أجهزة أشباه الموصلات أنبوب أشعة الكاثود. مبدأ عمل أنبوب أشعة الكاثود وتطبيقاته

بعد نظام الانحراف ، تدخل الإلكترونات شاشة CRT. الشاشة عبارة عن طبقة رقيقة من الفوسفور تترسب على السطح الداخلي لطرف البالون وقادرة على التوهج بشكل مكثف عند قصفها بالإلكترونات.

في بعض الحالات ، يتم ترسيب طبقة رقيقة من الألمنيوم موصلة فوق طبقة الفوسفور. يتم تحديد خصائص الشاشة من خلال

الخصائص والإعدادات. خيارات الشاشة الرئيسية هي: أولو إمكانات الشاشة الحرجة الثانية, توهج سطوع, الضوء الناتج عن, مدة الشفق.

إمكانات الشاشة. عندما يتم قصف الشاشة بواسطة تيار من الإلكترونات من سطحها ، يحدث انبعاث إلكترون ثانوي. لإزالة الإلكترونات الثانوية ، تُغطى جدران أنبوب البالون بالقرب من الشاشة بطبقة جرافيت موصلة متصلة بالقطب الموجب الثاني. إذا لم يتم ذلك ، فإن الإلكترونات الثانوية ، والعودة إلى الشاشة ، مع الإلكترونات الأولية ، ستقلل من إمكاناتها. في هذه الحالة ، يتم إنشاء مجال كهربائي متباطئ في الفراغ بين الشاشة والأنود الثاني ، والذي سيعكس إلكترونات الحزمة. وبالتالي ، لإزالة مجال التباطؤ من سطح الشاشة غير الموصلة ، من الضروري إزالة الشحنة الكهربائية التي تحملها حزمة الإلكترون. إن الطريقة الوحيدة تقريبًا للتعويض عن الشحن هي استخدام الانبعاث الثانوي. عندما تسقط الإلكترونات على الشاشة ، يتم تحويل طاقتها الحركية إلى طاقة توهج الشاشة ، وتذهب لتسخينها وتسبب انبعاثًا ثانويًا. تحدد قيمة معامل الانبعاث الثانوي o إمكانات الشاشة. معامل انبعاث الإلكترون الثانوي a \ u003d / in // l (/ "هو تيار الإلكترونات الثانوية ، / l هو تيار الحزمة ، أو تيار الإلكترونات الأولية) من سطح الشاشة في مجموعة واسعة من التغييرات في طاقة الإلكترونات الأولية تتجاوز واحدًا (الشكل 12.8 ، حول < 1 на участке يا أمنحنى في الخامس < С/ кр1 и при 15 > C / cr2).

في و < (У кр1 число уходящих-от экрана вторичных электронов меньше числа первичных, что приводит к накоплению отрицательного заряда на экране, формированию тормозящего поля для электронов луча в пространстве между вторым анодом и экраном и их отражению; свечение экрана отсутствует. Потенциал و l2\ u003d Г / kr المقابلة للنقطة A في الشكل. 12.8 ، يسمى الإمكانات الحرجة الأولى.

عند C / a2 = £ / cr1 ، تكون احتمالية الشاشة قريبة من الصفر.

إذا أصبحت طاقة الحزمة أكبر من e £ / cr1 ، إذن حول> 1 والشاشة تبدأ في الشحن نصف-

أرز. 12.8

نسبة إلى آخر أنود من دائرة الضوء. تستمر العملية حتى تصبح إمكانات الشاشة مساوية تقريبًا لإمكانات الأنود الثاني. هذا يعني أن عدد الإلكترونات التي تغادر الشاشة يساوي عدد الإلكترونات الساقطة. في نطاق تباين طاقة الحزمة من e £ / cr1 إلى C / cr2 c> 1 وإمكانات الشاشة قريبة جدًا من إمكانات الأنود في جهاز العرض. في و & 2>معامل N cr2 للانبعاثات الثانوية أ< 1. Потенциал экрана вновь снижается, и у экрана начинает формироваться тормозящее для электронов луча поле. Потенциал و kr2 (يتوافق مع النقطة فيفي التين. 12.8) الإمكانات الحرجة الثانيةأو الإمكانات المطلقة.

