Katoddan çıxan elektron selini elektrik və maqnit sahəsinin vasitəsilə nazik elektron şüasına çevirən cihazlara elektron- şüa cihazları deyilir. Şüanın forması və onun istifadə edilməsi cihazın təyinatından asılıdır. Bu cihazlar əsasən osillo- qrafıyada, televiziyada, elektron mikroskoplarında və rentgen texnikasında işlənilir. Onların xüsusi növləri elektron hesablayıcı maşınların yaddaş qurğularında çox kanallı qoşucular kimi və yüklü hissəcikləri sürətləndirən qurğularda istifadə olunur. Belə cihazlara elektron-şüa boruları deyilir.
Elektron-şüa boruları üç əsas hissədən ibarət olur: 1) elektron topu (projektoru) - nazik elektron şüası yaradır və şüanı borunun oxu istiqamətində yönəldir: 2) borunun içərisində şüanın istiqamətini dəyişdirən sistem: 3) lüminessent ekran (onun hər hansı bir nöqtəsinə elektron düşəndə o nöqtə işıqlanır).
Şüanın fokuslaşdırılması və istiqamətinin dəyişdirilməsi üsuluna görə elektron-şüa boruları iki əsas hissəyə bölünür:
1) Şüanı elektrostatik üsulla fokuslaşdıran və istiqamətini yönəldən borular;
2) Şüanı elektrostatik sahə ilə fokuslaşdıran və maqnit sahəsi ilə yönəldən borular.
Elektrostatik idarə sistemilə işləyən borularda katod üzərinə oksid qatı çəkilmiş silindr formasında olur və onu silindr şəklində olan idarəedici elektrod-modulyator əhatə edir (şəkil 11.9a). Modulyatorun yan səthində olan kiçik deşikdən (diafraqmadan) elektron şüası keçir. Ea mənbəyindən Rı vasitəsilə modulyatora sıfırdan 50-100 V gərginlik verməklə şüanın cərəyanı (elektronların sayı) və ekranda ləkənin parlaqlığı tənzim edilir.
Modulyatordan sonra elektron şüasının yolunda diafraqmaları olan silindrşəkilli I və II anodlar yerləşdirilir. Anodlara uyğun olaraq 300-1000 V və 1000-5000 V gərginlik verilir. Şüanın fokuslaşdırılması modulyatorla I anod arasındakı və I anodla II anod arasındakı elektrik sahələrinin köməyilə həyata keçirilir. Bu elektrostatik sahələr iki elektron linzası əmələ gətirir (şəkil 11.%). Birinci linza şüam birinci fokusa (Fə yığır və burada katodun yanının təsviri almır. İkinci linza birinci fokusdan sonra elektronların aralaşan trayektoriyalarmı yenidən sındırır və onları ekrana daha yaxın olan ikinci fokusda (F2) yığır. R2 vasitəsilə I anoda verilən gərginlik dəyişilərkən elektron şüasına təsir edən elektrik sahəsinin ekvipotensial xətlərinin konfiqurasiyası dəyişir və bu isə optik linzanm işıq şüasına təsirində olduğu kimi elektron selinə fokuslaşdırıcı təsir göstərir. II anoda verilən yüksək gərginlik həm də elektron selinin ekrana tərəf hərəkətini sürətləndirir. Katod, modulyator və anodlar birlikdə emisiya-fokuslama sisteminin elektron projektorunu təşkil edir.
Ekranın işıqlanması onun üzərinə içəridən çəkilən lü- minoforun (sink-sulfıd, sink kadmium, sink-silikat birləşmələri) kimyəvi xassələrindən asılıdır. İşıq saçma sürətlənmiş elektronların zərbəsindən həyəcanlanmış lüminofor atomlarının normal vəziyyətə qayitması ilə əlaqədardır.
Yuxarıda izah edilən qayda ilə fokuslaşdırılan elektron seli ekranın ortasında kiçik parlaq hərəkətsiz ləkə əmələ gətirir.
