Между тем для того чтобы выбирать для себя самую современную и подходящую технику, необходимо знать всю важную информацию о том, как она работает, ведь все новые модели разработаны на основе старых. Всё самое полезное об ЭЛТ-мониторе вы узнаете из данной статьи.
Электронно-лучевая трубка — принцип работы
- Электронно-лучевая трубка — принцип работы
- Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)
- Устройство электронно-лучевой трубки
- Принципы работы мониторов на электронно-лучевой трубке
Совсем недавно электронно-лучевая трубка была распространена в самых различных устройствах, например, аналоговых осциллографах, а также в отраслях радиотехники – телевидении и радиолокации.
Но прогресс не стоит на месте, и электронно-лучевые трубки начали постепенно вытесняться более современными решениями.
Но в некоторых устройствах их все же применяют.
Основная группа электронно-лучевых трубок – осциллографические трубки, основным назначением которых является исследование быстрых изменений тока и напряжения.
Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ)
ЭЛТ — электронный электровакуумный прибор, в котором используется поток электронов, сконцентрированный в форме луча, и создающий на специальном экране видимое изображение.
Катод служит источником электронов, которые собираются в узкий луч фокусирующей системой, разгоняются в ускоряющем поле, создаваемом анодами и попадают на экран, покрытый люминофором — веществом, способным светиться при бомбардировке его электронами.
Модулятор (управляющий электрод) имеет отрицательный относительно катода потенциал, который регулирует плотность потока электронов, а следовательно — яркость свечения экрана.
Первый анод (фокусирующий электрод) — фокусирует пучок электронов и определяет его диаметр. Кроме того, первый и второй аноды создают для электронов ускоряющее поле, достаточное для вызывания свечения люминофора. Для этого на аноды подается высокое напряжение: на первый анод от сотен вольт до нескольких киловольт, на второй — от единиц кВ до десятков кВ.
Для управления положением светящегося пятна на экране применяют отклоняющую систему, которая может быть:
— электростатической — две пары пластин; разность потенциалов между пластинами X определяет положение луча по горизонтали, между пластинами Y-по вертикали.
— магнитной — две пары отклоняющих катушек, размещенных на горловине трубки; при протекании тока по катушкам возникает магнитное поле, отклоняющее электронный луч.
ЭЛТ применяются:
— в осциллографах – для наблюдения электронных процессов;
— в телевидении (кинескопах)- для преобразования электрического сигнала, содержащего информацию о яркости и цвете передаваемого изображения;
— в индикаторных устройствах РЛС — для преобразования электрических сигналов, содержащих информацию об окружающем пространстве, в видимое изображение.
Устройство электронно-лучевой трубки
Электронно-лучевая трубка представляет собой стеклянную колбу, в которой создан вакуум.
В суженном конце колбы находится электронная пушка, предназначенная для получения узкого пучка электронов (электронного луча).
Электронная пушка состоит из подогретого катода, управляющего электрода (модулятора), и двух анодов.
Кроме электронной пушки в трубке находится две пары отклоняющих пластин( горизонтальные и вертикальные).
Экран трубки с внутренней сторны покрыт люминофором.
Катод- это металлический цилиндр с оксидным покрытием торца, чем достигается излучение электронов в одном направлении. Цилиндр надевается на форфоровую трубку, внутри которой помещается нить подогрева.
Управляющий электрод имеет форму цилиндра с отверстием в торце и служит для регулирования количества электронов в луче.
Для придания ускорения электронам и дальнейшей фокусировки луча применяются два цилиндрических анода.
Оба анода имеют положительный потенциал относительно катода. Первый из них меньший, второй — больший.
Электроны, попав в электрическое поле анодов отклоняются в направлении к оси луча и получают ускорение в направлении движения.
Фокусировка производится регулировкой потенциала первого анода.
Допустим, что электронный луч совпадает с осью трубки, приложив к отклоняющим пластинам постоянное напряжение, получим между ними электрическое поле, которое вызовет отклонение луча и луч встретится с экраном уже в другой точке, отстоящей от осевой линии.
Принцип работы ЭЛТ-монитора
Электронно-лучевая трубка является стеклянной и абсолютно герметичной, т. е. к ней нет доступа воздуха.
Необходимое изображение формируется с помощью так называемой электронной пушки, откуда электроны направляются к дисплею. Трубка, покрытая на одном конце люминофорным составом, неширокая и довольно длинная.
Электроны попадают на этот состав, который заставляет их преобразовывать энергию в свет. Таким образом проявляется широкая цветовая гамма, хоть она и может показаться относительно бедной тем, кто привык к невероятной яркости жидкокристаллических современных дисплеев.
В большинстве случаев в подобных мониторах присутствуют только три цвета: зелёный, красный и синий, а остальные цветовые решения получаются путём смешивания этих цветов.
Эти цвета признаны основными и считается, что глаза человека распознают в основном именно их.
Краткая история появления CRT мониторов
Прародителем CRT-мониторов можно считать Фердинанда Брауна, который в 1897 году, который разработал основополагающий принцип формирования изображения благодаря электронно-лучевой трубке. Этот немецкий ученый очень много уделял времени исследованиям, которые связаны с катодными лучами.
С самого начала трубка Брауна (ЭЛТ) применялась в качестве осциллографа, чтобы экспериментировать с электрическими колебаниями. Она представляла собой стеклянную трубку с электромагнитом, который находился с внешней стороны. Хоть Браун и не патентовал свое уникальное изобретение, но именно оно стало мощным толчком для создания ЭЛТ-мониторов. Первые серийные телевизоры с электро-лучевыми трубками появились в 1930-х годах. При этом именно ЭЛТ-мониторы стали применяться уже в 1940-х годах. В дальнейшем технология постоянно дорабатывалась, а черно-белая картинка была заменена на высококачественное цветное изображение.