Tubul Catodic

Există mai multe tipuri de tuburi catodice folosite pentru osciloscoape, clasificarea lor putând să se facă după diverse criterii.

După numărul de fascicule de electroni independente (spoturi), se deo¬sebesc tuburi cu un singur fascicul, cu două sau mai multe fascicule. Modul în care se efectuează deplasarea fasciculului de electroni le diversifică în tuburi cu deflexie electrostatică şi tuburi cu deflexie electromagnetică.

În funcţie de absenţa sau prezenţa unei accelerări suplimentare a electro¬nilor în zona dintre plăcile de deflexie şi ecran se disting tuburi monoaccelera tor şi postaccelerator.

Diferenţieri apar şi prin modalităţile de stingere a spotului pe durata cursei inverse, care pot fi cu blocare prin negativarea grilei, sau prin deviere cu un sistem de deflexie special.

Caracteristicile de luminiscenţă ale peliculelor cu fosfor folosite pentru formarea imaginii diversifică tuburile catodice în raport de persistenţă (in¬tervalul de timp necesar pentru reîmprospătare) şi după lungimea de undă a radiaţiei luminoase (culoare). În ceea ce priveşte caroiajul care formează diviziunile pe ecran, acesta poate fi cu reţea în interiorul tubului sau în ex¬terior.

Alte criterii se referă la valorile unor parametri cum sunt: dimensiunile şi intensitatea spotului, contrastul, liniaritatea, viteza de înscriere etc.

În figura 1 este redată principial o secţiune printr-un tub catodic de tipul menţionat.

Pe figură se poate observa forma exterioară a tubului de sticlă TS, com¬pus dintr-o parte cilindrică şi una tronconică, la unul din capete fiind dis¬pus ecranul E, iar la celălalt soclul S cu fişele de conexiuni F. În interiorul tubului, vidat la circa 10~8 mmHg, se află electrozii care generează, for¬mează şi determină deflexia fasciculului de electroni.

La partea inferioară a figurii s-au simulat sursele de alimentare, de o manieră care relevă ordonarea potenţialelor diverşilor electrozi.

Urmărind succesiunea fenomenelor care se produc în tubul catodic, se disting cinci zone:

1. Zona generării fasciculului de electroni are structura unei triode, constând din catodul C, grila G şi anodul de accelerare Ac Catodul C, cu în¬călzire indirectă prin filamentul F, emite electroni prin efect termoionic. Grila G, cunoscută şi sub denumirea de cilindru Wehnelt, prin potenţialul său UG controlează intensitatea fasciculului emis. Anodul Ac , aflat la un potenţial UAC de valoare ridicată faţă de catod, determină un cîmp electric sub acţiunea căruia electronii sunt atraşi din regiunea catodului şi acceleraţi astfel încât la ieşirea din această zonă au o energie cinetică însemnată (la tu¬burile monoaccelerator aceasta energie trebuie să fie suficientă pentru ilu¬minarea ecranului). Atât grila cât şi anodul sunt de formă cilindrică şi au orificii circulare, care permit trecerea unui fascicul îngust către zona urmă¬toare.

Semnificaţia potenţiometrului Luminozitate este acum evidentă, în sensul că prin el se reglează UG , astfel încât să se obţină intensitatea dorită a spotului pe ecran. Stingerea spotului se face tot în această zonă, prin aplica¬rea pe grila G a unei tensiuni suplimentare (de la CSS), puternic negativă, care nu mai permite anodului Ac extragerea electronilor emişi de catod.

În cazul tuburilor cu stingere prin deviere, anodul Ac cuprinde două orificii succesive între care se află un sistem de placi de deflexie. La co¬manda de stingere se aplică o tensiune pe plăcile de deflexie, care deviază spotul, încât nu mai poate trece prin cel de-al doilea orificiu. Deşi complică construcţia tubului, acest procedeu are avantajul că stingerea spotului este netă, eliminându-se influenţa unei stabilizări insuficiente a surselor de ali¬mentare, care poate fi resimţită la stingerea prin comandă pe grilă.