في طاقات شعاع الإلكترون أعلاه e11 كرونة 2لا يزيد سطوع الشاشة. للشاشات المختلفة G / kr1 = = 300 ... 500 V ، و cr2= 5 ... 40 كيلو فولت.

إذا كان من الضروري الحصول على سطوع عالٍ ، يتم الحفاظ على إمكانات الشاشة بالقوة مساوية لإمكانات آخر قطب كشاف ضوئي باستخدام طلاء موصل. يتم توصيل الطلاء الموصل كهربائيًا بهذا القطب.

الضوء الناتج عن. هذه معلمة تحدد نسبة شدة الضوء J السيرة الذاتية ،المنبعثة من الفوسفور بشكل طبيعي إلى سطح الشاشة ، إلى قوة شعاع الإلكترون P el الحادث على الشاشة:

يحدد ناتج الضوء كفاءة الفوسفور. لا يتم تحويل كل الطاقة الحركية للإلكترونات الأولية إلى طاقة الإشعاع المرئي ، جزء منها يذهب لتسخين الشاشة ، والانبعاث الثانوي للإلكترونات والإشعاع في نطاقات الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية من الطيف. يُقاس خرج الضوء بالشموع لكل واط: للشاشات المختلفة ، يتراوح بين 0.1 ... 15 cd / W. عند السرعات المنخفضة للإلكترون ، يحدث التلألؤ في الطبقة السطحية ويمتص الفوسفور جزءًا من الضوء. مع زيادة طاقة الإلكترونات ، يزداد ناتج الضوء. ومع ذلك ، عند السرعات العالية جدًا ، تخترق العديد من الإلكترونات طبقة الفوسفور دون إثارة الإثارة ، وينخفض ​​ناتج الضوء.

توهج سطوع. يتم تحديد هذه المعلمة من خلال شدة الضوء المنبعث في اتجاه المراقب بمقدار متر مربع واحد من سطح مضيء بشكل موحد. يقاس النصوع بوحدة cd / m 2. يعتمد على خصائص الفوسفور (الذي يتميز بالمعامل A) ، والكثافة الحالية لشعاع الإلكترون y ، وفرق الجهد بين الكاثود والشاشة ثانيًاوالحد الأدنى من إمكانات الشاشة 11 0 ، حيث لا يزال يُلاحظ تلألؤ الشاشة. سطوع الوهج يطيع القانون

قيم الأس السنة التحضيريةتختلف قيمة £ / 0 المحتملة للفوسفورات المختلفة في حدود 1 ... 2.5 ، على التوالي ، و

30 ... 300 V. في الممارسة العملية ، تظل الطبيعة الخطية لاعتماد السطوع على كثافة التيار y تقريبًا تصل إلى 100 μA / cm 2. عند كثافات التيار العالية ، يبدأ الفوسفور في التسخين والاحتراق. الطريقة الرئيسية لزيادة السطوع هي الزيادة و.

الدقة. يتم تعريف هذه المعلمة المهمة على أنها خاصية CRT لإعادة إنتاج تفاصيل الصورة. يتم تقدير الدقة من خلال عدد النقاط أو الخطوط المضيئة التي يمكن تمييزها بشكل منفصل (الخطوط) المقابلة لـ 1 سم 2 من السطح أو 1 سم من ارتفاع الشاشة ، أو للارتفاع الكامل لسطح عمل الشاشة ، على التوالي. وبالتالي ، لزيادة الدقة ، من الضروري تقليل قطر الحزمة ، أي يلزم وجود شعاع رفيع جيد التركيز بقطر أعشار مم. الدقة هي الأعلى ، وكلما انخفض تيار الحزمة وزاد الجهد المتسارع. في هذه الحالة ، يتم تحقيق أفضل تركيز. تعتمد الدقة أيضًا على جودة الفوسفور (حبيبات الفوسفور الكبيرة تشتت الضوء) ووجود الهالات بسبب الانعكاس الداخلي الكلي في الجزء الزجاجي من الشاشة.

