физика_ часть 2

тирования № 3 (рис. 12.6);

а) при включенной клавише "I" или "II" (рис. 3) - измерение средней скорости счёта импульсов в первом или втором канале соответственно; б) при включенной клавише "Д"- измерение разности средней скорости

счёта импульсов, поступающих по двум каналам "I" и "II" одновременно.

Рис. 12.3 Лицевая панель измерителя средней скорости импульсов

рис.12.4 Детектор α-излучения

Рис. 12.5 Детектор -излучения

81

Рис. 12.6 Детектор -излучения

В комплект прибора входят по два детектора каждого типа. Переключение диапазонов по шкале «В» и «Н» осуществляется автома-

тически. Время установления рабочего режима не превышает 5 минут. Время установления показаний измерителя не превышает 120 с.

12.8. Порядок работы на приборе уим-2 с блоками

Детектирования

1.Нажмите кнопку «Сеть» на передней панели, при этом должен загореться светодиод верхней шкалы «В» и множитель « 1».

2.Нажмите кнопку «Разряд» на 1-2 с., при этом сбросится показание измерительного прибора.

3.Установите необходимый режим работы. При подключенном первом канале (гнездо I) нажмите клавишу «Измерение» (I), при подключенном втором канале (гнездо II) – клавишу II, при измерении разности скорости счёта между каналами - клавишу «Д».

4.При измерении плотности потока -излучения блоком № 1 необходимо установить блок вплотную к измеряемой поверхности, на которой не должно быть острых выступов, достигающих защитной плёнки детектора. Через 5 мин. провести измерение числа импульсов. Время одного измерения не должно быть меньше 100 с., а количество измерений не ме-

82

нее 3.

Вычислить среднее арифметическое скорости счёта выходных импульсов N по формуле:

1 n

N nt i 1Ni ,

где n - число измерений; t - время одного измерения. Затем определить плотность потока - частиц по формуле:

Ф=N C,

где Ф - плотность потока, мин -1 см -2; N- скорость счёта выходных импульсов устройства c-1; С=0,58 мин-1 см-2- постоянный для данного блока множитель.

5. При измерении радиоактивной загрязнённости поверхности - активными веществами с помощью блока № 2, необходимо наложить блок детектирования на исследуемую поверхность и измерить скорость счёта импульсов. Учитывая собственный фон блока детектирования, по градуировочной характеристике определяется загрязнённость поверхности. Градуировочная характеристика ставит в соответствие числу импульсов, зарегистрированных прибором в единицу времени, загрязнённость поверхности в Бк/м2.

6. При измерении мощности экспозиционной дозы -излучения с помощью блока № 3 необходимо установить данный блок на рабочем месте с учётом геометрического центра, обозначенного знаком «+». Проведя определение скорости счёта импульсов 3-5 раз с интервалом 100с., определить среднее значение скорости счёта импульсов. По полученному значению скорости счёта импульсов с помощью градуировочной характеристики определяется мощность экспозиционной дозы.

83

Чувствительность бета-радиометра с блоком детектирования № 2

Радионуклид	Тип пробы	Чувствительность, кг/с Бк, л/с Бк
90Sr+90Y	вода	6,3 10-2
	молоко	5,7 10-2
	кефир	5,7 10-2
	сыпучие среды	4,4 10-2
137Сs	вода	3,5 10-2
	молоко	2,9 10-2
	кефир	2,9 10-2
	сыпучие среды	2,1 10-2
60Со	вода	8,1 10-2
	молоко	7,2 10-2
	кефир	7,2 10-2
	сыпучие среды	4,1 10-2
40К	молоко	4,7 10-2
	сыпучие среды	3,6 10-2

РАБОТА № 14. ИЗУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ И ЭЛЕКТРОННОГО ОСЦИЛЛОГРАФА

Актуальность работы:

Электронно-лучевой осциллограф представляет собой измери-

тельный прибор, служащий для визуального наблюдения электриче-

ских сигналов. Его основным элементом является электронно-лучевая трубка, входящая в состав различных устройств автоматики, радиоэлек-

троники и медицинской техники.

