Katod nurlari
, shuningdek, ?elektron nurlari“ deb ham ataladi ? vakuum trubasining katodi tomonidan chiqarilgan
elektronlar
oqimi.
Vakuum trubkasida porlash
1854-yilda kam uchraydigan havodan yuqori kuchlanishli tok o?tkazish bilan tajribalar boshlandi. Va uchqunlar vakuum ostida oddiy sharoitlarga qaraganda sezilarli darajada ko?proq masofani bosib o?tishi kuzatildi.
Yuliy Plyuker 1859-yilda katod nurlarini kashf etdi. Plyukker magnit ta?sirida o?zi kashf etgan katod nurlarining burilishini ham kuzatdi.
Uilyam Kruksning katod nurlari qurilmasi
1879-yilda V. Kruks tashqi elektr va magnit maydonlar bo?lmaganda katod nurlari to?g?ri chiziqda tarqalishini aniqladi va ular magnit maydon tomonidan burilishi mumkinligini tushundi. U o?zi yaratgan gaz razryad trubkasi yordamida ba?zi kristall moddalarga (keyingi o?rinlarda katodolyuminoforlar deb ataladi) tushgan katod nurlari ularning porlashiga olib kelishini aniqladi.
1897-yilda
D.
Tomson
katod nurlarining elektr maydoni ta?sirida og?ishini aniqladi, ular tarkibidagi zarrachalarning zaryad-massa nisbatini o?lchadi va bu zarrachalarni
elektronlar
deb nomladi.
Karl F. Braun
xuddi shu yili U. Crookes trubkasi asosidagi birinchi
katod yoki katod nuri trubkasini
ishlab chiqdi
[1]
.
Katod nurlari katod va anod o?rtasidagi potentsiallar farqi bilan vakuumda tezlashtirilgan elektronlardan iborat. Katod nurlari
kinetik energiyaga
ega. Masalan, kichik parraklarga uirlganda ularni aylantiradi. Katod nurlari
magnit
yoki
elektr
maydonlari ta?sirida burilib ketadi. Katod nurlari
lyuminoforlarning
porlashiga (yorug?lik chiqarishiga) olib kelishi mumkin. Shuning uchun, shaffof naychaning ichki yuzasiga lyuminofor qo?llanganda, trubaning tashqi yuzasida porlashni ko?rish mumkin. Bu effekt
katod nurli naychalar
, elektron mikroskoplar, rentgen naychalari va
radio naychalari
kabi vakuumli elektron qurilmalarda qo?llaniladi.
Katod nurlarining anod yaqinidagi
E
kinetik energiyasi (katod va anod o?rtasida to?siqlar bo?lmasa)
e
elektron zaryadining elektrodlararo
U
potentsiallar farqiga ko?paytmasiga teng.
Е
=
eU
. Masalan, potentsial farq 12
kV
bo?lsa, elektronlar 12 kilo
elektron volt
(keV) energiya oladi.
Katod nurlarining paydo bo?lishi uchun elektronlar katoddan elektrodlararo bo?shliqqa chiqib ketishi kerak, bu hodisa elektron emissiya deb ataladi. Bu holat katodni isitish (
termik emissiya
), uning yoritilishi (
fotoelektron emissiya
), elektron ta?siri (
ikkilamchi elektron emissiya
) va boshqalar natijasida yuzaga kelishi mumkin.
Katod nurlarining elektronlari zich moddada energiyani tezda yo?qotsa ham, tezlashtirish potentsiali etarlicha yuqori (o?nlab kilovolt) bo?lsa, ular vakuum trubkasidan havoga etarlicha yupqa devor (mm fraktsiyalari) orqali kirib borishi mumkin. O?nlab kiloelektronvolt energiyaga ega bo?lgan katod nurlarining havodagi oqimi bir necha santimetr bilan cheklangan.
Vakuumda katod nurlari ko?rinmaydi, ammo materiya bilan o?zaro ta?sirlashganda, ular atom qobig?ining qo?zg?alishi va atom tomonidan fotonlar, shu jumladan ko?rinadigan yorug?lik chiqishi tufayli uning radiolyuminessensiyasini keltirib chiqaradi. Xususan, vakuum trubkasida qoldiq gaz bo?lsa, uning porlashini kuzatish mumkin (2-rasmga qarang). Quyidagi fotosuratdagi naychadagi pushti porlash). Radiolyuminessensiya anod materialida yoki nur ostiga tushgan boshqa jismlarda (masalan, Kruks trubasi uchidagi shisha) va katod nurlari trubadan chiqarilganda havoda ham kuzatiladi.
Katod nurlari
[2]
kino qoplamalarini cho?ktirish uchun
[3]
, shuningdek, elektron litografiyada qo?llaniladi. Elektron nurli texnologiyalar ekologik jihatdan qulayroq, energiyani kam sarflaydi va deyarli chiqindisiz . 3D-printerlarda ham qo?llaniladi (
Elektron nurlarini eritish, EBM
, Elektron nurli
qatlamli sintez
) Arcam kompaniyasi elektron nur yordamida ishlovchi 3D printerlarni ishlab chiqaradi.
-
-
Crookes trubkasi ishlamoqda
-
Magnit maydondagi katod nurlari
-
Magnit maydondagi katod nurlari