Электронная пушка - Electron gun
Электронная пушка (также называемый эмиттером электронов ) представляет собой электрический компонент , в некоторых вакуумных трубках , которые производят узкий коллимированный пучок электронов , который имеет точную кинетическую энергию . Наибольшее распространение получили электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), которые используются почти во всех телевизорах , компьютерных дисплеях и осциллографах , не являющихся плоскими дисплеями. Они также используются в автоэмиссионных дисплеях (FED) , которые по сути представляют собой плоские дисплеи, состоящие из рядов чрезвычайно маленьких электронно-лучевых трубок. Они также используются в микроволновых вакуумных трубках с линейным лучом, таких как клистроны , индуктивные выходные лампы , лампы бегущей волны и гиротроны , а также в научных инструментах, таких как электронные микроскопы и ускорители частиц . Электронные пушки можно классифицировать по типу генерации электрического поля (постоянный или высокочастотный), по механизму излучения ( термоэлектронный , фотокатодный , холодное излучение , источник плазмы ), по фокусировке (чисто электростатическое или с помощью магнитных полей) или по количеству электродов. .
Характеристики
Электростатическая термоэлектронная пушка постоянного тока состоит из нескольких частей: горячего катода , который нагревается для создания потока электронов за счет термоэлектронной эмиссии ; электроды, создающие электрическое поле для фокусировки электронного луча (например, цилиндр Венельта ); и один или несколько анодных электродов, которые ускоряют и дополнительно фокусируют луч. Большая разница напряжений между катодом и анодом ускоряет электроны от катода. Кольцо отталкивания, помещенное между электродами, фокусирует электроны на небольшом пятне на аноде за счет более низкой напряженности поля вывода на поверхности катода. Часто в этом небольшом пятне в аноде есть отверстие, через которое электроны проходят, образуя коллимированный пучок, прежде чем достичь второго анода, называемого коллектором. Это устройство похоже на линзу Эйнцеля .
Применение электронных пушек
Чаще всего электронные пушки используются в электронно-лучевых трубках , которые широко использовались в компьютерных и телевизионных мониторах, пока плоские экраны не сделали их устаревшими. Большинство цветных электронно-лучевых трубок содержат три электронные пушки, каждая из которых производит различный поток электронов. Каждый поток проходит через теневую маску, где электроны сталкиваются с красным, зеленым или синим люминофором, чтобы осветить цветной пиксель на экране. Результирующий цвет, который видит зритель, будет комбинацией этих трех основных цветов .
Электронов пушки также могут быть использованы для ионизации частиц пути добавления электронов, или удаления электронов из атома . Эта технология иногда используется в масс-спектрометрии в процессе, называемом электронной ионизацией, для ионизации испаренных или газообразных частиц. Более мощные электронные пушки используются для сварки, нанесения покрытий на металл, 3D-принтеров , производства металлического порошка и вакуумных печей.
Электронные пушки также используются в медицине для получения рентгеновских лучей с помощью линейного ускорителя; пучок электронов высокой энергии попадает в цель, стимулируя испускание рентгеновских лучей .
Электронные пушки также используются в ламповых усилителях бегущей волны для микроволновых частот.
Измерение и обнаружение
Nanocoulombmeter в сочетании с Фарадея может быть использован для обнаружения и измерения лучей , испускаемых из электронной пушки и ионных пушек .
Другой способ обнаружить электронные лучи из электронной пушки - использовать люминофорный экран, который будет светиться при ударе электроном.
Смотрите также
Рекомендации
дальнейшее чтение
Внешние ссылки
- Интерактивное руководство по моделированию электронной пушки от LMU в Мюнхене