لامپهای رشتهای معمولیترین لامپهای رشته دار لامپهای معمولی میباشند که در منازل مورد استفاده قرار میگیرد. نوع دیگری از لامپهای رشتهای میباشد که به لامپهای منعکس کننده معروف میباشند که شار را در جهت معینی افزایش میدهند. نوع سوم این لامپها لامپهای هالوژنی میباشد. در لامپهای هالوژنی برای جلوگیری از تبخیر سطحی تنگستن مقدار کمی از یکی از گازهای هالوژن مثل ید یا برم را به داخل لامپ اضافه میکنند. در مجاورت حباب لامپ که در درجه حرارت (حدود 250 درجه سانتی گراد) است تنگستن تبخیر شده با ید ترکیب میشود و یدور تنگستن را بوجود میآورد. در حوالی رشته که درجه حرارت بیشتری دارد یدور تنگستن تجزیه شده و تنگستن روی رشته مینشیند. در این لامپها به علت کم بودن نگرانی از تبخیر تنگستن میتوان رشته را در درجه حرارت بالاتری بکار برد. به این ترتیب لامپهای هالوژنی با توان 10 کیلو وات با بهره نوری در حدود 25 لومن بر وات و عمری حدود دو برابر لامپهای رشته دار معمولی تولید میکند. نکته: البته تنگستن تجزیه شده همیشه در قسمتی از رشته که نازک شده است نمینشیند و بالاخره لامپ در اثر تبخیر سطحی خواهد سوخت و به منظور داشتن حرارت 250 درجه در این حوالی حباب لامپ را باریک و دراز به شکل لوله میسازند. تولید نور در اثر عبور جریان برق در گازها (تخلیه الکتریکی در گازها) گازها در حالت عادی هادی الکتریسته نمیباشند. یک روش برای تحریک اتمهای گاز و تولید نور عبور دادن الکترونهای پر انرژی از داخل گاز میباشد، که در برخورد با اتمهای خنثی گاز سبب تحریک آنها میشود مقداری گاز را در داخل لوله بسته با سه الکترود و دو انتها در نظر میگیرند. با عبور دادن جریان برق از داخل فیلامان f آنرا گرم میکنیم، که در نتیجه الکترون ساطع میکند. الکترون ساطع شده به طرف شبکهای که دارای ولتاژمثبتتری است کشیده میشود و کسب انرژی حرکتی میکند. این الکترونها فاصله بین آند و شبکه را با سرعت ثابت طی میکنند و به اتمهای خنثی گاز برخورد میکنند، اگر ولتاژ کم باشد سرعت الکترونها کم میباشد و در بر خورد با اتمهای گاز انرژی کافی برای تحریک اتمهای گاز را دارد و نور در طول موجهای معینی از گاز ساطع میشود اگر ولتاژ را بیشتر افزایش دهیم نور در طول موجهای بیشتری ساطع میشود. افزایش بیشتر ولتاژ باعث یونیزه شدن گاز یعنی آزاد شدن الکترونهای مدار خارجی اتمها میشود و نور در طول موجهای متعددی تولید میکند. در لامپهای عملی شبکه را حذف میکنند و تنها از دو الکترود استفاده میشود. در نوعی دیگر از لامپهای تخلیه در گاز که لامپ با کاتد گرم نامیده میشود کاتد در اثر گرم شدن الکترون ساطع میکند و بالاخره به یونیزه شدن گاز میانجامد. در لامپهای تخلیه با کاتد سرد کاتدی که الکترون ساطع کند وجود ندارد و از ولتاژ زیاد برای برقرار کردن جرقه و یونیزه سازی استفاده میشود. خلاصه و نتیجه در لامپهای تخلیه الکتریکی در گاز و گاز داخل لولهای به ترتیب یونیزه میشود و ولتاژ بین دو الکترود که در انتهای دو الکترود قرار دارد جریانی در لوله برقرار میکند الکترونها در عبور از اختلاف پتانسیل انرژی حرکتی بدست میآورند که در برخورد