مدة الشفق. يُطلق على الوقت الذي ينخفض ​​فيه سطوع التوهج إلى 1٪ من القيمة القصوى وقت ثبات الشاشة. جميع الشاشات مقسمة إلى شاشات قصيرة جدًا (أقل من 10 5 ثوانٍ) وشاشات قصيرة (10 "5 ... 10" 2 ثانية) ومتوسطة (10 2 ... 10 1 ثانية) وطويلة (10 H.Lb s) ) وشفق طويل جدًا (أكثر من 16 ثانية). تُستخدم الأنابيب ذات الشفق اللاحق القصير والقصير جدًا على نطاق واسع في رسم الذبذبات ، وفي الشفق المتوسط ​​- في التلفزيون. تستخدم مؤشرات الرادار عادةً أنابيب ذات شفق طويل.

في أنابيب الرادار ، غالبًا ما تستخدم شاشات طويلة الأمد بطبقة من طبقتين. الطبقة الأولى من الفوسفور - ذات الشفق الأزرق القصير - تثيرها شعاع الإلكترون ، والثانية - ذات الوهج الأصفر والوهج اللاحق الطويل - تثيرها ضوء الطبقة الأولى. في مثل هذه الشاشات ، يمكن الحصول على توهج لاحق يصل إلى عدة دقائق.

أنواع الشاشات. لون توهج الفوسفور مهم جدا. في تقنية رسم الذبذبات ، عند مراقبة الشاشة بصريًا ، يتم استخدام CRT مع توهج أخضر ، وهو أقل إجهاد للعين. سيليكات الزنك المنشطة بالمنغنيز (الوليمايت) لها هذا اللون اللامع. بالنسبة للتصوير الفوتوغرافي ، يفضل استخدام الشاشات ذات السمة الزرقاء المتوهجة لتنغستات الكالسيوم. في استقبال أنابيب التلفزيون ذات الصورة بالأبيض والأسود ، يحاولون الحصول على اللون الأبيض ، حيث يتم استخدام الفوسفور من عنصرين: الأزرق والأصفر.

تُستخدم الفوسفورات التالية أيضًا على نطاق واسع لتصنيع طلاءات الشاشة: كبريتيدات الزنك والكادميوم وسيليكات الزنك والمغنيسيوم وأكاسيد وكبريتيدات العناصر الأرضية النادرة. تتمتع الفوسفورات القائمة على العناصر الأرضية النادرة بعدد من المزايا: فهي أكثر مقاومة للتأثيرات المختلفة من تلك الموجودة في الكبريتيد ، وهي فعالة جدًا ، ولديها نطاق انبعاث طيفي أضيق ، وهو أمر مهم بشكل خاص في إنتاج أنابيب الصور الملونة ، حيث تكون عالية نقاوة اللون مطلوبة ، إلخ. كمثال على ذلك ، الفوسفور المستخدم على نطاق واسع نسبيًا على أساس أكسيد الإيتريوم المنشط مع اليوروبيوم Y 2 0 3: Eu. هذا الفوسفور له نطاق انبعاث ضيق في المنطقة الحمراء من الطيف. يتكون الفوسفور من أوكسي كبريتيد الإيتريوم مع خليط من اليوروبيوم Y 2 0 3 8: Eu له أيضًا خصائص جيدة ، والتي لها أقصى كثافة إشعاع في المنطقة الحمراء البرتقالية من الطيف المرئي ومقاومة كيميائية أفضل من Y 2 0 3: فوسفور الاتحاد الأوروبي.

الألومنيوم خامل كيميائيًا عند التفاعل مع فوسفور الشاشة ، ويمكن تطبيقه بسهولة على السطح عن طريق التبخر في الفراغ ، ويعكس الضوء جيدًا. تشمل عيوب الشاشات الملموسة حقيقة أن فيلم الألمنيوم يمتص ويشتت الإلكترونات بطاقات أقل من 6 كيلو فولت ، وبالتالي ، في هذه الحالات ، ينخفض ​​خرج الضوء بشكل حاد. على سبيل المثال ، يكون ناتج الضوء لشاشة بألمنيوم عند طاقة إلكترون 10 كيلو فولت أكبر بحوالي 60٪ منه عند 5 كيلو فولت. شاشات الأنبوب مستطيلة أو مستديرة.

