تكوين دائرة عرض الذبذبات
تشتمل دائرة العرض على جزأين: أنبوب الذبذبات ودائرة التحكم الخاصة به. يعد راسم الذبذبات نوعًا خاصًا من الأنابيب الإلكترونية وهو جزء مهم من راسم الذبذبات. يتكون أنبوب راسم الذبذبات من ثلاثة أجزاء: مسدس الإلكترون ونظام الانحراف وشاشة الفلورسنت.
(1) المسدس الإلكتروني
يتم استخدام مسدس الإلكترون لتوليد وتشكيل تيار إلكتروني عالي السرعة ومركّز لقصف شاشة الفلورسنت وجعلها تنبعث من الضوء. يتكون بشكل أساسي من الفتيل F، والكاثود K، وقطب التحكم G، والأنود الأول A1، والأنود الثاني A2. باستثناء الفتيل، فإن هياكل الأقطاب الكهربائية الأخرى عبارة عن أسطوانات معدنية، ومحاورها ثابتة على نفس المحور. بعد تسخين الكاثود، يمكنه إصدار إلكترونات على طول الاتجاه المحوري؛ يحتوي قطب التحكم على إمكانات سلبية بالنسبة إلى الكاثود. تغيير الجهد يمكن أن يغير عدد الإلكترونات التي تمر عبر الثقوب الصغيرة للغاية، وهو التحكم في سطوع البقع الضوئية على شاشة الفلورسنت. من أجل زيادة سطوع بقعة الضوء على الشاشة دون تقليل الحساسية لانحراف شعاع الإلكترون، يتم إضافة قطب كهربائي بعد التسارع A3 بين نظام الانحراف وشاشة الفوسفور في أنابيب الذبذبات الحديثة.
يحتوي الأنود الأول على جهد موجب يبلغ حوالي عدة مئات من الفولتات المطبقة على الكاثود. يتم تطبيق جهد موجب أعلى من القطب الموجب الأول على القطب الموجب الثاني. يتم تسريع شعاع الإلكترون الذي يمر عبر الثقب الصغير للغاية من خلال الإمكانات العالية للأنود الأول والأنود الثاني ويتحرك نحو شاشة الفلورسنت بسرعة عالية. ونظرًا لأن الشحنات المتشابهة تتنافر، فإن شعاع الإلكترون ينتشر تدريجيًا. ومن خلال تأثير تركيز المجال الكهربائي بين الأنود الأول والأنود الثاني، يتم إعادة تجميع الإلكترونات وتتقارب عند نقطة واحدة. من خلال التحكم بشكل صحيح في فرق الجهد بين الأنود الأول والأنود الثاني، يمكن أن يقع التركيز على شاشة الفلورسنت وستظهر نقطة مشرقة وصغيرة. يمكن أن يؤدي تغيير فرق الجهد بين الأنود الأول والأنود الثاني إلى ضبط تركيز بقعة الضوء. هذا هو مبدأ تعديل "التركيز" و"التركيز المساعد" لراسم الذبذبات. يتم تشكيل الأنود الثالث عن طريق طلاء الجزء الداخلي من مخروط الذبذبات بطبقة من الجرافيت. يتم تطبيقه عادة بجهد عالي جدًا. ولها ثلاث وظائف: 1. تعمل على تسريع الإلكترونات بعد مرورها عبر نظام الانحراف، بحيث يكون لدى الإلكترونات طاقة كافية لقصف شاشة الفلورسنت للحصول على سطوع كافٍ؛ ② طبقة الجرافيت مغلفة على المخروط بأكمله، والتي يمكن أن تلعب دورًا وقائيًا؛ ③ يقصف شعاع الإلكترون شاشة الفلورسنت لتوليد إلكترونات ثانوية، ويمكن لـ A3 عند الإمكانات العالية امتصاص هذه الإلكترونات.
