ТВ хэрхэн ажилладаг вэ? Катодын цацрагийн хоолойн дизайн ба ажиллах зарчим

Осциллографын катодын туяа хоолойфлюресцент дэлгэц дээр цахилгаан дохиог харуулах зориулалттай. Дэлгэц дээрх дүрс нь дохионы хэлбэрийг нүдээр үнэлэх төдийгүй түүний параметрүүдийг хэмжих, зарим тохиолдолд гэрэл зургийн хальсанд буулгах зориулалттай.

Нэвтэрхий толь бичиг YouTube

  • 1 / 5

    Осциллограф CRT нь электрон буу, хазайлтын систем, флюресцент дэлгэц агуулсан нүүлгэн шилжүүлсэн шилэн колбо юм. Электрон буу нь электронуудын нарийн цацраг үүсгэж, дэлгэцэн дээр төвлөрөх зориулалттай. Термионы ялгаралтын үзэгдлийн улмаас халаагчтай шууд бус халсан катодоор электронууд ялгардаг. Электрон цацрагийн эрч хүч, улмаар дэлгэц дээрх цэгийн тод байдал нь хяналтын электрод дээрх катодтой харьцуулахад сөрөг хүчдэлээр зохицуулагддаг. Эхний анод нь анхаарлаа төвлөрүүлэхэд, хоёр дахь нь электронуудыг хурдасгахад ашиглагддаг. Хяналтын электрод ба анодын систем нь фокусын системийг бүрдүүлдэг.

    Хазайлтын систем нь хэвтээ ба босоо байрлалтай хоёр хос хавтангаас бүрдэнэ. гэж нэрлэдэг хэвтээ ялтсууд руу босоо хазайлтын хавтан, туршилтын хүчдэлийг хэрэглэнэ. гэж нэрлэдэг босоо ялтсууд руу хэвтээ хазайлтын хавтан, шүүрдэх генератороос хөрөөний шүдний хүчдэлийг хэрэглэнэ. Үүссэн цахилгаан талбайн нөлөөгөөр нисч буй электронууд хэрэглэсэн хүчдэлтэй пропорциональ анхны замаасаа хазайдаг. CRT дэлгэц дээрх гэрэлтдэг цэг нь судалж буй дохионы хэлбэрийг зурдаг. Хөрөөний шүдний хүчдэлийн ачаар толбо дэлгэцэн дээр зүүнээс баруун тийш хөдөлдөг.

    Хэрэв босоо болон хэвтээ хазайлтын хавтан дээр хоёр өөр дохио өгвөл дэлгэцэн дээр Лиссажусын дүрсийг харж болно.

    CRT дэлгэц дээр та янз бүрийн функциональ хамаарлыг ажиглаж болно, жишээлбэл, хоёр терминалын сүлжээний гүйдлийн хүчдэлийн шинж чанар, хэрэв та хэвтээ хазайлтын хавтангуудад түүнд хэрэглэсэн хүчдэлийн өөрчлөлттэй пропорциональ дохио, пропорциональ дохиог хэрэглэвэл. түүгээр урсах гүйдэлд босоо хазайлтын ялтсууд хүртэл.

    Осциллографийн CRT-д цахилгаан статик цацрагийн хазайлтыг ашигладаг, учир нь судалж буй дохио нь дурын хэлбэртэй, өргөн давтамжийн спектртэй байж болох бөгөөд эдгээр нөхцөлд цахилгаан соронзон хазайлтыг ашиглах нь хазайлтын ороомгийн эсэргүүцлийн давтамжаас хамаарах боломжгүй юм.

    "Бага давтамжийн" хүрээний хоолой (100 МГц хүртэл)

    Ийм хоолойн электростатик хазайлтын систем нь CRT дотор байрлах босоо болон хэвтээ хазайлт гэсэн хоёр хос хазайлтын хавтангаас бүрдэнэ.

    100 МГц-ээс бага давтамжийн спектртэй дохиог ажиглахдаа электронуудын хазайлтын системээр нисэх хугацааг үл тоомсорлож болно. Электрон нислэгийн хугацааг дараах томъёогоор тооцоолно.

    t ≈ l m 2 e U a (\displaystyle t\ойролцоогоор l(\sqrt (\frac (m)(2eU_(a)))))

    Хаана e (\displaystyle e)Тэгээд m (\displaystyle m)- электроны цэнэг ба жин тус тус; l (\displaystyle l)- хавтангийн урт, U a (\displaystyle U_(a))- анодын хүчдэл.

    Цацрагийн хазайлт Δ (\displaystyle \Delta)дэлгэцийн хавтгайд ялтсуудад хэрэглэсэн хүчдэлтэй пропорциональ байна U O T (\displaystyle U_(OT))(газайлтын ялтсуудын талбарт электронууд нисэх үед хавтан дээрх хүчдэл тогтмол хэвээр байна гэж үзвэл):

    Δ = U O T l D 2 U a d (\displaystyle \Delta =(\frac (U_(OT)lD)(2U_(a)d)))

    Хаана D (\displaystyle D)- хавтангийн хазайлтын төвөөс дэлгэц хүртэлх зай; d (\displaystyle d)- хавтангийн хоорондох зай.