با اتمهای دیگر سبب تحریک و تولید نور میشود طیف تشعشعی تابع نوع گاز – فشار و حرارت آن و شریط الکتریکی آن میباشد. گازهایی که تا کنون بکار رفته است عبارتند از: بخار جیوه ، بخار سدیم ، کادمیم ، نئون و گاز کربنیک. لامپهای تخلیه در گاز را نمیتوان بطور مستقیم از منبع تغذیه کرد. دلیل این امر این است که با افزایش یونیزاسیون مقاومت الکتریکی لامپ کاهش پیدا میکند که موجب افزایش بیشتر جریان میشود اگر از لامپ به گونهای محافظت شود لامپ در مدت کمتر از یک ثانیه خواهد سوخت. وسایلی که بدین منظور استفاده میشود یک مقاومت یا امپدانس سری شده است که به نام چوک یا بالاست معروف میباشد. برای لامپهای تخلیه در گاز که با جریان مستقیم کار میکنند باید از مقاومت استفاده شود که ضایعاتی همراه دارد. برای جریان متناوب از خود القا (سلف) استفاده میشود که ضایعات توان کمتری را دارا میباشد.
پاسخ : لامپ استارت الکترونیک برای لامپ فلوسنت دیدکلی لامپهای فلورسنت از جمله لامپهایی هستند که در دنیا بخاطر نور زیاد و یکنواخت و مصرف کم بسیار مورد استفاده قرار میگیرند. اما یکی از مشکلات که مصرف کنندگان این لامپها با آن مواجه هستند، این است که در شروع کار با چند بار چشمک زدن روشن میشوند. در صورتیکه که با ساخت مداری که در زیر به آن اشاره خواهد شد، خواهید توانست بر این مشکل فائق آمده و صاحب یک استارت با عمر بسیار طولانی باشید. ساختمان لامپ فلورسنت و عملکرد آن لامپهای معمولی فلورسنت از یک لوله شیشهای بسیار شفاف که بدنه داخلی آنها از پودر فلورسنت پوشیده شده و داخل آنها از بخار جیوه همراه با کمی آرگون استفاده شده است. با اعمال میدان الکتریکی قوی بدو سر لامپ ، گاز یونیزه میشود. با یونیزه شدن گاز توسط نیروی الکتریکی قوی ، گاز دشارژ خواهد شد و تخلیه الکتریکی در داخل آن صورت میگیرد و در نتیجه آن مقدار کمی نور مرئی و مقدار بسیار زیادی نور نامرئی تولید خواهد شد (ماوری ابنفش). وجود پودر فلورسنت در داخل لوله باعث میشود که نور نامرئی فلورسنت نورانی شده و مقدار بسیار زیادی از این نور نامرئی با طول موج کوتاه را به نور مرئی قابل استفاده برای روشنایی (طول موج بلند) تبدیل سازد. البته هر چه دمای داخلی گاز بالا رود، گاز بهتر یونیزه شده و زودتر روشن میشود. به همین خاطر از دو رشته فیلامان در دو طرف لامپ استفاده میکنند که این دو رشته قادرند گاز را حرارت اولیه بدهند تا سریع تر روشن شود. در لحظه اول روشن شدن ، به خاطر حرارت پایین آن ، لامپ احتیاج به ولتاژ زیادی دارد. اما با گرم شدن گاز ، لامپ با ولتاژ پایین تر هم بخوبی کار میکند. برای تولید ولتاژ زیاد دو سر لامپ از چوک l1 استفاده میشود. این چوک مانند کوئیل ایندوکتانس عمل کرده و با کلید شدن استارت قادر است ولتاژ زیاد را تولید کند. وظیفه استارت استارت علاوه بر اینکه با روشن و خاموش شدن خود به چوک l1 اجازه درست کردن ولتاژ را میدهد، فیلامان را هم به ترتیبی که در زیر مطرح شده ، روشن و خاموش میکند. استارتبی متال هلیوم این استارت از یک لامپ که داخل آن یک کلید حرارتی قرار دارد، تشکیل شده و داخل آن از گاز هلیوم