katódsugárcső
Elektronikus berendezés, amelyben egy zárt vákuumcsőben elektromos tér vagy mágneses tér által eltérített elektronnyaláb fluoreszkáló ernyőn képet jelenít meg.
Thomas Alva Edison amerikai feltaláló jött rá arra, hogy egy fémet vákuumban hevítve a fémből elektronok lépnek ki. A jelenséget termoemissziónak nevezzük. Az így nyert elektronokat felgyorsíthatjuk egy elektromos tér segítségével, és így egy igen nagy sebességű elektronnyalábot (katódsugár) nyerhetünk.
A fenti ábrán látható elrendezésben 5 cm, azaz 0,05 m anód-katód távolság és
20 kV, azaz 20 000 V gyorsító feszültség esetén az elektron 83.600 km/s sebességet
ér el. (Ez kb. 100-szorosa az utasszállító repülőgépek sebességének!)
Így már érthető, hogy miért nevezik a képen látható elrendezést elektronágyúnak.
Egy vezérelhető elektronnyalábhoz szükség van egy újabb elektródára, amelyet a katód és az anód közé helyezünk; ezt negatív potenciálon tartva fékezni tudjuk a nyalábot, ezáltal a nyaláb erősségét vezérelhetjük. Ennek az elektródának a neve Wehnelt henger, és az alakja olyan mint egy lyukas fenekű fazék. A fazék száját a katód felé irányítjuk. Amennyiben nem túl nagy a Wehnelt hengerre kapcsolt fékező feszültség, az elektronok átlépnek a "fazék" fenekén lévő lyukon, és nagy sebességre gyorsulnak fel.
Az animáció bemutatja az elektronágyú
és az eltérítések működését.
Az elektronágyúhoz még tartozik egy
gyűrű alakú, negatív töltésű elektróda
az elektronnyaláb fókuszálására.
Ha a gyorsítási feszültségcsökken az elektronnyaláb széttartóvá
válik, mert a negatív töltésű elektronok
taszítják egymást. Ha lassú a nyaláb, akkor a taszító hatásnak van ideje érvényesülni.
A függőleges és vízszintes eltérítő tekercsek térítik el az elektronnyalábot elektromos tér vagy
mágneses tér segítségével.
Katódsugárcsöveket oszcilloszkópokban, kijelzőkben és tv-készülékekben használtak. (Most már egyre kevésbé.) Az animáció tehát a "hagyományos" TV-képernyő elvi működését mutatja be.