    Ховор давтагддаг, нэг удаагийн дохиог ажиглахад ашигладаг CRT-ууд нь гэрэлтэх хугацаа нь удаан үргэлжлэх фосфорыг ашигладаг.

    100 МГц-ээс дээш давтамжтай хоолойнууд

    Хурдан өөрчлөгдөж буй синусоид дохионы хувьд хазайлтын мэдрэмж буурч эхэлдэг бөгөөд синусоидын үе нь нислэгийн цаг руу ойртох тусам хазайлтын мэдрэмж тэг болж буурдаг. Ялангуяа өргөн хүрээтэй импульсийн дохиог ажиглах үед (дээд гармоникийн хугацаа нь нислэгийн хугацаатай тэнцүү буюу түүнээс их байдаг) энэ нөлөө нь янз бүрийн гармоникийн хазайлтын мэдрэмжийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан дохионы хэлбэрийг гажуудуулахад хүргэдэг. Анодын хүчдэлийг нэмэгдүүлэх эсвэл хавтангийн уртыг багасгах замаар нислэгийн хугацааг богиносгож, эдгээр гажуудлыг багасгах боломжтой боловч үүнтэй зэрэгцэн хазайлтын мэдрэмж буурдаг. Тиймээс давтамжийн спектр нь 100 МГц-ээс давсан дохионы осциллографийн хувьд хазайлтын системийг аялагч долгионы шугам хэлбэрээр, ихэвчлэн спираль хэлбэрээр хийдэг. Дохио нь спираль эхлэлд хэрэглэгддэг бөгөөд цахилгаан соронзон долгион хэлбэрээр системийн тэнхлэгийн дагуу фазын хурдаар хөдөлдөг. v f (\displaystyle v_(f)):

    v f = c h c l c (\displaystyle v_(f)=(\frac (ch_(c))(l_(c))))

    Хаана c (\displaystyle c)- гэрлийн хурд, h c (\displaystyle h_(c))- спираль давирхай, l c (\displaystyle l_(c))- спираль эргэлтийн урт. Үүний үр дүнд системийн тэнхлэгийн чиглэлд долгионы фазын хурдтай тэнцүү электронуудын нислэгийн хурдыг сонговол нислэгийн цаг хугацааны нөлөөллийг үгүйсгэх боломжтой.

    Дохионы тэжээлийн алдагдлыг багасгахын тулд ийм CRT-ийн хазайлтын системийн терминалуудыг коаксиаль болгодог. Коаксиаль оролтын геометрийг тэдгээрийн долгионы эсэргүүцэл нь спираль хазайлтын системийн долгионы эсэргүүцэлтэй таарч байхаар сонгосон.

    Дараах хурдатгалын хоолой

    Хазайлтын мэдрэмжийг нэмэгдүүлэхийн тулд анодын хүчдэл бага байх шаардлагатай боловч энэ нь электрон хурд буурсантай холбоотойгоор зургийн тод байдал буурахад хүргэдэг. Тиймээс осциллографийн CRT нь хурдатгалын дараах системийг ашигладаг. Энэ нь хазайлтын систем ба дэлгэцийн хооронд байрлах электродуудын систем бөгөөд CRT орон сууцны дотоод гадаргуу дээр наасан дамжуулагч бүрээс юм.

    Гэрэлтүүлгийн өсгөгч бүхий хоолой

    Хэд хэдэн GHz-ийн мужид ажилладаг өргөн зурвасын CRT-д гэрэлтүүлгийн өсгөгч нь мэдрэмжийг алдалгүйгээр гэрэлтүүлгийг нэмэгдүүлэхэд ашиглагддаг. Гэрэлтүүлгийн өсгөгч нь флюресцент дэлгэцийн урд байрлах CRT дотор байрлах бичил сувгийн хавтан юм. Уг хавтан нь өндөр хоёрдогч ялгаралтын коэффициент бүхий тусгай хагас дамжуулагч шилээр хийгдсэн. Суваг руу унасан цацрагийн электронууд (диаметр нь тэдний уртаас хамаагүй бага) хоёрдогч электронуудыг хананаас нь салгана. Тэдгээрийг хавтангийн төгсгөлд металл бүрээсээр үүсгэсэн талбайн нөлөөгөөр хурдасгаж, сувгийн хананд цохиулж, шинэ электронуудыг цохино. Микро сувгийн өсгөгчийн нийт ашиг нь 10 5 ... 10 6 байж болно. Гэсэн хэдий ч сувгийн ханан дээр цэнэг хуримтлагддаг тул микро сувгийн өсгөгч нь зөвхөн наносекундын импульсийн хувьд үр дүнтэй байдаг, дан эсвэл дараалсан давтамж багатай.