В медицинской практике визуальная индикация и контроль за раз-

личными динамическими процессами, происходящими в живом организме например, деятельность сердца, легких, мозговое кровообращение, ар-

териальное давление производится с использованием электронно-лучевой аппаратуры. Предварительно эти процессы преобразуются в электриче-

ские сигналы.

84

Цель работы:

1. Ознакомление с устройством электронно-лучевой трубки, прин-

ципом управления электронным лучом и работой осциллографа; 2. Получение осциллограмм переменного, одно- и двухполупериод-

ного выпрямленного токов; 3. Изучение фигур Лиссажу.

Целевые задачи:

знать: устройство электронно-лучевой трубки, постоянный и перемен-

ный ток, этапы выпрямления переменного тока.

уметь: пользоваться осциллографом, собирать схему для получения постоянного тока из переменного, собрать схему для получения фигур Лиссажу.

План подготовки конспекта:

1. Основные теоретические сведения (цель, приборы и принадлеж-

ности, ответы на вопросы к входному тестированию).

2. Зарисовать схему соединения для получения выпрямленного тока.

Зарисовать переменный ток, однополупериодный ток, двухполупериодный ток, выпрямленный ток со сглаженными пульсациями.

3. Зарисовать схему для получения фигур Лиссажу и зарисовать их.

Вопросы для подготовки к входному тестированию:

1.С какой целью из электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) откачивают

воздух?

2.Как появляются электроны в ЭЛТ?

3.Что заставляет электроны двигаться по направлению к экрану?

4.Почему электронный пучок отклоняется электродами в ту или иную сторону?

5.Почему электроны не "прилипают" к положительно заряженной пластине?

85

6. Какая роль отводится генератору развертки в электронных ос-

циллографах?

7.Поясните принцип действия делителя напряжения?

8.Что нужно сделать, чтобы изображение исследуемого сигнала бы-

ло неподвижным на экране?

Аппаратурное оформление:

Электронный осциллограф, генератор звуковой частоты, источник переменного тока, выпрямитель переменного тока, монтажные провода.

Теоретические сведения.

Электронно-лучевой осциллограф представляет собой измери-

тельный прибор, служащий для визуального наблюдения электриче-

ских сигналов. Его основным элементом является электронно-лучевая трубка, входящая в состав различных устройств автоматики, радиоэлек-

троники и медицинской техники. Кинескоп бытового телевизора - одна из разновидностей электронно-лучевых трубок.

В медицинской практике визуальная индикация и контроль за раз-

личными динамическими процессами, происходящими в живом организме например, деятельность сердца, легких, мозговое кровообращение, ар-

териальное давление и т.п, производится с использованием электронно-

лучевой аппаратуры. Предварительно эти процессы преобразуются в электрические сигналы.

Электронно-лучевая трубка (рис. 13.1) представляет собой вакуум-

ную колбу 9 , внутри которой находится ряд электродов, фокусирующих электронный пучок на экране 8 трубки и сообщающих электронам необ-

ходимую скорость. Совокупность этих электродов называется электрон-

ной пушкой.

86

Рис. 13.1 Устройство электронно-лучевой трубки

Электронная пушка состоит из: 1 - накаливаемого катода, нагревае-

мого накальным трансформатором Тн и, в результате термоэлектронной эмиссии, испускающего электроны; 2 - управляющего электрода-модуля-

тора, поле которого сжимает поток электронов и направляет в отверстие анода; 3 - анод (ускоряющий электрод), представляющий собой цилиндр,

внутри которого расположено несколько диафрагм с отверстиями в цен-

тре, на который подается высокое напряжение, ускоряющее электроны.

Интенсивность электронного пучка и соответственно яркость све-

тящегося пятна на флуоресцирующем экране 8, регулируется потенцио-

метром R1. Регулировка фокусирующего действия поля, осуществляется с помощью потенциометра R.2.