Bu ləkənin ekranda hərəkət etməsi üçün elektron şüasının boruda hərəkəti elektrik sahəsi ilə idarə olunur. Bunun üçün şüa bir-birinə perpendikulyar yerləşən iki cüt XX və YY lövhələri arasından keçirilir. Lövhə cütünə gərginlik verəndə şüa müsbət yüklənmiş lövhəyə tərəf yönələcək və ekranda işıqlanan ləkə öz yerini dəyişəcəkdir. Hər iki cüt lövhələrə eyni zamanda gərginlik veriləndə ləkə ekranda müəyyən bir trayektoriya ilə hərəkət edir (nəticəvi əyri çəkir). Ekranda ləkənin hərəkətindən alman əyrinin görkəmi lövhələrə verilən gərginliyini amplitudu, fazası və tezliyi ilə müəyyən edilir. Sürətlənmiş elektronlar ekranın səthini bombardman edərkən ekrandan ikinci elektronlar çıxır və onlar ekranı yüksək mənfi gərginliklə yükləyə bilərlər. Onların ekranda və borunun divarlarında yığılıb qalmaması üçün borunun silindrik və konusvari hissələrinə içəridən nazik qrafıt lay- akvadaq çəkilir və onunla ikinci elektronlar II anoda axıdılır.
Elektron şüasmdakı cərəyanın (II anodun cərəyanının) və işıqlanan ləkənin parlaqlığının modulyatorun gərginliyindən asılılığı şəkil 11.9c-də göstərilmişdir. Bu asılılıq elek- trovakuumlu triodun anod-tor xarakteristikasına yaxındır.
Borunun vacib parametrlərindən biri onun həssaslığıdır. Həssaslıq ləkənin ekranda xətti yerdəyişməsinin və bu dəyişməni əmələ gətirən gərginliyə nisbətinə deyilir (IV gərginlikdən ləkənin yerini neçə sm dəyişdiyini göstərir). Həssaslıq borunun elementlərinin həndəsi ölçülərindən və sürətləndirici gərginlikdən asılıdır:
Üçüncü parametr işıqlanmadan sonrakı vaxtın davamiyyətidir. O, sabit intensivliklə bombardmanlama nəticəsində yaranan işıqlanmanm ilkin parlaqlıqdan 1%-ə kimi azaldığına qədər keçən müddətlə xarakterizə olunur. Bu göstəriciyə görə borular işıqlanmadan sonrakı müddəti qısa (0,01 saniyəyə qədər), orta (0,01-0,1 san.) və uzun (0,1-20 san.) olan borulara bölünürlər.
Lüminoforun işıqlanması ətalətli prosesdir: işıqlanma lüminofor atomlarının elektronları həyəcanlanmasından 10'8 saniyə sonra başlayır.
Dördüncü parametr ekranın işıqlanmasmm rəngidir. Bilavasitə müşahidə etmək üçün istifadə edilən borularda yaşıl rəng verən lüminoforlar (sink-sulfıd) istifadə olunur, çünki insanın gözü yaşıl rəngə maksimal həssaslıq göstərir. Fotoqrafık qeyd üçün istifadə olunan borularda isə mavi işıq saçan lüminoforlar işlədilir.
Ekranın 1 sm2 səthinə düşən ayrı-ayrı ayırd edilən nöqtələrin və ya xətlərin (sətirlərin) sayma borunun ayırdetmə qabiliyyəti deyilir. Bu parametri böyütmək üçün şüanın dia- metrini kiçiltmək lazımdır. Şüa cərəyanı nə qədər az və sür- ətləndirici gərginlik nə qədər çox olarsa, ayırdetmə qabiliyyəti bir o qədər çox olar. O, həm də lüminoforun keyfiyyətindən asılıdır.
Elektrostatik idarə sistemli elektron-şüa borularının mənfi cəhəti onların həssaslığının kiçik olmasıdır.
Bu boruların yüksək iş sürəti onları sənaye elektronikasında, radiolokasiyada, ölçü texnikasında və s. iti sürətlə gedən proseslərin tədqiqində istifadə etməyə imkan verir. Onların köməyilə 20hs-dən 50 Mhs-ə kimi tezliklərdə baş verən dövri prosesləri müşahidə etmək olar.
Böyük ölçülü ekranlara malik olan elektron-şüa borularının hazırlanması zərurəti şüanı maqnit sistemi ilə idarə edən boruların yaradılmasına gətirib çıxartdı.
Maqnitofokuslayıcı borularda 1-ci elektron linzası elektrostatik sahəli borularda olduğu kimidir. İkinci linzanı isə qısa (diametri uzunluğuna yaxın olan) fokuslaşdırıcı induktiv sarğac yaradır (şəkil 11.10).
Bu sarğac sabit cərəyanla işləyir və onun sarğac bo yunca qeyri-həmcins aksial-simmetrik maqnit sahəsi topla yıcı linza rolunu oynayır. Belə sahəni ferromaqnit örtüklü dairəvi sarğaclar yaradır.
