Системы с последовательным сложением магнитных полей

Системы с последовательным сложением магнитных полей обычно не имеют внутренних сердечников и образуются катушками, непосредственно прилегающими к каналу прохождения луча. Катушкам придают седловидную форму так, что витки облегают канал прохождения луча. Края катушки отгибают в стороны для уменьшения влияния магнитного поля при выходе луча из ОС (Рис.3.39).

Рисунок 37. ОС с Г-образными сердечниками.

Рисунок 3.38 - ОС с цилиндрическими сердечниками.

1-магнитопровод, 2-катушки горизонтального отклонения, 3-катушки вертикального отклонения, 4-пластмассовая гильза.

Рисунок 3.39 - ОС с последовательным сложением магнитных полей.

Если расстояние от ОС до плоскости обработки ( и ), то угол отклонения, обеспечиваемый одной парой таких катушек определяется соотношением:

. (3.113)

Величина отклонения

. (3.114)

Из последнего уравнения видно, что угол отклонения прямо пропорционален ампер-виткам ОС , ее длине , косинусу угла , определяющего расположение эквивалентного витка намотки (этот виток находится в центре тяжести намотки) и обратно пропорционален корню квадратному из ускоряющего напряжения . Соответственно всегда выгоднее выбирать максимальную длину ОС при наименьшем ее диаметре. Искажение расчетных параметров, вызываемые полем торцевых витков, составляют не более 2-4 % от общей величины отклонения. При равномерном распределении витков в катушке поле в нем будет бочнообразным, неравномерным (Рис.3.40). Нетрудно подсчитать распределения витков для обеспечения равномерности поля.

Рисунок 3.40 - Бочкообразность магнитного поля.

Число ампер-витков значительно уменьшается при использовании магнитного экрана за счет уменьшения энергии рассеяния поля. Для отклонения электронного пучка на одну и ту же величину в различных ОС требуется различное число ампер-витков. Установка магнитного экрана на отклоняющей седлообразной катушке увеличивает ее чувствительность и сокращает число А-витков примерно вдвое. Магнитный экран обычно выполняется в виде цилиндра и устанавливается с наружной стороны катушки. Поскольку магнитопровод находится снаружи, то такие ОС называют ОС с внешним магнитопроводом. Магнитопровод для НЧ изготавливают из армкожелеза, а для ВЧ – шихтованный из пластин или ферритов.

Конструирование ОС

Исходные данные угол отклонения , радиус горловины , расстояние от центра отклонения до плоскости обработки .

1. Ориентировочно определяют длину намотки

(3.115)

2. Для расчета ампер-витков задаются толщиной намотки. Оптимальные энергетические параметры можно обеспечить, если имеет место соотношение:

. (3.116)

3. Определяем число ампер-витков. Для седлообразной катушки

(3.117)

4. Определяют величину тока, число витков, диаметр провода, омическое сопротивление, напряжение отклонения.

5. Разбивают катушку на секции и определяют число витков в каждой секции, используя распределение по косинусоидальному закону.

6. Производится расчет аберраций и экспериментальная проверка ОС