Далее второй анод - 4, представляет собой короткий цилиндр, закры-

тый со стороны экрана диафрагмой с отверстием в центре, на который по-

87

дается высокое напряжение положительной полярности, также является ускоряющим электродом;

Помимо электронной пушки внутри трубки находятся вертикально - 5 и горизонтально отклоняющие - 6 пластины (иначе называемые пласти-

нами времени); проводящий слой - 7 (третий анод), отводящий электроны накапливающиеся на экране.

Сущность процесса управления электронным лучом показана на рис.

13.2.

Рис. 13.2 Управление электронным лучом

Электрон (о) влетающий в пространство между отклоняющими пла-

стинами, отклоняется в сторону положительно заряженной пластины. При подаче переменного напряжения на вертикально отклоняющие пластины 5

электронный луч будет совершать периодические колебания в вертикаль-

ной плоскости. При этом на экране будет наблюдаться вертикальная ли-

ния, высота которой будет определяться величиной напряжения прило-

женного к отклоняющим пластинам.

Для регистрации периодических сигналов осциллограф содержит генератор развертки, от которого на горизонтально отклоняющие пласти-

ны электронной трубки подается пилообразное напряжение, регулируемое

88

по амплитуде и частоте (рис. 13.3) называемое напряжением развертки " Up".

Рис. 13.3 Осциллограмма напряжения развертки

t1 - время нарастания напряжения; t2 - время сброса напряжения.

На участке t1 луч плавно перемещается в горизонтальной плоскости от одного края экрана к другому, а на участке t2 возвращается в первона-

чальное положение.

При подаче исследуемого сигнала (Uи - синусоидального напряже-

ния) на пластины 5 (''У") и напряжения развертки на пластины 6 ("X") на экране будет наблюдаться синусоида, если частоту повторения сигнала и частоту напряжения развертки синхронизовать, т.е. установить равными друг другу.

Если отключить генератор развертки и при этом подать на верти-

кальные пластины "Y" переменное напряжение от блока питания частотой f1 = 50 Гц, а на горизонтальные пластины "X" напряжение от генератора частотой f кратной f1, то электронный луч будет участвовать в сложном движении, вычерчивая на экране фигуры Лиссажу. Форма фигур будет оп-

ределяться фазовыми и частотными соотношениями переменных напря-

жений, воздействующими на пластинах "X" и " У ".

89

Все контрольные органы и органы управления осциллографа сгруп-

пированы на лицевой панели, а их функции обозначены надписями.

Внешний вид прибора показан на рис. 13.4.

Перед экраном осциллографа размещена сетка с шагом 5 мм и, для удобства регистрации, линза с 1,25 кратным увеличением.

Порядок работы с осциллографом

Все контрольные органы и органы управления осциллографа сгруп-

пированы на лицевой панели, а их функции обозначены надписями.

Внешний вид прибора показан на рис. 4.

Перед экраном осциллографа размещена сетка с шагом 5 мм.

Рис.3.14. Внешний вид осциллографа

1	– ON/OFF (вкл/выкл)	10	– LEVER (уровень)
2	– INTEN (яркость)	11	– INPUT «Y» (вход Y)
3	– FOCUS (фокус)	12	– INPUT «X» (вход X)
4	– ↕ POSITION (положение по вертика-	13	– X-Y (режим X-Y)
ли)		14	– AC/DC (постоянный/переменный)
5	– ↔ POSITION (положение по гори-	15	– ┴ (заземление)
зонтали)		16	– AUTO/NORM (автоматиче-
6	–VOLT.VAR ↕ (плавно по вертикали)	ский/ждущий)
7	–TIME.VAR↔ (плавно по горизонта-	17	– TV (ТВ)
ли)		18	– LINE (сеть)
8	–VOLTS/DIV (вольт/деление)		19 – EXT/INT (внешний/внутренний)

90