پر شده است. در شرایط معمولی کلید باز است، اما با بسته شدن کلید تمام ولتاژ برق ورودی بین دو صفحه ظاهر میشود و این ولتاژ برای راه انداختن لامپ هلیوم کافی میباشد. در اثر یونیزه شدن گاز و حرکت جریان گاز گرم شده و در اثر گرما کلید حرارتی بسته میشود و اختلاف پتانسیل در دو سر چوک و فیلامان ظاهر میگردد. فیلامان در اینحالت شروع به گرم کردن گاز داخل لامپ فلورسنت میکند و لامپ آماده روشن شدن میگردد. در این حالت چون بیمتال بسته شده گاز از التهاب میافتد. لذا گاز داخل لامپ استارت رفته رفته سردتر شده و کلید بیمتال دوباره به حالت اول بر میگردد. در این حالت فیلامان لامپ فلورسنت خاموش شده ، اما ولتاژ ایندوکتانس چوک l1 ناگهان بالا میرود. این ولتاژ زیاد در دو سر لامپ فلورسنت که قبلا گاز درون آن کاملا توسط فیلامان گرم شده است ظاهر میگردد و باعث التهاب گاز و روشن شدن آن میگردد. مشکل استارت بیمتال هلیوم بزرگترین شکل برای این نوع استاترهای مکانیکی این است که سرعت عمل آنها بسیار کم است و کلید بیمتال احتیاج به زمان نسبتا زیادی برای چند بار خاموش و روشن شدن و در نتیجه روشن کردن لامپ فلورسنت دارد. برای رفع این مشکل ، توسط کارخانه فیلیپس طرحی ارائه شده است که میتوان خیلی سریع با وصل کلید ، بدون چشمک زدن لامپ را نورانی کرد. شرح مدار استارت الکترونیک مدار استارت الکترونیکی با هشت قطعه باعث میشود که در ظرف یک لحظه شوکهای لازم برای روشن شدن فلورسنت فراهم شود و از چشمک زدن آن موقع روشن شدن جلوگیری شود. ابتدا فرض میکنیم که کلید s1 بسته است. در نیم سیکل مثبت ولتاژ آند ترسیتور نسبت به کاتد مثبت میباشد و تا زمانیکه لامپ روشن نشده باشد، این ولتاژ برابر ولتاژ برق شهر میباشد. حال اگر خازن c1 از طریق تقسیم کنندههای ولتاژ r2 و r1 شارژ شود و ولتاژ آن به ولتاژ شکست ریاک برسد (حدود 30) ، تریستور قفل شده و c1 دشارژ میشود و جریان زیاد در داخل فیلامان فلورسنت و چوک شناور شده و شار مغناطیسی در داخل چوک ایجاد میشود. اما در زمان پلاریته منفی برق شهر ، جریان مثبت در داخل چوک همچنان ادامه پیدا خواهد کرد و با از بین رفتن شار مغناطیسی ، جریان صفر خواهد شد. در این لحظه لامپ به حالت خاموش (off) در میآید و در اینحالت ولتاژ ماکزیمم نیم پریود برق شهر ، در دو سر r4 و c2 ظاهر میشود. همچنین l1 با c2 همانند یک مشدد عمل کرده و باعث شارژ و دشارژ شدن ناگهانی خازن c2 با ولتاژی به اندازه دو برابر ولتاژ برق شهر میشود و همین ولتاژ زیاد باعث روشن شدن اولیه لامپ میگردد. زمانیکه نیم پریود مثبت به مدار برسد، تریستور دوباره قفل شده و عملیات دایره وار تکرار خواهد شد. تمام این مراحل در زمانی برابر ، 5/1 ثانیه انجام میشود. در نتیجه پس از تکرار عمل در چند سیکل که به ثانیه هم نمیکشد، لامپ کاملا روشن خواهد شد.
