電子束線的偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)

試驗(yàn)十七電子束線的電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)試驗(yàn)?zāi)康臓?zhēng)論帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的規(guī)律。YlSYlS++++++e0dZ- -- -- -LSJ—SS—2型電子束試驗(yàn)儀。試驗(yàn)原理在大多數(shù)電子束線管中，電子束都在相互垂直的兩個(gè)方向上偏移，以使電子束能夠到達(dá)電子承受器的任何位置，通常運(yùn)顯像管等器件就是在這個(gè)根底上運(yùn)用一樣的原理制成的。44－17－14－17－1在示波管〔又稱電子束線管〕的偏轉(zhuǎn)板上VvZE〔Y軸方向〕的作用，使電子的運(yùn)動(dòng)軌道發(fā)生偏移。假定偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)在偏轉(zhuǎn)板l范圍內(nèi)是均勻的，電子作拋物線運(yùn)動(dòng)，在偏轉(zhuǎn)板外，電場(chǎng)為零，電子不受力，作勻速直線運(yùn)動(dòng)。在偏轉(zhuǎn)板之內(nèi) 1 1 Y at2 (

)2 〔4－17－1〕2 2m vv為電子初速度，YYVA電壓對(duì)電子所做的功全部轉(zhuǎn)為電子動(dòng)能，則1mv2eV。2 AE＝V／dv2代入〔4－17－1〕式，得YVZ24VdAdYdZ電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)時(shí)，電子運(yùn)動(dòng)的軌道與Z軸所成的偏轉(zhuǎn)角dYdZtg

Vl 〔4－17－2〕xl

2VdAL，電子在熒光屏上的偏離為S，則tgSL代入〔4－17－2〕式，得SVlL 〔4－17－3〕2VdASVVA成反比，由于上式中的其它量是與示波管構(gòu)造有關(guān)的常數(shù)故可寫成Ske

V 〔4－17－4〕VAke為電偏常數(shù)?？梢?jiàn)，當(dāng)加速電壓VA肯定時(shí)，偏轉(zhuǎn)距離與偏轉(zhuǎn)電壓呈線性關(guān)系。為了反映電偏轉(zhuǎn)的靈敏程度，定義 Sk電 V e

(1) 〔4－17－5〕VA 稱為電偏轉(zhuǎn)靈敏度，單位為毫米/伏。電磁偏轉(zhuǎn)原理

越大，表示電偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的靈敏度越高。電YlLRRθSe0Z磁偏轉(zhuǎn)原理如圖4－17－2所示。通常在示波管的電子槍和熒光屏之間加上一均勻l范圍內(nèi)是均勻的，在其它范圍都為零。當(dāng)電子以速度vYlLRRθSe0ZfevBmv2R或 RmveBZ軸偏斜了角4－17－2中的幾何關(guān)系得sinlleBR mvZ軸的大小是

圖4－17－2 RRcosR(1cos)mv(1cos)eBZ軸的距離為SLtg假設(shè)偏轉(zhuǎn)角度足夠小，則可取以下近似sintg 和 cos122則總偏轉(zhuǎn)距離SLR(112)2LR22Lmv2eB 2leB mv 1leBLmv

( )2eB 2 mvleB l2eBLmv

2mvleB lmv

(L )2

(4176)2eVAm又由于電子在加速電壓VA2eVAmmv2eVA

即 v代入〔4－17－6〕式，得2meVAS2meVA

(L1l) 〔4－17－7〕2上式說(shuō)明，磁偏轉(zhuǎn)的距離與所加磁感應(yīng)強(qiáng)度B成正比，與加速電壓的平方根成反比。由于偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)是由一對(duì)平行線圈產(chǎn)生的，所以有BKI式中I是勵(lì)磁電流，K是與線圈構(gòu)造和匝數(shù)有關(guān)的常數(shù)。代入〔4－17－7〕式，得2meVAS KleI (L1l) 〔4－17－82meVA2由于式中其它量都是常數(shù)，故可寫成Skm