أنبوب أشعة الكاثود(CRT) - جهاز إلكتروني على شكل أنبوب ، ممدود (غالبًا بامتداد مخروطي) في اتجاه محور شعاع الإلكترون ، والذي يتشكل في CRT. يتكون CRT من نظام إلكتروني بصري ، ونظام انحراف ، وشاشة فلورية أو هدف. إصلاح التلفزيون في بوتوفو ، يرجى الاتصال بنا للحصول على المساعدة.

تصنيف CRT

تصنيف CRTs صعب للغاية ، بسبب أقصى درجاته

حول التطبيق الواسع في العلوم والتكنولوجيا وإمكانية تعديل التصميم من أجل الحصول على المعلمات التقنية اللازمة لتنفيذ فكرة فنية محددة.

تنقسم الاعتماد على طريقة التحكم في شعاع الإلكترون CRT إلى:

كهرباء (مع نظام انحراف الحزمة الكهروستاتيكية) ؛

الكهرومغناطيسية (مع نظام انحراف الحزمة الكهرومغناطيسية).

اعتمادًا على الغرض من CRT ، يتم تقسيمها إلى:

أنابيب الرسم الإلكتروني (استقبال ، تلفزيون ، راسم الذبذبات ، مؤشر ، إشارات تلفزيونية ، ترميز ، إلخ)

أنابيب تحويل بصرية إلكترونية (أنابيب تلفزيونية ، محولات إلكترونية بصرية ، إلخ.)

مفاتيح شعاع الكاثود (مبدلات) ؛

CRTs أخرى.

CRT الرسم الإلكتروني

CRT الرسومية الإلكترونية - مجموعة من أنابيب أشعة الكاثود المستخدمة في مختلف مجالات التكنولوجيا لتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية (تحويل الإشارة إلى الضوء).

تنقسم CRTs الرسومية الإلكترونية:

حسب التطبيق:

استقبال التلفزيون (مناظير الحركة ، CRT بدقة عالية لأنظمة التلفزيون الخاصة ، إلخ.)

استقبال راسم الذبذبات (التردد المنخفض ، التردد العالي ، التردد الفائق ، الجهد العالي النبضي ، إلخ.)

مؤشر الاستقبال

تذكر

شارات.

الترميز.

CRTs أخرى.

هيكل وتشغيل CRT مع نظام انحراف الحزمة الكهروستاتيكية

يتكون أنبوب أشعة الكاثود من الكاثود (1) ، والأنود (2) ، وأسطوانة التسوية (3) ، والشاشة (4) ، والمستوى (5) ، والارتفاع (6).

تحت تأثير الصورة أو الانبعاث الحراري ، يتم إخراج الإلكترونات من معدن الكاثود (حلزوني موصل رفيع). نظرًا لأنه يتم الحفاظ على جهد (فرق الجهد) لعدة كيلوفولت بين الأنود والكاثود ، فإن هذه الإلكترونات ، بمحاذاة أسطوانة ، تتحرك في اتجاه الأنود (أسطوانة مجوفة). تطير الإلكترونات عبر القطب الموجب ، وتصل إلى المنظمين المستويين. كل منظم عبارة عن لوحين معدنيين مشحنتين بشكل معاكس. إذا كانت اللوحة اليسرى مشحونة سالبًا واللوحة اليمنى موجبة ، فإن الإلكترونات التي تمر من خلالها ستنحرف إلى اليمين ، والعكس صحيح. تعمل أدوات التحكم في الارتفاع بنفس الطريقة. إذا تم تطبيق تيار متناوب على هذه اللوحات ، فسيكون من الممكن التحكم في تدفق الإلكترونات في المستويين الأفقي والرأسي. في نهاية مساره ، يضرب تيار الإلكترون الشاشة ، حيث يمكن أن يسبب صورًا.