Əgər elektronun sürəti v bircins sahənin maqnit qüvvə xətlərinə perpendikulyar olarsa, müəyyən sürətlə bu sahəyə düşən elektron qüvvə xətlərinə perpendikulyar olan müstə vidə dairəvi hərəkət edəcəkdir.
Ümumi halda elektron induktiv sarğacm oxuna nisbətən müəyyən bucaq altında hərəkət edir. Bu zaman elektron vintşə- killi spiral üzrə hərəkət edəcəkdir (şəkil 11.10 b,c). Maqnit sahə induksiyasmm radial toplanam Br və elektronun sürət vektorunun v qarşılıqlı təsirindən bunlara perpendikulyar olan Ғт Lorens qüvvəsi yaranır. Bu qüvvənin təsirindən elektron yan təcili alır və onun trayektoriyası borunun oxu boyunca fırlanır.
Elektronun sürət vektorunun maqnit induksiyasmm borunun oxu boyunca yerləşən üfqi toplanam Bx ilə təsirindən isə radial istiqamətdə təsir edən və elektronu borunun oxuna tə rəf istiqamətləndirən
Fr Lorens qüvvəsi yaranır. Elektronun sürətinin və maqnit induksiyasmm müəyyən nisbətlərində elektronların trayektoriyaları ekran yaxınlığında kəsişir və şüa fokusa gətirilir. Elektronun üç qarşılıqlı perpendikulyar müstəvidə hərəkət trayektoriyası şəkil 1.10с-də göstərilmişdir. Belə elektron-şüa borularında yönəltmə sistemi oxları qarşılıqlı perpendikulyar yerləşmiş iki cüt sarğaclardan ibarət olur. Onlar borulardan keçən və onun oxuna perpendikulyar olan iki maqnit sahəsi yaradırlar. Şaquli oxlu sarğaclarm maqnit sahəsi elektron şüasını üfüqi istiqamətdə, üfüqi oxlu sar ğaclarm maqnit sahəsi isə şüanı şaquli istiqamətdə yönəldir (şəkil 1.10 ç). Burada boru boyunca bərabər həssaslıq əldə etmək üçün sarğaclara xüsusi forma verilir, ekran isə sferik hazırlanır. Təbiidir ki, elektron şüası sarğaclardan axan cərə yanın təsirindən hərəkət istiqamətini dəyişir. Borunun həs saslığı ekranda parlaq ləkənin yerdəyişməsinin bu yerdəyiş məni əmələ gətirən cərəyana (amper sarğaclarla) nisbəti ilə müəyyən edilir.Belə boruların mənfi cəhəti onların böyük ətalətliyə malik olmasıdır. Ona görə onları 10-20 khs-dən yüksək tez liklərdə istifadə etmək mümkün olmur. Bundan əlavə maq nit yönəltmə sistemi çox iri olur və böyük güc sərf edir. Maqnit idarə sistemi şüasının yönəlmə bucağı böyük (100°-yə qədər) olan, uzunluğu kiçik borularda (kineskop) və polyar koordinatlarda təsvir almaq lazım gələndə (radio- naviqasiya və radiolokasiya qurğuları) işlədilir. Adi birşüalı borulardan başqa çoxşüalı borular da möv cuddur. Bunların bir neçə yönəltmə sistemi və bir ekranı olur. Belə borular iki və daha çox tədqiq olunan proseslərin təsvirini ekranda eyni zamanda almağa və onlarm arasındakı
vaxt sürüşməsini (fərqini) təhlil etməyə imkan verirlər. Elektronika qurğularında elektron-şüa boruları əsasən avtomatik sistemlərin işinə nəzarət zamanı məlumatı təsvir etmək üçün istifadə edilir. Bu məqsəd üçün xüsusi hərf çap edən borular buraxılır.
Bunlarda şüa üstündə işarələr (sim vollar, hərf, rəqəm və s.) şəklində deşiklər açılmış lövhə-dən-matrisadan keçirilir. Müvafiq rəqəm və ya hərfi seçən yönəltmə sistemi şüanı uyğun deşikdən keçirir və ekranda həmin hərfin, rəqəmin və ya başqa simvolun təsviri almır. Ekranda simvolun işıqlandığı yer isə ünvan sistemi adlanan ikinci yönəltmə sisteminin köməyilə müəyyən edilir.