示波管属于静电偏转式阴极射线管。它利用电子光学的原理,把阴极发射出来的电子聚成细束,并控制其偏转,使它打到荧光屏上而产生壳点,快速移动的亮点在荧光屏上显示成为曲线或图像。
示波管被广泛应用于测量技术、医疗仪器和雷达等方面,例如常用在示波器中显示波形,用在医疗设备中显示心电图等等。
示波管的结构原理与特点
示波管的结构原理如下图所示:
示波管的外壳为一漏斗状的玻璃壳,管内抽气至高真空(10-4Pa以上)。其中K为涂氧化物阴极,内有热丝。G是一个圆筒,顶部开有小孔,称为控制极。控制板电位比阴极越负,电子就越不容易跑出来。改变控制极的电位,就可以控制射出来的电子数量,从而控制打到荧光屏上的亮度。A1、A2是一些圆筒和膜片组合,分别称为第一阳极、第二阳极。第一阳极接固定电压,作加速电子用,第二阳极接可调电压,作聚集用。常把上述这—套系统称为电子枪。
这一来直径很细的电子束如果不受任何影响,就径直地打到荧光屏S上。荧光屏是在玻壳内涂有一层荧光粉,电子束径直地打到荧光屏上.就在中心处产生一个小交点。在A2和荧光屏之间安置两对互相平行的偏转板。在C1和C2上加上变化的电压,就能使电子束按照电压的变化作静电偏转,打在荧光屏不同的位置上,从而在荧光屏上显示出曲线来。亮点在屏上的位移正比于加在偏转扳上的电压,每伏电压引起亮点偏转的距离,称为偏转灵敏度。
为了防止电子束散焦和使电子获得更大的能量以便打到荧光屏上激发较亮的光迹,常在荧光屏附近的玻壳内涂有石墨层.并与第二阳极后的膜片连接,成为第三阳极或独立成第四阳极。第三或第四阳极按最高电压,作为加速用,使光点足够亮。
电子停止轰击荧光屏后,亮点并非马上消失,而是有—定的余辉时间。余辉时间定义为亮度的初始值下降到1/10所需的时间。并规定:
小于1uS 极短余辉
1~10uS 短余辉
10~1000uS 中短余辉
1~100mS 中等余辉
100~1000mS 长余辉
1s以上 极长余辉