أنبوب أشعة الكاثود (CRT) هو أحد الأجهزة الحرارية التي لا يبدو أنها ستتوقف عن الاستخدام في المستقبل القريب. يتم استخدام CRT في راسم الذبذبات لمراقبة الإشارات الكهربائية ، وبطبيعة الحال ، كمنظار سينمائي في مستقبل التلفزيون وشاشة في الكمبيوتر والرادار.

يتكون CRT من ثلاثة عناصر رئيسية: مدفع إلكتروني ، وهو مصدر شعاع الإلكترون ، ونظام انحراف الحزمة ، والذي يمكن أن يكون إلكتروستاتيكيًا أو مغناطيسيًا ، وشاشة فلورية تنبعث منها ضوءًا مرئيًا عند النقطة التي يضرب فيها شعاع الإلكترون. يتم عرض جميع الميزات الأساسية لأنبوب أشعة القطب السالب مع انحراف إلكتروستاتيكي في الشكل. 3.14.

يصدر الكاثود إلكترونات ، وهي تطير باتجاه القطب الموجب الأول أ vالتي يتم تزويدها بجهد موجب يبلغ عدة آلاف من الفولتات بالنسبة للقطب السالب. يتم تنظيم تدفق الإلكترونات بواسطة شبكة ، يتم تحديد الجهد السالب عليها من خلال السطوع المطلوب. يمر شعاع الإلكترون عبر الفتحة الموجودة في مركز الأنود الأول وأيضًا من خلال الأنود الثاني ، الذي يحتوي على جهد موجب أعلى قليلاً من الأنود الأول.

أرز. 3.14. CRT مع انحراف إلكتروستاتيكي. يوضح الرسم التخطيطي المبسط المتصل بـ CRT عناصر التحكم في السطوع والتركيز.

الغرض من القطبين هو إنشاء مجال كهربائي بينهما ، مع منحني خطوط القوة بحيث تتلاقى جميع الإلكترونات في الحزمة في نفس المكان على الشاشة. الفرق المحتمل بين الأنودات أ 1و م 2يتم تحديده باستخدام عنصر التحكم في التركيز بطريقة الحصول على بقعة مركزة بوضوح على الشاشة. يمكن اعتبار هذا التصميم لاثنين من الأنودات بمثابة عدسة إلكترونية. وبالمثل ، يمكن إنشاء عدسة مغناطيسية بتطبيق مجال مغناطيسي ؛ في بعض CRTs ، يتم التركيز بهذه الطريقة. يستخدم هذا المبدأ أيضًا لتأثير كبير في المجهر الإلكتروني ، حيث يمكن استخدام مجموعة من العدسات الإلكترونية لتوفير تكبير عالي جدًا بدقة أفضل ألف مرة من تلك الموجودة في المجهر الضوئي.

بعد الأنودات ، يمر شعاع الإلكترون في CRT بين الألواح المنحرفة ، والتي يمكن تطبيق الفولتية عليها لتحريف الحزمة في الاتجاه الرأسي في حالة الألواح صوأفقياً في حالة الصفائح X. بعد نظام الانحراف ، تصل الحزمة إلى شاشة الإنارة ، أي السطح الفوسفور.

للوهلة الأولى ، ليس للإلكترونات مكان تذهب إليه بعد أن تصطدم بالشاشة ، وقد تعتقد أن الشحنة السالبة عليها ستزداد. في الواقع ، هذا لا يحدث ، لأن طاقة الإلكترونات في الحزمة كافية لإحداث "تناثر" للإلكترونات الثانوية من الشاشة. يتم بعد ذلك جمع هذه الإلكترونات الثانوية بواسطة طلاء موصل على جدران الأنبوب. في الواقع ، غالبًا ما يترك الكثير من الشحنة الشاشة بحيث يظهر عليها جهد إيجابي بعدة فولت فيما يتعلق بالأنود الثاني.

