Электронно-лучевые трубки в качестве устройств вывода изображения в телевизионных приёмниках и компьютерных мониторах почти не используются. На замену кинескопам пришли жидкокристаллические и прочие дисплеи. Основная сфера применения кинескопов – осциллографы. Рассмотрим, как устроена электронно-лучевая трубка, ознакомимся с принципом её функционирования.
Устройство электронно-лучевой трубки (кинескопа)
В конце XIX века У. Крукс установил, что электроны отклоняются электромагнитными полями. После обнаружения эффекта свечения веществ при их бомбардировке излучением катода физик из Англии создал прообраз кинескопа. Его немецкий коллега К. Браун сконструировал трубку, где добился отклонения луча в одной плоскости, во второй он управлялся посредством вращающегося зеркала. Первой современной ЭЛТ считается изобретение Розинга, продемонстрированное в 1911 году.
Кинескоп (в переводе с др. греч. «двигать» и «смотреть»), электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) – это преобразователь электрических импульсов в световые – видимое для человеческого глаза изображение. Её компоненты размещены в стеклянном баллоне с разреженным до 10 мПа и ниже воздухом. Ёмкость имеет вытянутую в направлении движения потока электронов форму.
Принцип работы ЭЛТ следующий. Электронная пушка, состоящая из катода и анодной сетки, разогревается нитью накала, вследствие чего испускает электроны. Для улучшения выделения элементарных частиц поверх катода наносится вещество с малой работой выхода. Путём управления напряжением между катодом и модулятором регулируется интенсивность пучка – яркость свечения люминофора.
Пара систем пластин отклоняют пучки элементарных частиц в двух плоскостях. Они бывают электростатическими (преимущественно в осциллографах с небольшими экранами, где не нужна высокая точность изображения) и магнитными – обеспечивают большие углы отклонения.
Фокусирующий электрод фокусирует световые пятна в нужных местах дисплея. Ускоряющий анод – покрытая металлизированным материалом внутренняя поверхность экрана – стабилизирует яркость картинки и сохраняет баланс белого.
Пучок электронов направляется на внутреннюю сторону дисплея, покрытую слоем люминофора – вещества, которое светится при взаимодействии с электронами. Он быстро сканирует поверхность экрана пучками разной яркости, формируя изображение. Вследствие получения люминофором отрицательного заряда от электронов он сам начинает испускать элементарные частицы – происходит вторичная эмиссия. Во избежание получения отрицательного заряда трубкой она покрывается слоем проводящего вещества на базе графита.
Основные отличия цветного кинескопа от чёрно-белого заключаются в наличии трёх пушек: синего, зелёного, красного цветов и нанесении поверх внутренней поверхности экрана трёх люминофоров названных выше цветов.
Как вы считаете, материал был полезен?