پاسخ : لامپ ساختمان لامپ اشعه ایکس پرتوهای ایکس را بوسیله بمباران هدفی فلزی با باریکهای از الکترونهای سریع تولید میکنند. قطعات اصلی لامپ اشعه ایکس شامل کاتد برای گسیل الکترونها و آندی در نقش هدف میباشند، که هر دو درون لامپ خلا جای گرفتهاند. کاتد پیچهای رشتهای از جنس تنگستن است، این لامپ یک پیچه کانونی جهت جمع کنندگی باریکه الکترونی نیز دارد و در ساختمان آن از پمپ تخلیه نیز استفاده میکنند. نحوه عمل لامپ اشعه ایکس جریان الکتریکی با ولتاژ کم از میان رشته کاتد برای گرم کردن آن و التهاب و تحریک گسیل گرما یونی الکترونها می گذرد. اختلاف پتاسیل الکتریکی زیادی (ولتاژ لامپ) بین کاتد و هدف آندی ، برای شتاب دهی الکترونها در فاصله فضایی بین آن دو وجود دارد. معمولا گستره ولتاژی لامپ اشعه ایکس بین kv50 تا Mv1 است. فنجانک متمرکز کنندهای یا پیچه کانونی را نزدیک کاتد قرار میدهند که این پیچه به عنوان عدسی الکترومغناطیسی برای متمرکز کردن گسیل گرما یویی به صورت باریکهای که به مرکز هدف آندی هدف گیری شده است، عمل میکند. آند از قطعه کوچکی از فلز هدف تشکیل شده است که معمولا از جنس تنگستن است و در پوشش مسی جای گرفته است. تنگستن را به عنوان ماده هدف بکار میبرند، زیرا گسیل کننده بسیار مؤثر پرتوهای ایکس است و نقطه ذوب فوق العاده بالایی (3380 درجه سانتیگراد) دارد. از این رو دماهای بسیار بالایی را که بوسیله برخورد الکترونهای سریع ایجاد میشود، میتواند تحمل کند. قطعه تنگستن را درون مکعبی مسی که با آب یا روغن خنک میشود جای میدهند. بدین ترتیب انرژی گرمایی تولید شده را با رسانش از طریق مس میتوانند به آسانی از بین ببرند. کپسول لامپ اشعه ایکس کپسول لامپ اشعه ایکس را ممکن است از شیشه ، ماده سرامیکی همچون آلومینا ، فلز یا ترکیبی از مواد بسازند. بیشتر لامپهای اشعه ایکس که امروزه ساخته میشوند، ساختمانی از جنس سرامیک _ فلز دارند، که آنها را در مقایسه با لامپهای شیشهای_ فلزی برای هر ولتاژ بخصوصی میتوان کوچکتر ساخت. کپسول لامپ باید استحکام ساختمانی خوبی در دماهای بالا داشته باشد، تا اثرهای ترکیبی گرمای تابیده از آند و نیروهای اعمالی به محفظه خلا بوسیله فشار اتمسفر را بتواند تحمل کند. شکل کپسول ممکن است با میزان ولتاژ لامپ و ماهیت طرح آند و کاتد تغییر کند. کپسول باید دارای دریچهای در مقابل آند برای امکان خروج باریکه اشعه ایکس از لامپ باشد. این دریچه از عنصری با عدد اتمی پایین برای حداقل جذب اشعه ایکس ساخته شده است. معمولا دریچه را از بریلیوم به ضخامت 3 تا 4 میلیمتر میسازند. اتصالات الکتریکی آند و کاتد به دیوارههای کپسول جوش داده میشود. لامپ پرتو درون محفظهای فلزی قرار دارد که برای محافظت در مقابل شوک الکتریکی با ولتاژ بالا کاملا عایق بندی شده است و معمولا این محفظه پریز و دوشاخه ولتاژ قوی دارد که امکان قطع سریع کابلهای الکتریکی اتصال دهنده لامپ به ژنراتور فشار قوی را بوجود میآورد. طراحی لامپ اشعه ایکس دستگاههای قابل حمل اشعه ایکس که در کارگاهها بکار میروند، معمولا همه چیز سر خود دارند و مجهز به ژنراتور فشار قوی و لامپ اشعه ایکس هستند که درون یک محفظه قرار دارند. در این حالت هیچ کابل فشار قوی در خارج از محفظه وجود ندارد. جریان الکتریکی حاصل از ولتاژ ضعیف از میان رشته کاتد میگذرد و با گرم کردن آن ابر الکترونی در پیرامون رشته با گسیل گرما یونی بوجود میآید. هنگامی که ولتاژ قوی در میان لامپ در بین کاتد و آند اعمال می شود، الکترونها در عرض فضای تخلیه شده برای برخورد به هدف شتاب میگیرند. باریکه الکترونی طوری متمرکز میشود که تنها به سطح کوچکی از هدف برخورد میکند، که این سطح کوچک را نقطه کانونی مینامند. بیشتر انرژی باریکه الکترونی به انرژی گرمایی که ناگزیر از بین میرود، تبدیل میشود و مقداری از آن به اشعه ایکس تبدیل میشود. هر چقدر نقطه کانونی روی هدف کوچکتر باشد، تصویر پرتو نگاری بدست آمده روشنتر خواهد بود. در هر حال آن مقدار از گرمایش آندی که بوجود میآید مانع استفاده از نقطه کانونی بسیار کوچک خواهد شد. طراحی آند و هدف بر مبنای شرایط بهینهای از عمر طولانی هدف و پرتو نگاری بیشینه صورت میگیرد. در بسیاری از طراحیهای لامپ اشعه ایکس صفحه آند را نسبت به باریکه الکترون شیبدار میسازند. باریکه الکترونی طوری متمرکز میشود که نقطه کانونی مربع کوچکی بر روی صفحه عمود بر باریکه الکترونی بوجود میآورد. درحالی که این نقطه کانونی به صورت دراز و باریک بر روی صفحه شیبدار هدف بوجود میآید. پارامترهای فیزیکی کنترل کننده باریکه متغیرهای مهم لامپ اشعه ایکس که مکانیزم عمل و کنترل باریکه حاصل را سبب میشوند، عبارتند از: جریان الکتریکی رشته: تغییر در جریان رشته سبب تغییر در دمای رشته میشود و تغییر در آهنگ گسیل گرما یونی الکترونها را به دنبال دارد. ولتاژ لامپ: افزایش در ولتاژ لوله و اختلاف پتاسیل الکتریکی بین کاتد و آند ، انرژی باریکه الکترونی و در نتیجه انرژی و توان نفوذ اشعه ایکس تولید شده را افزایش خواهد داد. جریان الکتریکی لامپ: جریان لامپ برابر مقدار شارش الکترونی بین کاتد و آند است و مستقیماً به دمای رشته مربوط میشود (از جریان لامپ معمولا به عنوان میلی آمپراژ لامپ یاد میکنند). شدت باریکه اشعه تولید شده بوسیله لامپ تقریبا متناسب با میلی آمپراژ لامپ است.
پاسخ : لامپ مفاهیم پایه گسیل گرما یونی و جریان الکتریکی حاصل از آن در خلا اساس تعداد بسیار زیادی از وسایل الکترونی است که کاربرد گستردهای در مهندسی و زندگی روزمره پیدا کردهاند، که لامپ خلا (لامپ رادیو) و لامپ اشعه کاتدی دو نوع از لامپهای الکترونی است. لامپ خلا این لامپ شامل رشته تنگستن التهابی که چشمه الکترونها است (کاتد) ، یک استوانه فلزی که در نقش آند است و کاتد را در بر میگیرد. دو الکترود در لامپ شیشهای یا فلزی که به عنوان حباب لامپ است قرار میگیرند که هوای آن کاملا تخلیه شده است. این لامپ دو الکترودی به دیود خلا معروف است. طرز کار لامپ الکترونی اگر این لامپ را در مدار یک باتری یا چشمه جریان دیگری قرار دهیم بطوری که آند آن به قطب مثبت چشمه و کاتد به قطب منفی وصل باشد و کاتد را بوسیله چشمه کمکی گرم کنیم. الکترونهایی که از رشته (کاتد) تبخیر میشوند به طرف آند حرکت میکنند، و در مدار جریانی ظاهر میشود. ولی اگر مدار را چنان ببندیم که منفی چشمه الکترونی به آند و مثبت به کاتد وصل باشد، الکترونهایی که از کاتد تبخیر میشوند توسط میدان الکتریکی به کاتد برگردانده میشوند و در مدار جریانی وجود نخواهد داشت. پس ، دیود دارای این خاصیت است