Телевидение?.. Это очень просто!
Шрифт:
Н. — …электрон будет перемещен вбок. Это великолепно! В магнитном ноле все происходит совершенно неожиданным образом. Ну, а если электрон уходит теперь влево…
Л. — …те же рассуждения покажут, что он будет перемещаться вверх.
Н. — И, следовательно, поле будет перемещать его вправо, и т. д. Таким образом, он опишет в конце концов окружность вокруг оси. Какое странное движение! И оно никогда не кончается?
Л. — Конечно! Так как радиус окружности непрерывно уменьшается вплоть
И. — Магнитная фокусировка напоминает мне пляску скальпов.
Л. — Почему же?
Н. — Потому что индейцы, привязав свои жертвы к столбу, описывают вокруг них все уменьшающиеся круги вплоть до момента, когда…
Л. — …вмешательство провидения спасает в решающий момент скальп бесстрашного исследователя. Я ведь тоже читал Фенимора Купера и Майн Рида…
Н. — Теперь, когда ты мне показал анатомию и физиологию электронно-лучевых трубок, я попытаюсь взвесить сравнительные достоинства электростатических и электромагнитных систем. Я понимаю, что трубки с электромагнитными отклонением и фокусировкой проще в изготовлении. Но зато, мне кажется, лучше иметь дело с напряжением, создающим электрическое поле, чем заставлять ток проходить через обмотки электромагнита, что требует некоторой мощности и, следовательно, расхода энергии.
Л. — На первый взгляд ты прав. На самом же деле твои доводы справедливы только в случае трубок небольшого диаметра, самое большее до 20 см. Потому что ты не учитываешь фактора чувствительности.
Н. — Я не понимаю, причем здесь чувства…
Л. — Нет, речь идет здесь о чувствительности отклонения — величине, которая для данной трубки показывает, на сколько миллиметров переместится пятно по экрану, когда напряжение на отклоняющих пластинах изменится на 1 в или когда отклоняющее магнитное поле изменится на 1 гс (гаусс — единица магнитной индукции).
Н. — Таким образом, если я правильно понял, чем чувствительнее трубка, том меньше необходимое напряжение (или мощность в случае магнитных полей) для получения данного перемещения пятна. А от чего же все-таки зависит чувствительность трубки с электростатическим отклонением?
Л. — В такой трубке пятно отклоняется тем больше, чем дольше электроны подвергаются действию отклоняющего поля. Следовательно, чем длиннее отклоняющие пластины, тем выше чувствительность. Точно так же, чем ближе расположены пластины одна к другой, тем больше чувствительность, так как поле интенсивнее.
Н. — Значит, можно делать трубки с очень высокой чувствительностью, используя очень длинные пластины и сокращая до минимума расстояние между ними?
Л. — Ты скоро упрешься в тупик
Н. — Это понятно. Чем быстрее летит снаряд, тем меньше отклоняется он от своей траектории из-за земного притяжения.
Л. — И вот, так как скорость электронов зависит от напряжения на последнем аноде, при увеличении напряжения на нем отклонение уменьшается в таком же соотношении. Это очень важно.
Н. — Я четко вижу формулу, показывающую, что чувствительность S прямо пропорциональна длине пластин l и обратно пропорциональна расстоянию d между ними и анодному напряжению Ua.
Л. — Чудесно! В этой формуле не хватает только расстояния L между отклоняющими пластинами и экраном. Ведь понятно, что чувствительность увеличивается с увеличением этого расстояния, потому что для одного и того же угла отклонения перемещение пятна тем больше, чем дальше расположен экран.
Н. — Ну, это совершенно очевидно. А вот для магнитного отклонения?
Л. — Дело происходит приблизительно таким же образом. Чувствительность и здесь пропорциональна длине l отклоняющего поля, через которое проходят электроны, и расстоянию L между катушками и экраном. Чувствительность уменьшается, когда анодное напряжение Ua увеличивается, но не в том же отношении, что при электростатическом отклонении. В этом случае чувствительность обратно пропорциональна квадратному корню из величины анодного напряжения.
Н. — Иначе говоря, если напряжение увеличивается в 4 раза, то чувствительность уменьшается только в 2 раза?
Л. — Если так пойдет дальше, ты утрешь нос Лейбницу, Ньютону и Эйлеру, вместе взятым…
Н. — Однако все это мне не разъясняет, каким образом вопросы чувствительности заставляют в больших трубках отдать предпочтение способу электромагнитного отклонения.
Л. — Возьмем конкретный пример. Допустим, что у нас трубка с электростатическим отклонением с экраном диаметром 160 мм и общей длиной 55 см. Напряжение, приложенное ко второму аноду, составляет 2 500 в, а чувствительность равна 0,3 мм на вольт. Чтобы заставить пятно отклониться на весь диаметр экрана, нужно, следовательно, изменить напряжение отклоняющих пластин на 160:0,3=533 в. Пусть по мановению волшебной палочки все размеры окажутся увеличенными вдвое. У нас появится трубка, имеющая экран диаметром 320 мм, что очень недурно, и длину 110 см…
Н. — …что уже гораздо хуже.
Л. — Оставим пока в стороне вопрос о размерах. А других неудобств ты не видишь?
Н. — Честное слово, нет. Ведь чувствительность-то увеличится в таком же соотношении. В самом деле, длина пластин увеличится вдвое, что хорошо, а расстояние между ними также увеличится вдвое, что уже плохо. Матч с ничейным результатом. Но из-за того, что расстояние пластин от экрана увеличится вдвое, чувствительность в конечном результате также увеличится в 2 раза. Следовательно, при тех же 533 в мы заставим пятно переместиться по экрану, диаметр которого увеличился вдвое. Видишь, ничего не изменилось.