Katoodkiiretoru mõistmine - CRT

Katoodkiiretoru mõistmine - CRT

Arvutitehnoloogia näeb suuri edusamme keerulises kolmemõõtmelises modelleerimises ja pilditöötluses. Kasutajad näevad tänapäevaste superarvutite arvutusvõimsusega lauaarvuteid. Isegi graafikavõimalused oleksid tavakasutajale mõistliku hinnaga kättesaadavad. Selleks on vaja ülikõrge eraldusvõimega kuvareid. Praeguses tehnoloogias on saadaval erinevad kuvasüsteemid nagu katoodkiiretorud (CRT), vedelkristallkuvarid (LCD), elektroluminestsentsnäidikud (ELD), plasmakuvarid ja valgusdioodid (LED). Siin käsitleme katoodkiiretoru (CRT).



Tööpinna põhimõte

Kui kaks metallplaati on ühendatud a kõrgepinge allikast, negatiivselt laetud plaat, mida nimetatakse katoodiks, kiirgab nähtamatut kiirte. Katoodkiir tõmmatakse positiivselt laetud plaadile, mida nimetatakse anoodiks, kus see läbib ava ja jätkab liikumist toru teise otsa. Kui kiir tabab spetsiaalselt kaetud pinda, tekitab katoodkiir tugevat fluorestsentsi või eredat valgust. Kui üle katoodkiiretoru rakendatakse elektrivälja, meelitab positiivset laengut kandev plaat katoodkiirt. Seetõttu peab katoodkiir koosnema negatiivselt laetud osakestest. Liikuv laetud keha käitub nagu väike magnet ja see võib suhelda välise magnetväljaga. Magnetvälja poolt kõrvale paisatud elektronid. Ja ka siis, kui väline magnetväli on vastupidine, paisatakse elektroonikakiir vastupidises suunas.


Katoodkiiretorus on katood kuumutatud hõõgniit ja see asetatakse vaakumisse. Kiir on elektronide voog, mis valab kuumutatud katoodi loomulikult vaakumisse. Elektronid on negatiivsed. Anood on positiivne, nii et see meelitab katoodi maha valavaid elektrone. Teleri katoodkiiretorus fokuseeritakse elektronide voog fokuseeriva anoodi abil tihedaks kiireks ja seejärel kiirendatakse kiireneva anoodi abil. See tihe ja kiire elektronkiir lendab läbi toru vaakumi ja tabab toru teises otsas olevat lameekraani. See ekraan on kaetud fosforiga, mis valgusvihu löömisel hõõgub.





CRT kasutamine

Katoodkiiretoru (CRT) on arvuti ekraan, mida kasutatakse väljundi kuvamiseks tavalises komposiitvideosignaalis. CRT töö sõltub elektronkiire liikumisest, mis liigub edasi-tagasi üle ekraani tagakülje. Elektronkiire allikaks on elektronpüstol, mille püss asub kitsa silindrikujulises kaelas CRT äärmises tagaosas, mis tekitab termioonilise kiirguse kaudu elektronide voogu. Tavaliselt on CRT-l väljundsignaali kuvamiseks fluorestsentsekraan. Allpool on näidatud lihtne CRT.

Katoodkiiretoru

Katoodkiiretoru



CRT-monitori töö on väga lihtne. Katoodkiiretoru koosneb ühest või mitmest elektronpüstolist, võimalik, et sisemistest elektrostaatilistest läbipaine plaatidest, ja fosforsihikust. CRT-l on kolm elektronkiirt - üks kummalegi (punane, roheline ja sinine) on joonisel selgelt näidatud. Elektronkiir tekitab fosforiga kaetud ekraani tabades väikese, heleda nähtava koha. Igas monitoriseadmes skaneeritakse kogu toru esiosa korduvalt ja süstemaatiliselt kindla mustriga, mida nimetatakse rasteriks. Pilti (rastrit) kuvatakse, skaneerides elektronkiirt kogu ekraanil. Fosfori sihtmärgid hakkavad lühikese aja jooksul tuhmuma, pilti tuleb pidevalt värskendada. Seega toodab CRT kolm värvilist pilti, mis on põhivärvid. Siin kasutasime väreluse eemaldamiseks ekraani värskendades 50 Hz sagedust.

