
【計】 deflection voltage
deflexion
【化】 eccentric rotation; offset
【醫】 declination; deflection
tension; voltage
【化】 voltage
【醫】 electric tension; voltage
偏轉電壓(Deflection Voltage)是指在電子束器件(如陰極射線管 CRT、示波器等)中,施加在偏轉闆上用于控制電子束運動方向的電壓。其核心原理是利用靜電場力改變帶電粒子(電子)的運動軌迹。
以下是詳細解釋:
基本定義與物理原理
偏轉電壓通過一對或多對平行金屬闆(偏轉闆)産生靜電場。當電子束穿過該電場時,電子受到垂直于運動方向的庫侖力作用,運動軌迹發生偏轉。偏轉角度與電壓大小成正比,公式為:
$$ theta = frac{U_d cdot l}{2d cdot U_a} $$
其中 ( theta ) 為偏轉角,( U_d ) 為偏轉電壓,( l ) 為偏轉闆長度,( d ) 為闆間距,( U_a ) 為陽極加速電壓。來源:《電子光學》(清華大學出版社)。
在顯示技術中的應用
在 CRT 顯示器中,水平(X軸)和垂直(Y軸)兩對偏轉闆分别施加掃描電壓,使電子束逐行掃過熒光屏形成圖像。例如,示波器通過調節偏轉電壓實現波形的時間軸和幅度軸控制。來源:IEEE 論文集《電子顯示技術基礎》。
與磁場偏轉的區别
偏轉電壓屬于靜電偏轉,適用于高頻場景(如示波器);而磁場偏轉(如電視機顯像管)通過電流驅動偏轉線圈實現,適用于大角度偏轉需求。兩者原理不同但目标一緻。來源:《電子器件與電路》(McGraw-Hill)。
現代技術中的演變
盡管 CRT 技術已逐漸被取代,偏轉電壓原理仍應用于電子顯微鏡、質譜儀等精密儀器,以及新興的離子阱量子計算等領域。來源:美國物理學會期刊《應用物理評論》。
參考資料
偏轉電壓是電場中用于改變帶電粒子運動方向的電壓,其核心作用是通過電場力使粒子軌迹發生偏移。以下是具體解釋:
1. 基本定義 偏轉電壓指施加在帶電粒子運動路徑垂直方向上的電壓。當粒子(如電子)通過該電場區域時,會受到與電場方向相關的力作用,導緻其運動軌迹偏離原本的直線路徑。例如在示波器中,該電壓控制電子束在屏幕上的落點位置。
2. 物理原理 根據電場力公式: $$ F = qE = q cdot frac{U}{d} $$ 其中U為偏轉電壓,d為電極間距,q為粒子電荷量。該力會使粒子産生加速度,導緻運動軌迹偏移。偏移量大小與電壓強度、電場作用時間等參數直接相關。
3. 典型應用場景
4. 與加速電壓的區别 • 加速電壓(U₀)用于提升粒子動能,決定粒子運動速度 • 偏轉電壓(U)專門用于軌迹控制,二者常配合使用。例如示波器中先通過加速電壓使電子獲得足夠速度,再通過偏轉電壓控制其落點
需要更詳細的技術參數或公式推導,可參考物理學教材中關于帶電粒子在電場中運動的相關章節。
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