O osciloscópio consiste em 3 partes: o canhão de elétrons, o sistema de deflexão e a tela fluorescente.
(1) Arma de elétrons
O canhão de elétrons é usado para gerar e formar um fluxo de elétrons polifeixe de alta velocidade, para bombardear a tela fluorescente e fazê-la emitir luz. É composto principalmente pelo filamento F, cátodo K, pólo de controle G, o primeiro ânodo A1, o segundo ânodo A2. Além do filamento, a estrutura dos demais eletrodos são cilindros metálicos, e seus eixos são mantidos no mesmo eixo. Depois que o cátodo é aquecido, ele pode emitir elétrons ao longo do eixo; o pólo de controle é um potencial negativo em relação ao cátodo, e a alteração do potencial pode alterar o número de elétrons que passam pelos pequenos orifícios do pólo de controle, ou seja, para controlar o brilho do ponto de luz na tela fluorescente. Para melhorar o brilho do ponto de luz na tela, sem reduzir a sensibilidade da deflexão do feixe de elétrons, o osciloscópio moderno, entre o sistema de deflexão e a tela fluorescente, também é adicionado um eletrodo acelerador traseiro A3.
Uma tensão positiva de cerca de várias centenas de volts é aplicada ao primeiro ânodo em relação ao cátodo. Uma tensão positiva mais alta que a do primeiro ânodo é aplicada ao segundo ânodo. O feixe de elétrons que passa pelo pequeno orifício no pólo de controle é acelerado sob a ação dos altos potenciais do primeiro e segundo ânodos e se move em alta velocidade na direção da tela fluorescente. Devido à carga de repulsão do mesmo sexo, o feixe de elétrons se espalhará gradualmente. Através do efeito de focagem do campo elétrico entre o primeiro ânodo e o segundo ânodo, os elétrons são reagrupados e convergem em um ponto. Com o controle adequado do tamanho da diferença de potencial entre o primeiro ânodo e o segundo ânodo, você pode fazer o foco simplesmente cair na tela fluorescente, mostrando um pequeno ponto brilhante. Alterar a diferença de potencial entre o primeiro ânodo e o segundo ânodo, pode desempenhar um papel na regulação do foco do ponto de luz, que é o princípio de ajuste de "foco" e "foco auxiliar" do osciloscópio. O terceiro ânodo é o cone do osciloscópio revestido com uma camada de grafite formada, geralmente com alta tensão, que tem três funções: ① através do sistema de deflexão após os elétrons serem ainda mais acelerados, para que os elétrons tenham energia suficiente para bombardear a tela em para obter brilho suficiente; ② camada de grafite revestida no cone, pode desempenhar um papel de proteção; ③ o bombardeio da tela pelo feixe de elétrons produzirá elétrons secundários, em um alto potencial A3 pode ser absorvido esses elétrons. absorver esses elétrons.
(2) sistema de deflexão
O sistema de deflexão do osciloscópio é principalmente deflexão eletrostática, que consiste em dois pares de placas metálicas paralelas mutuamente perpendiculares, respectivamente, conhecidas como placa de deflexão horizontal e placa de deflexão vertical. Controlar respectivamente o movimento do feixe de elétrons nas direções horizontal e vertical. Quando os elétrons se movem entre as placas defletoras, se não houver tensão aplicada às placas defletoras e nenhum campo elétrico entre as placas, os elétrons que entram no sistema de deflexão após deixar o segundo ânodo se moverão na direção axial e dispararão para o centro de a tela. Se houver uma tensão na placa defletora, haverá um campo elétrico entre as placas defletoras, e os elétrons que entram no sistema de deflexão serão disparados para a posição especificada da tela fluorescente sob a ação do campo elétrico defletor.
Se as duas placas defletoras estiverem paralelas entre si e sua diferença de potencial for igual a zero, então o feixe de elétrons que passa pelo espaço das placas defletoras com velocidade υ se moverá na direção original (definida na direção do eixo) e acerte a origem das coordenadas da tela fluorescente. Se houver uma diferença de potencial constante entre as duas placas defletoras, então a placa defletora entre a formação de um campo elétrico, o campo elétrico e a direção do movimento dos elétrons perpendicular à direção do movimento, de modo que os elétrons serão desviados para a placa defletora com maior potencial. Assim, no espaço entre as duas placas defletoras, os elétrons se movem tangencialmente ao longo da parábola neste ponto. Finalmente, o elétron pousa no ponto A da tela de fósforo, que fica a alguma distância da origem da tela (0), e essa distância é chamada de deflexão, denotada por y. A deflexão y é proporcional à tensão Vy aplicada à placa defletora. Da mesma forma, quando uma tensão CC é adicionada à placa de deflexão horizontal, ocorre uma situação semelhante, exceto que o ponto de luz é desviado na direção horizontal.
(3) Tela Fluorescente
A tela fluorescente está localizada na extremidade do osciloscópio e sua função é exibir o feixe de elétrons desviado para observação. A parede interna da tela fluorescente do osciloscópio é revestida com uma camada de material luminescente, de modo que os locais da tela que são impactados por elétrons de alta velocidade mostram fluorescência. O brilho do ponto é determinado pelo número e densidade do feixe de elétrons e sua velocidade. Altere a tensão do pólo de controle, o número de elétrons no feixe de elétrons será alterado, o brilho do ponto de luz também mudará. No uso de osciloscópios, não é aconselhável deixar um ponto de luz muito brilhante fixado na tela fluorescente do osciloscópio em uma posição, caso contrário o ponto do material fluorescente será queimado devido ao impacto a longo prazo dos elétrons, perdendo assim a capacidade de emitir luz.
Revestido com diferentes substâncias fluorescentes da tela fluorescente, o impacto dos elétrons mostrará uma cor diferente e um tempo de pós-brilho diferente, geralmente para a observação de formas de onda de sinal geral com luz verde, é o osciloscópio de pós-brilho, para a observação de formas de onda não periódicas e sinais de baixa frequência com luz amarelo-alaranjada, é um osciloscópio com brilho prolongado; para o osciloscópio fotográfico, geralmente usado no osciloscópio de pós-luminescência curto com cabelo azul.