که جریان را در یک جهت عبور میدهد و مانع عبور آن در جهت مخالف میشود. وسایلی که جریان را فقط در یک جهت عبور میدهند به لامپهای یکسو کننده معروف هستند. موارد کاربرد لامپ های دیودی از لامپهای یکسو کننده بطور گسترده برای یکسو کردن جریان متناوب ، یعنی برای تبدیل آن به جریان مستقیم ، استفاده میشود. دیودهای خلا که بخصوص برای این منظور در صنعت مورد استفاده قرار میگیرند، کنوترن نامیده میشوند. لامپهای الکترونی پیچیدهتر ، که بطور گسترده در مهندسی رادیو ، کنترل خودکار و سایر شاخههای انقلاب تکنولوژیک بکار میروند، علاوه بر کاتد التهابی (چشمه الکترونی) و آندی که این الکترونها را جمع میکند، الکترود اضافی سومی به شکل شبکه دارند که بین کاتد و آند قرار گرفتهاند. شبکه معمولا خانههای بزرگی دارد که میتواند به شکل مارپیچ نیز ساخته شود. نحوه استفاده لامپهای الکترونی پیشرفته لامپ را به یک مولد جریان (باتری) وصل میکنیم و بوسیله یک باتری کمکی (باتری رشته) کاتد آنرا گرم میکنیم، آمپر سنجی نیز در مدار قرار میدهیم که جریان آند را در مدار نشان دهد. حال باتری دیگری را ، که دارای ولتاژ متغیری باشد، بین کاتد و شبکه لامپ وصل میکنیم. این ولتاژ را برای تغییر اختلاف پتانسیل بین کاتد و شبکه بکار میبریم. میبینیم که در این حالت جریان آند تغییر میکند. به این صورت این فرصت بدست میآید که با تغییر دادن اختلاف پتانسیل بین کاتد و شبکه آن جریان آند را کنترل کنیم. این فرآیند ، خاصیت عمده لامپهای الکترونی پیشرفته میباشد. وقتی که شبکه نسبت به کاتد در پتانسیل مثبت است، یعنی به قطب مثبت باتری وصل است، افزایش ولتاژ شبکه ، به افزایش جریان در آند منجر میشود تا اینکه به اشباع برسد. از طرف دیگر ، اگر پتانسیل شبکه نسبت به کاتد منفی باشد، هر افزایش در مقدار ولتاژ شبکه باعث کاهش جریان آند میشود. این پدیده به آسانی توجیه میشود. توضیح پدیده کنترل جریان در لامپهای الکترونی وقتی که بار شبکه کاتدی نسبت به کاتد مثبت باشد، الکترونها را از ابر الکترونی اطراف کاتد جذب میکند. در این فرآیند ، بخش بزرگی از الکترونها بین دورهای شبکه حرکت میکند و به آند میرسد، یعنی در جریان آند شرکت میکنند. در نتیجه با کمک به از بین رفتن بار حجمی ، شبکه بطور مثبت باردار میشود و جریان آند را افزایش میدهد. اما شبکهای که بطور منفی باردار شده باشد جریان آند را کاهش میدهند. زیرا الکترونها را دفع میکند، یعنی بار حجمی نزدیک کاتد را زیاد میکند، چون شبکه به کاتد خیلی نزدیکتر از آند است، تغییر کوچکی در اختلاف پتانسیل بین شبکه و کاتد بار حجمی را به شدت تغییر میدهد و بر جریان آند تأثیر میگذارد. در لامپهای الکترونی معمولی تغییر ولتاژ شبکه به اندازه یک ولت جریان آند را به اندازه چند میلی آمپر تغییر میدهد. برای اینکه همین تغییر بر اثر تغییر دادن ولتاژ آند بدست آید، باید این ولتاژ را چندین ده ولت تغییر داد. کاربردهای لامپ های الکترونی یکی از مهمترین کاربردهای لامپهای الکترونی استفاده از آنها در تقویت جریانها و تضعیف ولتاژ است. لامپهایی با سه الکترود (کاتد ، آند و شبکه) به تریود (سه قطبی