РЕГИСТРИРУЮЩАЯ АППАРАТУРА

В эксперименте наиболее предпочтительна регистрирующая аппара­тура, дающая непосредственно видимую запись процесса. Так, исполь­зуя особую фотобумагу, чувствительную к ультрафиолетовому свету и мало чувствительную к видимой области спектра, можно получить изо­бражение непосредственно, без проявления.

В ряде медицинских приборов применяется струйная запись. При этом методе в гальванометр вместо зеркальца помещают капилляр диа­метром в несколько микрометров, через который на движущуюся бу­мажную ленту под значительным давлением выбрасывается струя чер­нил.

В других аппаратах рамка гальванометра приводит в движение осо­бое пишущее устройство. Им может быть электрод, который за счет приложенного к нему напряжения или трения изменяет электрические свойства специального состава, покрывающего бумагу. В результате на такой электрографической бумаге возникает видимое электростатиче­ское изображение. Существуют методы получения подобного изобра­жения и под влиянием светового луча.

Предложены методы тепловой записи, основанной на появлении изображения на специальной бумаге под влиянием нагрева ее пишущим

устройством, записи через копировальную бумагу с помощью электри­ческого разряда (электроискровая запись) и др.

Однако все описанные методы не могут пока конкурировать по ши­роте применения с перьевой чернильной записью. k

Чернильнопишущие перьевые аппараты. Наибольшее распростра­нение благодаря простоте, удобству и надежности в работе получили перьевые гальванометры.

Перьевой гальванометр может быть как электромагнитной, так и магнитоэлектрической системы. Перо укреплено на рамке, помешенной в поле магнита, и соединено трубочкой с резервуаром для чернил. Ис-. следуемый процесс записывается на движущейся бумажной ленте. Ес­тественно, что большая по сравнению с массой зеркальца масса пера и необходимость преодолевать силу трения приводит к увеличению раз­меров гальванометра и его мощности. Перьевые гальванометры нашли применение в качестве выходных пишущих устройств в электрокардио­графах, электроэнцефалографах, электрогастрографах и др.

Перьевые гальванометры стали также основой различных типов ре­гистрирующих приборов общего назначения: многоканальных универ­сальных чернильнопишущих перьевых самописцев и регистраторов.

Все перьевые гальванометры имеют ряд существенных недостатков, главный из которых—их инерционность, не позволяющая вести регист­рацию в области частот, превышающих 150 Гц. Следовательно, эти гальванометры неприменимы для регистрации быстрых процессов, та­ких, как биотоки нервов, нервных клеток и т. п. Другой недостаток— радиальные искажения записи, обусловленные дугообразным движением конца пера. К недостаткам относится и сравнительно небольшая скорость записи, которая в лучшем случае не превышает 100—150 мм/с, тогда как для развертывания во времени быстрых процессов требуются скорости записи в 10 раз большие.

Электронные осциллографы. Электронный осциллограф является универсальным прибором, в котором безынерционное регистрирующее устройство позволяет исследовать как медленные, так и быстрые про­цессы. Регистрирующим выходным устройством в катодном осцилло­графе служит электронно-лучевая трубка. Существуют три типа трубок: электростатические, магнитные и смешанной конструкции. В осцилло­графах общего назначения наибольшее распространение получили электростатические трубки. Электронно-лучевая трубка представляет собой стеклянный баллон, внутри которого в высоком вакууме распо-

Рис. 6. Блок схема электроннолучевой трубки

Источником электронов служит металлический катод (рис. 6, 2), по­догреваемый нитью накала. Нагретый катод испускает электроны, ко­торые концентрируются в пучок с помощью управляющего цилиндри­ческого электрода-сетки 3. Сетка имеет отрицательное напряжение от­носительно катода. Затем электроны устремляются к первому аноду 4, имеющему относительно катода положительный заряд. Первый анод имеет вид диска с небольшим отверстием в центре. Выходящий из этого отверстия узкий пучок электронов проходит через два цилиндра, пред­ставляющих собой второй 5 и третий 6 аноды. Система трех анодов об­разует электростатическую линзу, с помощью которой осуществляется фокусировка электронного луча. Обычно на сетку подается небольшой отрицательный потенциал, меняя который (с помощью потенциометра 10) можно регулировать плотность потока электронов и таким образом изменять яркость луча на экране трубки. Первый и третий аноды имеют общую цепь, и на них подается постоянный потенциал порядка не­скольких киловольт. На второй анод подается потенциал в несколько сотен вольт. Его изменение потенциометром // позволяет регулировать фокусировку луча. Пройдя систему фокусирующих электродов, поток электронов устремляется к широкой части трубки ее экрану 9. Экран трубки покрыт люминофором, обладающим свойством светиться под ударами электронов. На пути к экрану электронный луч проходит между отклоняющими пластинками 7, 8 —вертикальными и гори­зонтальными. Исследуемое напряжение а через предварительный уси­литель и ряд каскадов собственного усилителя осциллографа подается на вертикальные пластинки 1 (ось у). В зависимости от направления то^ка луч смещается вверх или вниз от горизонтальной оси, а величина отклонения пропорциональна амплитудным характеристикам сигнала. На горизонтальные пластины 8 (ось х) от специального генератора по­даются электрические импульсы б пилообразной формы. Они смещают луч в горизонтальной плоскости, обеспечивая тем самым развертку процесса. Изменяя режим работы генератора, можно регулировать ско­рость развертки, т. е. скорость пробега луча по экрану осциллографа, подбирая ее в зависимости от частотных характеристик регистрируемо­го сигнала.

Таким образом, положение светящейся точки на экране осцил­лографа в каждый момент определяется тремя факторами: заданной экспериментатором скоростью перемещения луча по горизонтали, на­правлением исследуемого тока и амплитудой потенциала. Поскольку луч движется быстро, след его на экране воспринимается как непрерыв­ная кривая, характеризующая динамику силы и направления тока во времени. Запись сигналов с экрана катодного осциллографа осуществ­ляется фотографированием.