي و آهنربايي پرتوهاي کاتدي به کار مي رود. تفاوت اساسي در اين است که قبلا کاتد سرد بود و به علت بمباران با يونها ، الکترون گسيل مي کرد. حالا چشم الکترون تفنگ الکتروني است که در قسمت باريک لامپ قرار دارد.
● تفنگ الکتروني
تفنگ الکتروني عبارت است از کاتد التهابي (رشته) که الکترون گسيل مي کند و آند که به شکل قرصي با سوراخ کوچک با قطري برابر با ۱ تا ۳mm ساخته مي شود. اختلاف پتانسيلي از چند صد تا چند هزار ولت بين کاتد و آند برقرار مي شود که در فضاي بين آنها ميدان الکتريکي شديدي تشکيل مي شود.
اين ميدان به الکترودهايي که از کاتد گسيل مي شوند تا سرعتهاي بسيار بالايي شتاب مي دهند.
کاتد داخل استوانه فلزي است که به آن ولتاژ مثبتي (نسبت به کاتد) اعمال مي شود که اندکي از ولتاژ آند کمتر است. عمل مشترک اين استوانه و آند باعث مي شوند که تقريبا تمام الکترونها در سوراخ آند جمع (کانونش پرتوهاي کاتدي) و از آن به شکل نوار باريکي ، يعني باريکه الکتروني ، خارج شوند. در محلي که اين باريکه به پرده مي خورد (ته لامپ که با ماده ليان پوشيده شده است)، نقطه تابان روشني ظاهر مي شود.
● طرز کار لامپ پرتوي کاتدي
باريکه الکتروني خارج شونده از تفنگ الکتروني ، در مسيرش به طرف پرده ، از بين دو جفت صفحه هاي فلزي موازي مي گذرند. اگر به جفت صفحه هاي اول ، ولتاژي اعمال شود، ميدان يکنواختي ايجاد مي شود و الکترونهايي را که از آن مي گذرند به طرف صفحه اي مثبت منحرف مي کند و لکه روشن روي پرده در امتداد افقي به طرف چپ يا راست منحرف خواهد شد. به همين ترتيب ، اگر ولتاژي به جفت صفحات دوم اعمال شود تا باريکه به طرف صفحه مثبت منحرف مي گردد و لکه روشن روي پرده در امتداد قائم به طرف بالا يا پايين تغيير مکان مي دهند.
سپس از روي جا بجايي لکه روشن روي پرده مي توان در مورد ولتاژ اعمال شده بر صفحات منحرف کننده ، نظر داد. در اينجا چيز مهم و حائز اهميت اين است که به علت جرم اينرسي ناچيز الکترونها ، به هر تغيير ولتاژ روي صفحات خيلي سريع واکنش نشان مي دهد. بنابراين لامپ پرتوي کاتدي را مي توان براي رديابي فرآيندهايي که در آنها تغييرات بسيار سريع ولتاژ و جريان روي مي دهند بکار برد. مسائلي از اين نوع در مهندسي راديو که در آنجا جريانها و ولتاژها چندين ميليون بار در ثانيه تغيير مي کنند بسيار حائز اهميت است.
● نوسان نگار پرتو کاتدي
با مجهز کردن لامپ پرتو کاتدي با وسايل مناسبي جهت بررسي فرآيندهايي شبيه تغيير سريع ولتاژ و جريان وسيله اي ساخته مي شود که نوسان نگار پرتوي کاتدي ناميده مي شود. اين وسيله نه فقط در مهندسي راديو بلکه در بعضي شاخه هاي ديگر علم و تکنو لوژي نيز ابزار پژوهشي مهمي است و کار پژوهش در آزمايشگاههاي علمي و صنعتي بدون آن دشوار است.
● کاربردهاي لامپ پرتوي کاتدي
تلويزيون يکي از وسايلي است که مجهز به لامپ پرتوي کاتدي است. مي توان گفت که لامپ پرتوي کاتدي مهمترين قسمت دستگاههاي تلويزيوني است. در دستگاههاي تلويزيوني ، لامپهايي که بجاي کنترل الکتريکي ، باريکه الکتروني را بطور مغناطيسي کنترل مي کنند، نيز بطور عمده اي بکار مي روند.