الکتریکی) معروف هستند. در مهندسی رادیو امروزی ، لامپهای پیچیدهتری با دو ، سه یا تعداد بیشتری شبکه بکار میروند. امروزه لامپهایی با ابعاد گوناگون برای مقاصد مختلف ، از لامپهای شیشهای معروف به دگمه کوچک که دارای ضخامت یک مداد و طول چند سانتیمتر گرفته تا آنهایی که از اندازه آزمایش تجاوز میکنند، ساخته میشود. در لامپهای کوچکی که در گیرندههای رادیو بکار میروند، جریان آند بالغ بر چندین میلی آمپر است. در حالی که در لامپهای پر قدرت به چندین ده آمپر میرسد. نکته قابل توجه آن است که در صورتی که تخلیه لامپ ناکافی باشد و مقدار کمی از گاز در آن بماند، کاتد لامپ الکترونی به سرعت از بین میرود.
پاسخ : لامپ لامپ الکتریکی بسازید اول ايمني بعد كار شما می توانید یک لامپ الکتریکی برای خودتان بسازید و از آن روشنایی بگیرید ، اگر چه ممکن است تابش آن کم باشد . برای این کار احتیاج به دو میخ ، یک سیم آهنی نازک و کوتاه ، یک ظرف شیشه ای معمولی ، چوب پنبه ای که مناسب دهانه شیشه باشد ( بتواند کاملاً در دهانه شیشه کیپ شود ) و در حدود چهار پیل خشک همراه با مقداری سیم مسی روپش دارید . دو میخ را در چوب پنبه فرو کنید . سیم آهنی را به دو سر تیز میخها ببندید . چوب پنبه را داخل دهانه بطری طوری قرار دهید که سر پهن میخها بیرون و سیم آهنی در داخل آن قرار گیرند . مطابق شکل به کمک سیمهای روپوش دار باطریها را به میخها وصل نمایید . مشاهده خواهید کرد که : سیم آهنی به اندازه ای داغ می شود که تابش می کند و شما با بطری لامپ الکتریکی ساخته اید . اما سیم آهنی خیلی زود داغ شده و در هوای داخل بطری می سوزد ، یعنی در نقطه ای سیم آهنی پاره شده و لامپ از کار می افتد. توضیح : در لامپهای الکتریکی پیشرفته گاز ازت ( که باعث سوختن نمی شود ) جایگزین هوای داخل لامپ شده است . از تنگستن برای سیم داخلی ( فیلمان )استفاده می شود زیرا این فلز بدون اینکه ذوب شود می تواند داغ و سفید گرددو تابش نماید . ضمناً برای اینکه گرمای کمتری تولید شود ، سیم را نازک می سازند و از سیم فوق العاده نازک تنگستن استفاده می شود.
پاسخ : لامپ لامپ پرتوی کاتدی مفاهیم پایه لامپ پرتوی کاتدی این وسیله از نظر ظاهر و ساختمان شبیه لامپی است که برای بررسی اثر میدانهای الکتریکی و آهنربایی پرتوهای کاتدی به کار میرود. تفاوت اساسی در این است که قبلا کاتد سرد بود و به علت بمباران با یونها ، الکترون گسیل میکرد. حالا چشم الکترون تفنگ الکترونی است که در قسمت باریک لامپ قرار دارد. تفنگ الکترونی تفنگ الکترونی عبارت است از کاتد التهابی (رشته) که الکترون گسیل میکند و آند که به شکل قرصی با سوراخ کوچک با قطری برابر با 1 تا 3mm ساخته میشود. اختلاف پتانسیلی از چند صد تا چند هزار ولت بین کاتد و آند برقرار میشود که در فضای بین آنها میدان الکتریکی شدیدی تشکیل میشود. این میدان به الکترودهایی که از کاتد گسیل میشوند تا سرعتهای بسیار بالایی شتاب میدهند. کاتد داخل استوانه فلزی است که به آن ولتاژ مثبتی (نسبت به کاتد) اعمال میشود که اندکی از ولتاژ آند کمتر است. عمل مشترک این استوانه و آند باعث میشوند که