电子束线的偏转与磁偏转.doc

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实验十七 电子束线的电偏转与磁偏转
实验目的
。
2•了解电子束线管的结构和原理。
实验仪器
SJ— SS— 2型电子束实验仪。
实验原理
在大多数电子束线管中，电子束都在 互相垂直的两个方向上偏移，以使电子束 能够到达电子接受器的任何位置，通常运 用外加电场和磁场的方法实现， 如示波管、
显像管等器件就是在这个基础上运用相同 的原理制成的。
1•电偏转原理
电偏转原理如图4 — 17- 1所示。通常 在示波管(又称电子束线管)的偏转板上 加上偏转电压 V,当加速后的电子以速度 v沿Z方向进入偏转板后， 受到偏转电场E (Y
轴方向)的作用，使电子的运动轨道发生偏移。假定偏转电场在偏转板 I范围内是均匀
的，电子作抛物线运动，在偏转板外，电场为零，电子不受力，作匀速直线运动。在偏 转板之内
Y爲2丄竺(勻2
2 2 m v
式中v为电子初速度，Y为电子束在 Y方向的偏转。电子在加速电压 Va的作用下，加速 电压对电子所做的功全部转为电子动能，则 —mv2 eVA。
2
将E= V/ d和v2代入(4— 17— 1 )式，得
Y也
4VAd
电子离开偏转系统时，电子运动的轨道与
dY
tg —
dZ
Z轴所成的偏转角
xl 2VAd
设偏转板的中心至荧光屏的距离为 L,电子在荧光屏上的偏离为
tg S
(4— 17— 1)
的正切为
(4— 17— 2)
S,则
代入(4— 17 — 2)式，得
2VAd
由上式可知，荧光屏上电子束的偏转距离 S与偏转电压V成正比，与加速电压 Va成反
比，由于上式中的其它量是与示波管结构有关的常数故可写成
S ke— ( 4 — 17— 4)
Va
Va 一定时，偏转距离与偏转电压呈线性关系。为了
1
ke(丄) (4 — 17— 5)
Va
则总偏转距离
磁称为磁偏转灵敏度，单位为毫米 /安培。同样， 磁越大，磁偏转的灵敏度越高。
仪器描述
磁聚 电源1— 磁偏 阴极 栅极 电源指示 Y 电源2 — X
功能选择：用于选择实验项
目。
励磁电流：用于调节磁聚焦 线圈中，或磁偏转线圈中的电流大小。
KV表：用以直接指示 V2电压的大小。
mA — V表：经“功能选择”开关的转换，可以分别测量聚焦电压 Vi （量程为0—
50V X 15）,电偏电压（量程为 0— 50V X 3）,磁聚励磁电流（0—50mA X 20）,磁偏励磁 电流（量程为 0—50mA X 1）。
插头指示（安全指示）：用于指示仪器是否处于安全使用状态，其作用与验电笔相 似，手触指示灯管时，若指示灯发亮，则表明是安全的。
本仪器使用时，周围应无其它强磁场存在，仪器应南北方向测试， 避免地磁场的影
响。
实验内容

（1） 将“功能选择”置于 X或Y电偏位置，按图4 — 17 — 4