يعد الانحراف الإلكتروستاتيكي قياسيًا في معظم راسمات الذبذبات ، ولكن هذا غير مريح بالنسبة لأجهزة التلفاز CRT الكبيرة. في هذه الأنابيب بشاشاتها الضخمة (حتى 900 مم قطريًا) ، لضمان السطوع المطلوب ، من الضروري تسريع الإلكترونات في الحزمة إلى طاقات عالية (جهد نموذجي للجهد العالي

أرز. 3.15. مبدأ تشغيل نظام الانحراف المغناطيسي المستخدم في أنابيب التلفزيون.

مصدر 25 كيلو فولت). إذا كانت هذه الأنابيب ، بزاوية انحرافها الكبيرة جدًا (110 درجة) ، ستستخدم نظام انحراف إلكتروستاتيكي ، فستكون هناك حاجة إلى جهد انحراف كبير للغاية. بالنسبة لمثل هذه التطبيقات ، يعتبر الانحراف المغناطيسي هو المعيار. على التين. يوضح الشكل 3.15 تصميمًا نموذجيًا لنظام الانحراف المغناطيسي ، حيث يتم استخدام أزواج من الملفات لإنشاء مجال انحراف. يرجى ملاحظة أن محاور الملفات عموديالاتجاه الذي يحدث فيه الانحراف ، على عكس الخطوط المركزية للألواح في نظام الانحراف الكهروستاتيكي ، والذي متوازيةاتجاه الانحراف. يؤكد هذا الاختلاف أن الإلكترونات تتصرف بشكل مختلف في المجالات الكهربائية والمغناطيسية.

ربما لا يوجد مثل هذا الشخص الذي لم يصادف أجهزة في حياته ، والتي يتضمن تصميمها أنبوب أشعة الكاثود (أو CRT). الآن يتم استبدال هذه الحلول بنشاط بنظيراتها الأكثر حداثة القائمة على شاشات الكريستال السائل (LCD). ومع ذلك ، هناك عدد من المناطق التي لا يزال فيها أنبوب أشعة الكاثود ضروريًا. على سبيل المثال ، لا يمكن استخدام شاشات الكريستال السائل في راسمات الذبذبات عالية الدقة. ومع ذلك ، هناك شيء واحد واضح - التقدم المحرز في أجهزة عرض المعلومات سيؤدي في النهاية إلى التخلي التام عن CRT. إنها مسألة وقت.

تاريخ المظهر

يمكن اعتبار المكتشف هو J. Plücker ، الذي قام في عام 1859 بدراسة سلوك المعادن تحت التأثيرات الخارجية المختلفة ، واكتشف ظاهرة إشعاع (انبعاث) الجسيمات الأولية - الإلكترونات. تسمى حزم الجسيمات المتولدة أشعة الكاثود. كما لفت الانتباه إلى ظهور وهج مرئي لبعض المواد (الفوسفور) عند اصطدامها بأشعة الإلكترون. أنبوب أشعة الكاثود الحديث قادر على تكوين صورة بفضل هذين الاكتشافين.

بعد 20 عامًا ، ثبت بشكل تجريبي أنه يمكن التحكم في اتجاه حركة الإلكترونات المنبعثة بفعل مجال مغناطيسي خارجي. يسهل تفسير ذلك إذا تذكرنا أن ناقلات الشحنة السالبة المتحركة تتميز بمجالات مغناطيسية وكهربائية.

في عام 1895 ، قام KF Brown بتحسين نظام التحكم في الأنبوب وبالتالي تمكن من تغيير متجه اتجاه تدفق الجسيمات ليس فقط عن طريق المجال ، ولكن أيضًا بواسطة مرآة خاصة قادرة على الدوران ، مما فتح آفاقًا جديدة تمامًا لاستخدام الاختراع . في عام 1903 ، وضع وينلت قطبًا كاثودًا على شكل أسطوانة داخل الأنبوب ، مما جعل من الممكن التحكم في شدة التدفق المشع.

في عام 1905 ، صاغ أينشتاين المعادلات لحساب التأثير الكهروضوئي وبعد 6 سنوات تم عرض جهاز عمل لنقل الصور عبر مسافات. تم التحكم في الحزمة وكان المكثف مسؤولاً عن قيمة السطوع.

