Obrazovky s elektrostatickým a elektromagnetickým vychylováním

Vychylování svazku elektromagnetickým polem

Magnetické pole vytvářející výchylku je buzeno dvěma páry vychylovacích cívek. Cívky pro vychylování ve směru svislém jsou navinuty na feritovém prstenci způsobem naznačeným na obr. ↓, který zároveň ukazuje směr indukčních čar magnetického pole.

Prstenec se nasazuje na hrdlo obrazovky v místech, kde se baňka rozšiřuje. Popsaný pár vychylovacích cívek je překryt párem cívek pro vychylováni ve směru vodorovném. Tyto cívky nejsou vinuty na feritu. Jsou vhodně tvarovány (tzv. sedlový tvar), aby těsně přilehly k baňce a vytvářely magnetické pole potřebného prostorového rozložení. Směr indukčních čar magnetického pole tohoto péru cívek je svislý.

Obr ← : Magnetické pole cívek pro vychylování svazku ve svislém směru

Obr → : Vychylování svazku magnetickým polem

Situaci při vychylovánu pouze jedním z párů vychylovacích cívek zjednodušeně zachycuje obr. →↑. Elektron letící rychlostí v vstoupl ve směru osy obrazovky do magnetického pole s indukcí B v místě označeném 0. Síla, kterou magnetické pole působí na elektron, je kolmá ke směru pohybu elektronu i ke směru indukčních čar pole a změní jeho přímočarý pohyb na pohyb kruhový (obr. →↑).

Po opuštění magnetického pole pokračuje elektron v pohybu ke stínítku ve směru tečny ke své kruhové dráze sestrojené v místě, kde přestalo magnetické pole působit.

Výchylku můžeme vypočítat podle přibližného vztahu platného pro malé vychylovací úhly

Vidíme, že výchylka je přímo úměrná magnetické indukci B, a tedy i proudu procházejícímu vychylovacími cívkami. Nepřímo úměrná je druhé odmocnině z anodového napětí. Z toho plyne, že při vysokém napětí UAK a určité vzdálenosti d vychylovacích jednotek od stínítka získáváme při magnetickém vychylování větší výchylku svazku snadněji než v obrazovce s vychylováním elektrostatickým, kde je výchylka nepřímo úměrná první mocnině napětí UAK. To je jedním z důvodů, proč se toto vychylování používá v televizních obrazovkách (UAK = 14 až 16kV pro černobílou a asi 25 kV pro barevnou).

Porovnáme-li dále vztah pro výchylku při elektrostatickém vychylování se vztahem pro výchylku při magnetickém vychylování, zjistíme další velmi důležitý rozdíl : při magnetickém vychylování je výchylka částic se stejným nábojem nepřímo úměrná druhé odmocnině z jejich hmotnosti, kdežto při elektrostatickém vychylování je výchylka na hmotnosti částice nezávislá. Proto jsou při elektrostatickém vychylování všechny částice se stejným nábojem (i těžké záporné ionty) vychylovány stejně a stínítko se opotřebovává rovnoměrně. Při magnetickém vychylování jsou těžké ionty vychylovány málo a dopadají do středu stínítka. Kdyby se stínítko nechránilo před dopadem iontů, došlo by velmi brzy ve středu stínítka k rozprášení luminoforu a ztrátě jasu (vznikla by iontová skvrna).