Katoodkiiretoru põhiosad on katood, juhtimisvõre, läbipaine plaadid ja ekraan.


Katood

Kütteseade hoiab katoodi kõrgemal temperatuuril ja elektronid voolavad kuumutatud katoodist katoodi pinna suunas. Kiirendava anoodi keskel on väike auk ja seda hoitakse suure potentsiaaliga, millel on positiivne polaarsus. Järjekord seda pinget on katoodi suhtes 1 kuni 20 kV. See potentsiaalne erinevus tekitab kiirendava anoodi ja katoodi vahelises piirkonnas paremalt vasakule suunatud elektrivälja. Elektroodid läbivad anoodi liikumise auku konstantse horisontaalse kiirusega anoodist fluorestseeruvale ekraanile. Elektronid löövad ekraani piirkonda ja see helendab eredalt.

Juhtimisvõrk

Juhtimisvõrk reguleerib ekraani koha heledust. Elektroonide arvu juhtimisega anoodi abil ja seega fokuseeriva anoodiga tagatakse, et katoodist veidi erinevates suundades väljuvad elektronid on fokuseeritud kitsale kiirele ja jõuavad kõik ekraanile samasse kohta. Elektroodipüstoliks nimetatakse kogu katoodi, juhtimisvõrgu, fokuseerimisanoodi ja kiirenduselektroodi komplekti.

Plaatide suunamine

Kaks paari paindeplaate võimaldavad elektronkiire. Esimese plaadipaari vaheline elektriväli juhib elektronid horisontaalselt ja teise paari vaheline elektriväli vertikaalselt. Elektroonid liiguvad sirgjooneliselt kiirendava anoodi august ekraani keskele, kui väljad ei paindu on kohal, kus nad tekitavad heleda koha.

Ekraan

See võib olla ümmargune või ristkülikukujuline. Ekraan on kaetud spetsiaalset tüüpi fluorestseeruva materjaliga. Fluorestseeruv materjal neelab oma energiat ja kiirgab uuesti valgust footonite kujul, kui elektronkiir ekraanile jõuab. Kui see juhtub, põrkavad mõned neist tagasi nagu kriketikera seinalt. Neid nimetatakse sekundaarseteks elektronideks. Nad peavad neelduma ja tagasi katoodi tagasi minema, kui see pole nii, kogunevad nad ekraani lähedale ja tekitavad kosmoselaengu või elektronide pilve. Selle vältimiseks kantakse CRT lehtriosale seestpoolt vesipäevakate.

CRT eelised

  1. CRT-d on odavamad kui muud kuvaritehnoloogiad.
  2. Need töötavad mis tahes eraldusvõime, geomeetria ja kuvasuhtega ilma pildikvaliteeti halvendamata.
  3. CRT-d pakuvad kõigi professionaalsete kalibreerimiste jaoks parimat värvi ja halli skaalat.
  4. Suurepärane vaatenurk.
  5. See säilitab hea heleduse ja annab pika eluea.

CRT omadused

CRT-tehnoloogia kasutamine on pärast LCD-de kasutuselevõttu kiiresti vähenenud, kuid teatud viisil on need siiski ületamatud. CRT-kuvareid kasutatakse laialdaselt mitmes elektriseadmes, näiteks arvutiekraanidel, telerites, radariekraanides ja teaduse ja meditsiini eesmärkidel kasutatavates ostsilloskoobides.

Nüüd on teil selge ettekujutus katoodkiiretorust ja kui sellel teemal on küsimusi või elektri- ja elektroonilised projektid jäta kommentaarid allpool.

Foto krediit: