Осциллографические трубки для записи быстропротекающих процессов

V.I. Voznesenskii, N.V. Korotkikh, A.V. Chernetskii, A.S. Koporskii
1957 Uspehi fiziceskih nauk  
ВВЕДЕНИЕ Одной из важнейших задач современной науки является исследование процессов, протекающих в чрезвычайно короткие промежутки времени -в миллиардные и меньшие доли секунды. Изучение таких явлений с помощью обычных осциллографов наталкивается на ряд принципиальных трудностей. Дело в том, что при уменьшении периода повторения процессов или их длительности приходится сталкиваться с совершенно новыми явлениями, значительно затрудняющими их индикацию. Сюда прежде всего следует отнести: снижение
more » ... чувствительности и искажение изображения за счет пролетного эффекта в осциллографических трубках, искажение сигнала из-за рассогласования импеданцев в местах перехода сигнала в отклоняющую систему и за счет паразитных связей между отклоняющими системами; уменьшение яркости изображения при повышении скорости записи; недостаточную разрешающую способность обычных трубок, недостаточную широкополосность и стабильность усилителей обычных осциллографов и т. д. Эти и другие ограничения делают по существу невозможным применение обычных типов осциллографов на частотах более 5-10 мггц и для наблюдения импульсов длительностью менее нескольких долей мксек. За последнее время у нас и за границей были разработаны новые типы осциллографов, позволившие значительно расширить диапазон измерений в сторону более кратковременных процессов. Это было достигнуто не только и даже не столько за счет усовершенствования старых методов, но, в основном, за счет разработки принципиально новых методов осциллографирования *). Значительные изменения были также внесены в схемы усилителей, генераторов развертки и в различные вспомогательные устройства осциллографов. В обзоре, охватывающем последнее десятилетие, рассматриваются основные методы осциллографирования быстропротекающих процессов, а также некоторые характерные для скоростных электронно-лучевых трубок вопросы, как получение тонкого электронного луча, послеускорение, и т. д. *) Поскольку метод отклонения электронного луча во многом определяет высокочастотный предел измерения осциллографов и накладывает определенные требования на всю конструкцию трубки и схемы основных узлов осциллографов, то под методом осциллографирования здесь понимается в основном метод отклонения. 8 УФН, т. LXU, вып. 4 498 В. И. ВОЗНЕСЕНСКИЙ, Н. В. КОРОТКИХ, А. В. ЧЕРНЕТСКИЙ, А. С. КОПОРСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ ТРУБКИ ДЛЯ ЗАПИСИ БЫСТРОПРОТЕКАЮ:ЦИХ ПРОЦЕССОВ 499 Соотношение между статической и динамической чувствительностями имеет вид wAt\ -; I \1=Ю006 1=2 см --» \ \ \ Λ V, 10 s ю 9 /о» Рис. 2. Зависимость динамической чувствительности обычной отклоняющей системы от частоты. 2 J т. е. чувствительность отклонения пропорциональна отношению синуса половины угла пролета сквозь отклоняющие пластины к половине этого же угла. Так, например, при угле пролета 0,794 радиана отношение динамической чувствительности к статической равняется 0,9; при угле пролета 2,78 радиана это отношение равно приблизительно 0,7, а при угле пролета, равном 2 я, отношение становится равным нулю. На рис. 2 представлена зависимость чувствительности отклонения от частоты, рассчитанная Холмэном для случая У =1000 в и длине отклоняющих пластин (1 = 2 см) 8 . Из рисунка видно, что при данных размерах отклоняющих пластин ~0.5 чувствительность отклонения резко падает, начиная с частот порядка 10 8 гц. При частоте 6 · 10 8 гц чувствительность падает до 50% своей первоначальной величины, а при частоте 1 · 10 9 гц падает до нуля. При этом необходимо иметь в виду, что расчет производился без учета поля рассеивания. При учете этого фактора частотная характеристика системы ухудшается. Таким образом, даже для наблюдения гармонических колебаний при частотах выше 1 · 10 8 гц возникают серьезные трудности. Еще хуже обстоит дело с негармоническими и особенно импульсными сигналами, имеющими в своем спектре составляющие очень высоких частот. Для того чтобы получить неискаженное изображение импульса с длительностью фронта 'ф, необходимо воспроизвести все гармониче-
doi:10.3367/ufnr.0062.195708i.0497 fatcat:kxlijbzslrf7hhzy7wbgskznn4