تقریبا تمام الکترونها در سوراخ آند جمع (کانونش پرتوهای کاتدی) و از آن به شکل نوار باریکی ، یعنی باریکه الکترونی ، خارج شوند. در محلی که این باریکه به پرده میخورد (ته لامپ که با ماده لیان پوشیده شده است)، نقطه تابان روشنی ظاهر میشود. طرز کار لامپ پرتوی کاتدی باریکه الکترونی خارج شونده از تفنگ الکترونی ، در مسیرش به طرف پرده ، از بین دو جفت صفحههای فلزی موازی میگذرند. اگر به جفت صفحههای اول ، ولتاژی اعمال شود، میدان یکنواختی ایجاد میشود و الکترونهایی را که از آن میگذرند به طرف صفحهای مثبت منحرف میکند و لکه روشن روی پرده در امتداد افقی به طرف چپ یا راست منحرف خواهد شد. به همین ترتیب ، اگر ولتاژی به جفت صفحات دوم اعمال شود تا باریکه به طرف صفحه مثبت منحرف میگردد و لکه روشن روی پرده در امتداد قائم به طرف بالا یا پایین تغییر مکان میدهند. سپس از روی جا بجایی لکه روشن روی پرده میتوان در مورد ولتاژ اعمال شده بر صفحات منحرف کننده ، نظر داد. در اینجا چیز مهم و حائز اهمیت این است که به علت جرم اینرسی ناچیز الکترونها ، به هر تغییر ولتاژ روی صفحات خیلی سریع واکنش نشان میدهد. بنابراین لامپ پرتوی کاتدی را میتوان برای ردیابی فرآیندهایی که در آنها تغییرات بسیار سریع ولتاژ و جریان روی میدهند بکار برد. مسائلی از این نوع در مهندسی رادیو که در آنجا جریانها و ولتاژها چندین میلیون بار در ثانیه تغییر میکنند بسیار حائز اهمیت است. نوسان نگار پرتو کاتدی با مجهز کردن لامپ پرتو کاتدی با وسایل مناسبی جهت بررسی فرآیندهایی شبیه تغییر سریع ولتاژ و جریان وسیلهای ساخته میشود که نوسان نگار پرتوی کاتدی نامیده میشود. این وسیله نه فقط در مهندسی رادیو بلکه در بعضی شاخههای دیگر علم و تکنو لوژی نیز ابزار پژوهشی مهمی است و کار پژوهش در آزمایشگاههای علمی و صنعتی بدون آن دشوار است. کاربردهای لامپ پرتوی کاتدی تلویزیون یکی از وسایلی است که مجهز به لامپ پرتوی کاتدی است. میتوان گفت که لامپ پرتوی کاتدی مهمترین قسمت دستگاههای تلویزیونی است. در دستگاههای تلویزیونی ، لامپهایی که بجای کنترل الکتریکی ، باریکه الکترونی را بطور مغناطیسی کنترل میکنند، نیز بطور عمدهای بکار میروند. تلویزیون با اعمال ولتاژ مناسب به جفت صفحات ، باریکه الکترون تمام صفحه (پرده) را با دسته خطوطی موازی و با سرعتی بالا هاشور میزند (روبش خط 4). اگر روشنایی نقطه لیان ، که با انرژی جنبشی الکترونها معین میشود، همواره ثابت بماند، پرده بطور یکنواخت تابان دیده خواهد شد. ولی سیگنالهایی که توسط ایستگاه پخش تلویزیونی انتقال مییابند و توسط دستگاه تلویزیون دریافت میشوند بسته به روشنایی تصویری که منتقل میشود بطور دائم ولتاژ شتاب دهنده الکترونها را افزایش یا کاهش میدهند بنابراین ، نقاط روی پرده روشنایی متفاوتی دارند و تصویر انتقال یافته و برای دریافت چشم انسان باز سازی میشود. تفنگ الکترونی که برای بدست آوردن پرتوهای کاتدی در کینسکوپ (لامپ تصویر تلویزیون) بکار میرود از یک کاتد گرم و یک آند با سوراخ مرکزی که مقابل کاتد قرار دارد و باریکه الکترون را جدا می کند ساخته شده است.
