Działo elektronowe - Electron gun
Wyrzutni elektronowej (również nazywany elektronów emiter ) stanowi element elektryczny w pewnych rurek próżniowych , która wytwarza wąską skolimowanego wiązki elektronów , który ma dokładnie energii kinetycznej . Największe zastosowanie ma lampy elektronopromieniowe (CRT), używane w prawie wszystkich telewizorach , wyświetlaczach komputerowych i oscyloskopach , które nie są wyświetlaczami z płaskim ekranem. Są również wykorzystywane w wyświetlaczach emisji polowych (FED) , które są zasadniczo płaskoekranowymi wyświetlaczami zbudowanymi z rzędów bardzo małych lamp katodowych. Są one również stosowane w kuchence mikrofalowej liniowej wiązki rurek próżniowych , takie jak klistrony , indukcyjnych rur wyjściowych , lampy o fali i gyrotrony , a także w dokumentach naukowych, takich jak mikroskopem elektronowym i akceleratory cząstek . Pistolety elektronowe można sklasyfikować według rodzaju generowania pola elektrycznego (DC lub RF), mechanizmu emisji ( termionowa , fotokatoda , emisja zimna , źródło plazmy ), ogniskowania (czysta elektrostatyczność lub z polami magnetycznymi) lub liczby elektrod .
Charakterystyka
Elektrostatyczne, termionowe działo elektronowe na prąd stały składa się z kilku części: gorącej katody , która jest podgrzewana w celu wytworzenia strumienia elektronów poprzez emisję termiczną ; elektrody wytwarzające pole elektryczne w celu ogniskowania wiązki elektronów (takie jak cylinder Wehnelta ); i jedną lub więcej elektrod anodowych, które przyspieszają i dalej ogniskują wiązkę. Duża różnica napięcia między katodą a anodą przyspiesza oddalanie elektronów od katody. Pierścień odpychający umieszczony między elektrodami skupia elektrony na małej plamce na anodzie kosztem mniejszego natężenia pola ekstrakcji na powierzchni katody. Często w anodzie w tym małym miejscu znajduje się otwór, przez który elektrony przechodzą, tworząc skolimowaną wiązkę, zanim dotrą do drugiej anody, zwanej kolektorem. Ten układ jest podobny do soczewki Einzel .
Zastosowania dział elektronowych
Najczęstszym zastosowaniem wyrzutni elektronowych są lampy elektronopromieniowe , które były szeroko stosowane w monitorach komputerowych i telewizyjnych, dopóki płaskie ekrany nie sprawiły, że stały się przestarzałe. Większość kolorowych lamp katodowych zawiera trzy wyrzutnie elektronowe, z których każda wytwarza inny strumień elektronów. Każdy strumień przechodzi przez maskę cienia, w której elektrony zderzają się z czerwonym, zielonym lub niebieskim luminoforem, aby oświetlić kolorowy piksel na ekranie. Wynikowy kolor, który jest widoczny dla widza, będzie połączeniem tych trzech kolorów podstawowych .
Elektronów pistolet może być również stosowany do jonizacji cząsteczek dodając elektrony lub usuwanie elektronów z atomem . Technologia ta jest czasami wykorzystywana w spektrometrii mas w procesie zwanym jonizacją elektronową w celu zjonizowania parowanych lub gazowych cząstek. Mocniejsze pistolety elektronowe są używane do spawania, powlekania metali, drukarek 3D do metalu , produkcji proszków metali i pieców próżniowych.
Pistolety elektronowe są również używane w zastosowaniach medycznych do wytwarzania promieni rentgenowskich przy użyciu akceleratora liniowego (akcelerator liniowy); wiązka elektronów o wysokiej energii uderza w cel, stymulując emisję promieni rentgenowskich .
Pistolety elektronowe są również używane we wzmacniaczach lamp z falą bieżącą dla częstotliwości mikrofalowych.
Pomiar i wykrywanie
Nanocoulombmeter w połączeniu z kubka Faradaya mogą być stosowane do wykrywania i pomiaru wiązek elektronów emitowanych z pistoletu i jonowych pistoletów .
Innym sposobem wykrywania wiązek elektronów z wyrzutni elektronowej jest użycie ekranu luminoforowego, który świeci się po trafieniu elektronem.
Zobacz też
Bibliografia
Dalsza lektura
Linki zewnętrzne
- Symulacja samouczka Electron Gun Interactive z LMU Monachium