عندما تم إطلاق أول طرازات CRT ، لم تكن الصناعة مستعدة لإنشاء شاشات ذات قطري كبير ، لذلك تم استخدام العدسات المكبرة كحل وسط.

جهاز أنبوب أشعة الكاثود

منذ ذلك الحين ، تم تحسين الجهاز ، لكن التغييرات تطورية بطبيعتها ، حيث لم تتم إضافة أي شيء جديد بشكل أساسي إلى مسار العمل.

يبدأ الجسم الزجاجي بأنبوب بامتداد مخروطي الشكل يشكل حاجزًا. في أجهزة التصوير بالألوان ، السطح الداخلي بدرجة معينة مغطى بثلاثة أنواع من الفوسفور ، والتي تعطي لونها المتوهج عندما يضربها شعاع إلكتروني. وفقًا لذلك ، هناك ثلاثة كاثودات (بنادق). من أجل تصفية الإلكترونات غير المركزة والتأكد من أن الحزمة المرغوبة تصل إلى النقطة المرغوبة على الشاشة بدقة ، يتم وضع شبكة فولاذية - قناع - بين نظام الكاثود وطبقة الفوسفور. يمكن مقارنتها باستنسل يقطع كل شيء لا لزوم له.

يبدأ انبعاث الإلكترون من سطح الكاثودات الساخنة. يندفعون نحو القطب الموجب (القطب الموجب) المتصل بالجزء المخروطي من الأنبوب. بعد ذلك ، يتم تركيز الحزم بواسطة ملف خاص ويدخل مجال نظام الانحراف. بالمرور عبر الشبكة ، يسقطون على النقاط المرغوبة من الشاشة ، مما يتسبب في تحولهم إلى توهج.

هندسة الحاسوب

تستخدم شاشات CRT على نطاق واسع في أنظمة الكمبيوتر. تعد بساطة التصميم والموثوقية العالية وإعادة إنتاج الألوان الدقيقة وغياب التأخيرات (تلك الأجزاء بالمللي ثانية من استجابة المصفوفة في شاشة LCD) هي مزاياها الرئيسية. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، كما ذكرنا سابقًا ، تم استبدال CRT بشاشات LCD أكثر اقتصادية ومريحة.

تطبيق أنبوب أشعة الكاثود

تُستخدم أنابيب أشعة الكاثود في راسمات الذبذبات لقياس زوايا الجهد والطور ، وتحليل شكل موجة التيار أو الجهد ، وما إلى ذلك. تُستخدم هذه الأنابيب في تركيبات التلفزيون والرادار.

أنابيب أشعة الكاثودأنواع مختلفة. وفقًا لطريقة الحصول على شعاع الإلكترون ، يتم تقسيمها إلى أنابيب بها كاثود بارد ومسخن. نادرًا ما تستخدم أنابيب الكاثود الباردة نسبيًا ، لأن تشغيلها يتطلب جهدًا عاليًا جدًا (30-70 كيلو فولت). تستخدم أنابيب الكاثود الساخنة على نطاق واسع. وتنقسم هذه الأنابيب أيضًا إلى نوعين حسب طريقة التحكم في شعاع الإلكترون: إلكتروستاتيكي ومغناطيسي. في الأنابيب الكهروستاتيكية ، يتم التحكم في شعاع الإلكترون بواسطة مجال كهربائي ، وفي أنابيب مغناطيسية ، بواسطة مجال مغناطيسي.

أنابيب أشعة الكاثود المتحكم بها كهربائيا تستخدم في راسمات الذبذبات وهي متنوعة للغاية في التصميم. يكفي أن يتعرف الطلاب على مبدأ جهاز هذا الأنبوب الذي يحتوي على العناصر النموذجية الرئيسية. يتم تحقيق هذه الأهداف بواسطة أنبوب 13LOZ7 ، والذي يتم تقديمه في الجدول مع بعض التبسيط.

