
【计】 deflection voltage
deflexion
【化】 eccentric rotation; offset
【医】 declination; deflection
tension; voltage
【化】 voltage
【医】 electric tension; voltage
偏转电压(Deflection Voltage)是指在电子束器件(如阴极射线管 CRT、示波器等)中,施加在偏转板上用于控制电子束运动方向的电压。其核心原理是利用静电场力改变带电粒子(电子)的运动轨迹。
以下是详细解释:
基本定义与物理原理
偏转电压通过一对或多对平行金属板(偏转板)产生静电场。当电子束穿过该电场时,电子受到垂直于运动方向的库仑力作用,运动轨迹发生偏转。偏转角度与电压大小成正比,公式为:
$$ theta = frac{U_d cdot l}{2d cdot U_a} $$
其中 ( theta ) 为偏转角,( U_d ) 为偏转电压,( l ) 为偏转板长度,( d ) 为板间距,( U_a ) 为阳极加速电压。来源:《电子光学》(清华大学出版社)。
在显示技术中的应用
在 CRT 显示器中,水平(X轴)和垂直(Y轴)两对偏转板分别施加扫描电压,使电子束逐行扫过荧光屏形成图像。例如,示波器通过调节偏转电压实现波形的时间轴和幅度轴控制。来源:IEEE 论文集《电子显示技术基础》。
与磁场偏转的区别
偏转电压属于静电偏转,适用于高频场景(如示波器);而磁场偏转(如电视机显像管)通过电流驱动偏转线圈实现,适用于大角度偏转需求。两者原理不同但目标一致。来源:《电子器件与电路》(McGraw-Hill)。
现代技术中的演变
尽管 CRT 技术已逐渐被取代,偏转电压原理仍应用于电子显微镜、质谱仪等精密仪器,以及新兴的离子阱量子计算等领域。来源:美国物理学会期刊《应用物理评论》。
参考资料
偏转电压是电场中用于改变带电粒子运动方向的电压,其核心作用是通过电场力使粒子轨迹发生偏移。以下是具体解释:
1. 基本定义 偏转电压指施加在带电粒子运动路径垂直方向上的电压。当粒子(如电子)通过该电场区域时,会受到与电场方向相关的力作用,导致其运动轨迹偏离原本的直线路径。例如在示波器中,该电压控制电子束在屏幕上的落点位置。
2. 物理原理 根据电场力公式: $$ F = qE = q cdot frac{U}{d} $$ 其中U为偏转电压,d为电极间距,q为粒子电荷量。该力会使粒子产生加速度,导致运动轨迹偏移。偏移量大小与电压强度、电场作用时间等参数直接相关。
3. 典型应用场景
4. 与加速电压的区别 • 加速电压(U₀)用于提升粒子动能,决定粒子运动速度 • 偏转电压(U)专门用于轨迹控制,二者常配合使用。例如示波器中先通过加速电压使电子获得足够速度,再通过偏转电压控制其落点
需要更详细的技术参数或公式推导,可参考物理学教材中关于带电粒子在电场中运动的相关章节。
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