اين وسيله از نظر ظاهر و ساختمان شبيه لامپي است که براي بررسي اثر ميدانهاي الکتريکي و آهنربايي پرتوهاي کاتدي به کار مي رود. تفاوت اساسي در اين است که قبلا کاتد سرد بود و به علت بمباران با يونها ، الکترون گسيل مي کرد. حالا چشم الکترون تفنگ الکتروني است که در قسمت باريک لامپ قرار دارد.
● تفنگ الکتروني
تفنگ الکتروني عبارت است از کاتد التهابي (رشته) که الکترون گسيل مي کند و آند که به شکل قرصي با سوراخ کوچک با قطري برابر با ۱ تا ۳mm ساخته مي شود. اختلاف پتانسيلي از چند صد تا چند هزار ولت بين کاتد و آند برقرار مي شود که در فضاي بين آنها ميدان الکتريکي شديدي تشکيل مي شود.
اين ميدان به الکترودهايي که از کاتد گسيل مي شوند تا سرعتهاي بسيار بالايي شتاب مي دهند.
کاتد داخل استوانه فلزي است که به آن ولتاژ مثبتي (نسبت به کاتد) اعمال مي شود که اندکي از ولتاژ آند کمتر است. عمل مشترک اين استوانه و آند باعث مي شوند که تقريبا تمام الکترونها در سوراخ آند جمع (کانونش پرتوهاي کاتدي) و از آن به شکل نوار باريکي ، يعني باريکه الکتروني ، خارج شوند. در محلي که اين باريکه به پرده مي خورد (ته لامپ که با ماده ليان پوشيده شده است)، نقطه تابان روشني ظاهر مي شود.
● طرز کار لامپ پرتوي کاتدي
باريکه الکتروني خارج شونده از تفنگ الکتروني ، در مسيرش به طرف پرده ، از بين دو جفت صفحه هاي فلزي موازي مي گذرند. اگر به جفت صفحه هاي اول ، ولتاژي اعمال شود، ميدان يکنواختي ايجاد مي شود و الکترونهايي را که از آن مي گذرند به طرف صفحه اي مثبت منحرف مي کند و لکه روشن روي پرده در امتداد افقي به طرف چپ يا راست منحرف خواهد شد. به همين ترتيب ، اگر ولتاژي به جفت صفحات دوم اعمال شود تا باريکه به طرف صفحه مثبت منحرف مي گردد و لکه روشن روي پرده در امتداد قائم به طرف بالا يا پايين تغيير مکان مي دهند.
سپس از روي جا بجايي لکه روشن روي پرده مي توان در مورد ولتاژ اعمال شده بر صفحات منحرف کننده ، نظر داد. در اينجا چيز مهم و حائز اهميت اين است که به علت جرم اينرسي ناچيز الکترونها ، به هر تغيير ولتاژ روي صفحات خيلي سريع واکنش نشان مي دهد. بنابراين لامپ پرتوي کاتدي را مي توان براي رديابي فرآيندهايي که در آنها تغييرات بسيار سريع ولتاژ و جريان روي مي دهند بکار برد. مسائلي از اين نوع در مهندسي راديو که در آنجا جريانها و ولتاژها چندين ميليون بار در ثانيه تغيير مي کنند بسيار حائز اهميت است.
● نوسان نگار پرتو کاتدي
با مجهز کردن لامپ پرتو کاتدي با وسايل مناسبي جهت بررسي فرآيندهايي شبيه تغيير سريع ولتاژ و جريان وسيله اي ساخته مي شود که نوسان نگار پرتوي کاتدي ناميده مي شود. اين وسيله نه فقط در مهندسي راديو بلکه در بعضي شاخه هاي ديگر علم و تکنو لوژي نيز ابزار پژوهشي مهمي است و کار پژوهش در آزمايشگاههاي علمي و صنعتي بدون آن دشوار است.
● کاربردهاي لامپ پرتوي کاتدي
تلويزيون يکي از وسايلي است که مجهز به لامپ پرتوي کاتدي است. مي توان گفت که لامپ پرتوي کاتدي مهمترين قسمت دستگاههاي تلويزيوني است. در دستگاههاي تلويزيوني ، لامپهايي که بجاي کنترل الکتريکي ، باريکه الکتروني را بطور مغناطيسي کنترل مي کنند، نيز بطور عمده اي بکار مي روند.