I 〔4－17－9〕VAmk VAmVA Sk 1 〔4－17－10〕VA磁 I m磁稱為磁偏轉(zhuǎn)靈敏度，單位為毫米/安培。同樣，磁越大，磁偏轉(zhuǎn)的靈敏度越高。儀器描述SJ—SS—2型電子束試驗(yàn)儀高壓調(diào)整V2電偏電壓V1YSJ—SS—2型電子束試驗(yàn)儀高壓調(diào)整V2電偏電壓V1Y偏磁聚磁偏X偏輝度電聚功能選擇102030400.511.505002mA－V插頭指示KV勵(lì)磁電流Y移位 勵(lì)磁電源開(kāi)高壓電源開(kāi) X移位1＋磁偏V1A1A2V2Y2＋X磁聚電源1－磁偏陰極 柵極電源指示Y 電源2－X輝度：用來(lái)轉(zhuǎn)變加在掌握柵G的亮度。聚焦：用來(lái)轉(zhuǎn)變加在第一陽(yáng)A1

的粗細(xì)。關(guān)心聚焦：用來(lái)轉(zhuǎn)變加在A2上的電壓與“聚焦”旋鈕協(xié)作使用，調(diào)整屏上亮點(diǎn)的粗細(xì)。高壓調(diào)整：用來(lái)轉(zhuǎn)變示波管各電極的電壓大小，但不轉(zhuǎn)變各電極的電壓比。電偏轉(zhuǎn)：用來(lái)轉(zhuǎn)變加在垂直〔或水平〕偏轉(zhuǎn)板上的電壓，以調(diào)整屏上亮點(diǎn)的上下〔或左右〕位置。功能選擇：用于選擇試驗(yàn)項(xiàng)目。勵(lì)磁電流：用于調(diào)整磁聚焦線圈中，或磁偏轉(zhuǎn)線圈中的電流大小。2KVV電壓的大小。2

4－17－3mA—VV1〔量程為0—50×1，電偏電壓〔量程為—50×，磁聚勵(lì)磁電流—50m20，磁偏勵(lì)磁電流〔量程為—50m。插頭指示〔安全指示，手觸指示燈管時(shí)，假設(shè)指示燈發(fā)亮，則說(shuō)明是安全的。響。試驗(yàn)內(nèi)容電偏轉(zhuǎn)XY4－17－4〔X電偏接線〕4－17－5〔Y電偏接線〕插入導(dǎo)聯(lián)線。接通“高壓電源開(kāi)VV2調(diào)整至最大值，VV1A1 A2V2Y2XY2XV1A1 A2V2Y2XY2XV1聚焦。XY點(diǎn)。2V1V不變，調(diào)整“電偏電壓X〔或Y〕方向偏25mmVSS、VS～V圖線，驗(yàn)S～V為線性正比關(guān)系。X〔Y〕的偏轉(zhuǎn)方向，如圖中虛線連接，分別測(cè)出S、V數(shù)據(jù)。偏移方向偏移方向V〔伏〕S〔毫米〕自屏中心向左自屏中心向右水平偏轉(zhuǎn)X5101520255101520 25偏轉(zhuǎn)靈敏度 〔毫米/伏〕電偏轉(zhuǎn)靈敏度平均值 〔毫米/伏〕電垂直偏轉(zhuǎn)Y偏移方向V〔伏〕S〔毫米〕自屏中心向上自屏中心向下510152025510152025偏轉(zhuǎn)靈敏度電〔毫米/伏〕偏轉(zhuǎn)靈敏度平均值電〔毫米/伏〕磁偏轉(zhuǎn)將“功能選擇”置于磁偏轉(zhuǎn)位置，接圖4－17－6插入導(dǎo)聯(lián)線。磁聚磁聚電源1 磁偏V1A1A2V2Y2X磁聚 電源1 磁偏Y2X4－17－6接通“高壓電源開(kāi)V2調(diào)至最大，調(diào)整1XYys，并以該點(diǎn)為的坐標(biāo)原點(diǎn)。“勵(lì)磁電流”復(fù)位到零，接通“勵(lì)磁電源開(kāi)”順時(shí)針?lè)较蛘{(diào)整“勵(lì)磁電流”SIS～I(xiàn)S～I(xiàn)為線性正比關(guān)系。轉(zhuǎn)變電源極性〔即轉(zhuǎn)變偏轉(zhuǎn)線圈中的電流方向S、I數(shù)據(jù)。S、I值，求出各組的偏轉(zhuǎn)靈敏度，然后再求其算術(shù)平均值，得出本儀器的偏轉(zhuǎn)靈敏度 。磁偏轉(zhuǎn)方向自