Katod nurlari
Катод нурлари, шунингдек, „электрон нурлари“ деб ҳам аталади — вакуум трубасининг катоди томонидан чиқарилган электронлар оқими.
Ҳикоя
1854-йилда кам учрайдиган ҳаводан юқори кучланишли ток ўтказиш билан тажрибалар бошланди. Ва учқунлар вакуум остида оддий шароитларга қараганда сезиларли даражада кўпроқ масофани босиб ўтиши кузатилди.
Юлий Плюкер 1859-йилда катод нурларини кашф этди. Плюккер магнит таъсирида ўзи кашф этган катод нурларининг бурилишини ҳам кузатди.
1879-йилда В. Крукс ташқи электр ва магнит майдонлар бўлмаганда катод нурлари тўғри чизиқда тарқалишини аниқлади ва улар магнит майдон томонидан бурилиши мумкинлигини тушунди. У ўзи яратган газ разряд трубкаси ёрдамида баъзи кристалл моддаларга (кейинги ўринларда катодолюминофорлар деб аталади) тушган катод нурлари уларнинг порлашига олиб келишини аниқлади.
1897-йилда Д. Томсон катод нурларининг электр майдони таъсирида оғишини аниқлади, улар таркибидаги заррачаларнинг заряд-масса нисбатини ўлчади ва бу заррачаларни электронлар деб номлади. Карл Ф. Браун худди шу йили У. Cроокес трубкаси асосидаги биринчи катод ёки катод нури трубкасини ишлаб чиқди[1].
Катод нурларининг тавсифи
Катод нурлари катод ва анод ўртасидаги потенциаллар фарқи билан вакуумда тезлаштирилган электронлардан иборат. Катод нурлари кинетик энергияга эга. Масалан, кичик парракларга уирлганда уларни айлантиради. Катод нурлари магнит ёки электр майдонлари таъсирида бурилиб кетади. Катод нурлари люминофорларнинг порлашига (ёруғлик чиқаришига) олиб келиши мумкин. Шунинг учун, шаффоф найчанинг ички юзасига люминофор қўлланганда, трубанинг ташқи юзасида порлашни кўриш мумкин. Бу эффект катод нурли найчалар, электрон микроскоплар, рентген найчалари ва радио найчалари каби вакуумли электрон қурилмаларда қўлланади.
Катод нурларининг анод яқинидаги Э кинетик энергияси (катод ва анод ўртасида тўсиқлар бўлмаса) э электрон зарядининг электродлараро У потенциаллар фарқига кўпайтмасига тенг. Е = эУ . Масалан, потенциал фарқ 12 кВ бўлса, электронлар 12 кило электрон волт (кеВ) энергия олади.
Катод нурларининг пайдо бўлиши учун электронлар катоддан электродлараро бўшлиққа чиқиб кетиши керак, бу ҳодиса электрон эмиссия деб аталади. Бу ҳолат катодни иситиш (термик эмиссия), унинг ёритилиши (фотоэлектрон эмиссия), электрон таъсири (иккиламчи электрон эмиссия) ва бошқалар натижасида юзага келиши мумкин.
Катод нурларининг электронлари зич моддада энергияни тезда йўқоца ҳам, тезлаштириш потенциали этарлича юқори (ўнлаб киловолт) бўлса, улар вакуум трубкасидан ҳавога этарлича юпқа девор (мм фракциялари) орқали кириб бориши мумкин. Ўнлаб килоэлектронволт энергияга эга бўлган катод нурларининг ҳаводаги оқими бир неча сантиметр билан чекланган.
Вакуумда катод нурлари кўринмайди, аммо материя билан ўзаро таъсирлашганда, улар атом қобиғининг қўзғалиши ва атом томонидан фотонлар, шу жумладан кўринадиган ёруғлик чиқиши туфайли унинг радиолюминессенсиясини келтириб чиқаради. Хусусан, вакуум трубкасида қолдиқ газ бўлса, унинг порлашини кузатиш мумкин (2-расмга қаранг). Қуйидаги фотосуратдаги найчадаги пушти порлаш). Радиолюминессенсия анод материалида ёки нур остига тушган бошқа жисмларда (масалан, Крукс трубаси учидаги шиша) ва катод нурлари трубадан чиқарилганда ҳавода ҳам кузатилади.
Катод нурлари [2] кино қопламаларини чўктириш учун[3], шунингдек, электрон литографияда қўлланади. Электрон нурли технологиялар экологик жиҳатдан қулайроқ, энергияни кам сарфлайди ва деярли чиқиндисиз . 3Д-принтерларда ҳам қўлланади (Электрон нурларини эритиш, ЭБМ, Электрон нурли қатламли синтез) Арcам компанияси электрон нур ёрдамида ишловчи 3Д принтерларни ишлаб чиқаради.
-
-
Cроокес трубкаси ишламоқда -
Магнит майдондаги катод нурлари -
Магнит майдондаги катод нурлари
.jpg)
.jpg)
.jpg)
.jpg)
Манбалар
- ↑ „90 лет электронному телевидению“. 2021-йил 26-ноябрда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2021-йил 26-ноябр.
- ↑ „Электрон-умелец“. 2022-йил 7-апрелда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2022-йил 3-июл.
- ↑ „Васичев Борис Никитович“. 2016-йил 1-октябрда асл нусхадан архивланган. Қаралди: 2016-йил 29-сентябр.