(2) نظام الانحراف
معظم أنظمة الانحراف لأنابيب الذبذبات هي أنواع انحراف إلكتروستاتية، والتي تتكون من زوجين من الصفائح المعدنية المتوازية المتعامدة مع بعضها البعض، تسمى لوحات الانحراف الأفقية وألواح الانحراف الرأسية على التوالي. التحكم في حركة شعاع الإلكترون في الاتجاهين الأفقي والرأسي على التوالي. عندما تتحرك الإلكترونات بين لوحات الانحراف، إذا لم يتم تطبيق أي جهد على لوحات الانحراف ولم يكن هناك مجال كهربائي بين لوحات الانحراف، فإن الإلكترونات التي تدخل نظام الانحراف بعد مغادرة القطب الموجب الثاني سوف تتحرك على طول المحور وتنطلق نحو مركز الانحراف الشاشة. إذا كان هناك جهد على لوحة الانحراف، فهناك مجال كهربائي بين لوحات الانحراف، وسيتم توجيه الإلكترونات التي تدخل نظام الانحراف إلى الموضع المحدد لشاشة الفلورسنت تحت تأثير المجال الكهربائي الانحراف.
إذا كانت لوحتا الانحراف متوازيتين مع بعضهما البعض وكان فرق الجهد بينهما مساويًا للصفر، فإن شعاع الإلكترون ذو السرعة υ التي تمر عبر مساحة لوحة الانحراف سوف يتحرك على طول الاتجاه الأصلي (تم تعيينه كاتجاه المحور) ويضرب أصل الإحداثيات من شاشة الفلورسنت. . إذا كان هناك فرق جهد ثابت بين لوحي الانحراف، فسيتم تشكيل مجال كهربائي بين لوحي الانحراف. هذا المجال الكهربائي متعامد مع اتجاه حركة الإلكترونات، وبالتالي فإن الإلكترونات سوف تنحرف نحو لوحة الانحراف ذات جهد أعلى. بهذه الطريقة، في الفراغ الموجود بين لوحي الانحراف، تتحرك الإلكترونات بشكل عرضي على طول القطع المكافئ عند هذه النقطة. وأخيرًا، يصل الإلكترون إلى النقطة A على شاشة الفلورسنت. تقع هذه النقطة A على مسافة معينة من نقطة الأصل (0) لشاشة الفلورسنت. تسمى هذه المسافة مقدار الانحراف، ويمثلها y. يتناسب مقدار الانحراف y مع الجهد Vy المطبق على لوحة الانحراف. وبنفس الطريقة، عندما يتم تطبيق جهد التيار المستمر على لوحة الانحراف الأفقية، يحدث موقف مماثل، باستثناء أن بقعة الضوء تنحرف في الاتجاه الأفقي.
(3) شاشة الفلورسنت
توجد شاشة الفلورسنت في طرف أنبوب الذبذبات. وتتمثل مهمتها في عرض شعاع الإلكترون المنحرف للمراقبة. الجدار الداخلي لشاشة الفوسفور الخاصة بمرسمة الذبذبات مُغطى بطبقة من مادة مضيئة، وبالتالي فإن المواقع الموجودة على شاشة الفوسفور والتي تتأثر بالإلكترونات عالية السرعة تنبعث منها مضان. يعتمد سطوع بقعة الضوء في هذا الوقت على عدد شعاع الإلكترون وكثافته وسرعته. عندما يتغير جهد قطب التحكم، سيتغير عدد الإلكترونات في شعاع الإلكترون وفقًا لذلك، وسيتغير سطوع بقعة الضوء أيضًا. عند استخدام راسم الذبذبات، ليس من المستحسن السماح لنقطة ضوء ساطعة جدًا بالظهور بشكل ثابت في موضع واحد على شاشة الفلورسنت الخاصة بأنبوب راسم الذبذبات، وإلا سيتم حرق مادة الفلورسنت عند تلك النقطة بسبب تأثير الإلكترونات على المدى الطويل، وبالتالي فقدان قدرته على انبعاث الضوء.
ستعرض شاشات الفلورسنت المطلية بمواد فلورسنت مختلفة ألوانًا مختلفة وأوقات توهج مختلفة عند تأثرها بالإلكترونات. عادةً ما ينبعث الضوء الأخضر الذي يستخدم لمراقبة الأشكال الموجية للإشارة العامة وهو عبارة عن أنبوب ذبذبات متوسط التوهج للمراقبة غير الدورية للإشارات عالية التردد ومنخفضة التردد، أنبوب الذبذبات الذي ينبعث ضوء برتقالي-أصفر وهو طويل- يستخدم راسم الذبذبات المستمر بشكل عام. في أجهزة راسم الذبذبات المستخدمة في التصوير الفوتوغرافي، تُستخدم بشكل عام أنابيب راسم الذبذبات قصيرة الأمد التي ينبعث منها الضوء الأزرق.