أنبوب أشعة الكاثود عبارة عن وعاء زجاجي مفرغ جيدًا به أقطاب كهربائية بداخله. الطرف العريض من الأنبوب - الشاشة - مغطى بمادة فلورية من الداخل. تضيء مادة الشاشة عندما تصطدم الإلكترونات. مصدر الإلكترونات عبارة عن كاثود يتم تسخينه بشكل غير مباشر. يتكون الكاثود من خيط 7 يتم إدخاله في أنبوب خزفي رفيع (عازل) ، توضع عليه أسطوانة 6 بطبقة أكسيد من نهايتها (كاثود) ، بسبب انبعاث الإلكترونات في اتجاه واحد فقط. تندفع الإلكترونات المنبعثة من الكاثود إلى الأنودات 4 و 3 ، والتي تتمتع بإمكانية عالية نسبيًا بالنسبة للقطب السالب (عدة مئات من الفولتات). لتشكيل شعاع الإلكترون في شعاع وتركيزه على شاشة ، يمر الشعاع عبر سلسلة من الأقطاب الكهربائية. ومع ذلك ، يجب على الطلاب الانتباه إلى ثلاثة أقطاب كهربائية فقط: المغير (أسطوانة التحكم) 5 ، والأنود الأول 4 والأنود الثاني 3. المغير هو قطب أنبوبي ، مزود بإمكانية سلبية بالنسبة للقطب السالب. نتيجة لذلك ، سيتم التعاقد مع شعاع الإلكترون الذي يمر عبر المغير إلى حزمة ضيقة (شعاع) وتوجيهه بواسطة المجال الكهربائي من خلال الفتحة الموجودة في الأنود باتجاه الشاشة. عن طريق رفع أو خفض إمكانات إلكترود التحكم ، يمكنك ضبط عدد الإلكترونات في الحزمة ، أي شدة (سطوع) توهج الشاشة. بمساعدة الأنودات ، لا يتم إنشاء مجال متسارع فقط (يتم تسريع الإلكترونات) ، ولكن من خلال تغيير إمكانات إحداها ، من الممكن تركيز شعاع الإلكترون بدقة أكبر على الشاشة والحصول على حدة أكبر للضوء. نقطة. عادة ، يتم التركيز عن طريق تغيير إمكانات القطب الموجب الأول ، وهو ما يسمى التركيز.

شعاع الإلكترون ، الذي يترك الفتحة في الأنود ، يمر بين زوجين من اللوحات المنحرفة 1،2 ويصطدم بالشاشة ، مما يتسبب في توهجها.

من خلال تطبيق الجهد على لوحات الانحراف ، يمكن أن تنحرف الحزمة وتنتقل البقعة المضيئة من وسط الشاشة. يعتمد مقدار واتجاه التحيز على الجهد المطبق على الألواح وقطبية الألواح. يوضح الجدول الحالة عندما يتم تطبيق الجهد فقط على الصفائح الرأسية 2. مع قطبية الألواح المشار إليها ، يحدث إزاحة شعاع الإلكترون تحت تأثير قوى المجال الكهربائي إلى اليمين. إذا تم تطبيق الجهد على الصفائح الأفقية 1 ، فإن الحزمة سوف تتحول في الاتجاه الرأسي.

يوضح الجزء السفلي من الجدول طريقة التحكم في الحزمة باستخدام مجال مغناطيسي تم إنشاؤه بواسطة ملفين متعامدين بشكل متبادل (يتم تقسيم كل ملف إلى قسمين) ، يكون لمحوره اتجاهات رأسية وأفقية. يوضح الجدول الحالة عندما لا يكون هناك تيار في الملف الأفقي ويوفر الملف الرأسي إزاحة الحزمة في الاتجاه الأفقي فقط.

يتسبب المجال المغناطيسي للملف الأفقي في تحول الشعاع في الاتجاه الرأسي. يضمن العمل المشترك للمجالات المغناطيسية للملفين حركة الحزمة عبر الشاشة بأكملها.

تستخدم الأنابيب المغناطيسية في أجهزة التلفزيون.