    Масштаб

    CRT дэлгэц дээр гарсан дохионы параметрүүдийг хэмжихийн тулд хуваалт бүхий хуваарь дээр уншилт хийх ёстой. CRT дэлгэцийн гаднах гадаргуу дээр масштабыг хэрэглэх үед дэлгэцийн зузаанаас үүссэн параллаксаас болж хэмжилтийн нарийвчлал буурдаг. Тиймээс орчин үеийн CRT-д масштабыг дэлгэцийн дотоод гадаргуу дээр шууд хийдэг, өөрөөр хэлбэл дохионы дүрстэй бараг хослуулсан байдаг.

    Гэрэл зургийн бичлэг хийх хоолой

    Дохионы контактын гэрэл зургийн чанарыг сайжруулахын тулд дэлгэцийг шилэн диск хэлбэрээр хийдэг. Энэхүү шийдэл нь тодорхой байдлыг хадгалахын зэрэгцээ зургийг дотоод гадаргуугаас гадаад руу шилжүүлэх боломжийг олгодог. Зургийн бүдэгрэх нь ихэвчлэн 20 микроноос хэтрэхгүй шилэн утаснуудын диаметрээр хязгаарлагддаг. Гэрэл зургийн бичлэг хийх зориулалттай CRT нь цацрагийн спектр нь гэрэл зургийн хальсны спектрийн мэдрэмжтэй тохирч буй фосфорыг ашигладаг.

    Уран зохиол

    • Вуколов Н.И., Гербин А.И., Котовщиков Г.С.Катодын цацрагийн хоолой хүлээн авах: Гарын авлага.. - М.: Радио ба харилцаа холбоо, 1993. - 576 х. - ISBN 5-256-00694-0.
    • Жигарев А.А., Шамаева Г.Т.Электрон цацраг ба фотоэлектроник төхөөрөмж: Их дээд сургуулиудад зориулсан сурах бичиг. - М.: Дээд сургууль, 1982. - 463 х., өвчтэй.

    Холбооны боловсролын агентлаг

    Кузбассын Улсын сурган хүмүүжүүлэх академи

    Үйлдвэрлэлийн процессыг автоматжуулах тэнхим

    Эссэ

    радио инженерчлэлд

    Сэдэв:Осциллограф катодын туяа хоолой. Телевизийн дамжуулах хоолой

      Электрон цацрагийн үзүүлэлтүүд

    1.1 CRT-ийн үндсэн үзүүлэлтүүд

    1.2 Осциллографын электрон хоолой

    II. Телевизийн дамжуулах хоолой

    2.1 Цэнэг хуримтлуулсан телевизийн хоолой дамжуулах

    2.1.1 Иконоскоп

    2.1.2 Супериконоскоп

    2.1.3 Orticon

    2.1.4 Superorthikon

    2.1.5 Vidicon

    Ном зүй

    I. Электрон цацрагийн үзүүлэлтүүд

    Электрон туяа нь цацраг эсвэл цацраг хэлбэрээр төвлөрсөн электронуудын урсгалыг ашигладаг электрон вакуум төхөөрөмж юм.

    Цацрагийн чиглэлд сунгасан хоолой хэлбэртэй катодын цацрагийн төхөөрөмжийг катодын цацрагийн хоолой (CRT) гэж нэрлэдэг. CRT дахь электронуудын эх үүсвэр нь халсан катод юм. Катодоос ялгарах электронууд нь тусгай электродууд эсвэл гүйдэл бүхий ороомгийн цахилгаан эсвэл соронзон орны нөлөөгөөр нарийн цацрагт хуримтлагддаг. Электрон цацраг нь дэлгэц дээр төвлөрч, үйлдвэрлэхийн тулд шилэн хоолойн дотор талыг электроноор бөмбөгдөх үед гэрэлтэх чадвартай фосфороор бүрсэн байдаг. Бөмбөлөгний шилээр харагдах дэлгэцэн дээрх цэгийн байрлалыг тусгай электрод эсвэл ороомгийн гүйдэл бүхий цахилгаан эсвэл соронзон орны нөлөөнд оруулах замаар электронуудын урсгалыг хазайлгах замаар удирдаж болно. Хэрэв электрон цацраг үүсгэж, цахилгаан статик талбайн тусламжтайгаар удирддаг бол ийм төхөөрөмжийг цахилгаан статик удирдлагатай CRT гэж нэрлэдэг. Хэрэв эдгээр зорилгоор зөвхөн электростатик төдийгүй соронзон орныг ашигладаг бол төхөөрөмжийг соронзон удирдлагатай CRT гэж нэрлэдэг.

    Катодын цацрагийн хоолойн бүдүүвч зураг






    Зураг 1

    Зураг 1-д CRT төхөөрөмжийг бүдүүвчээр үзүүлэв. Хоолойн элементүүдийг шилэн саванд хийж, тэндээс агаарыг 1-10 мкПа үлдэгдэл даралт хүртэл нүүлгэн шилжүүлдэг. Катод 1, тор 2, хурдасгагч электрод 3 агуулсан электрон буунаас гадна электрон цацрагийн хоолой нь соронзон хазайлт, фокусын систем 5, хазайх электродууд 4 байдаг бөгөөд энэ нь электрон цацрагийг янз бүрийн чиглэлд чиглүүлэх боломжийг олгодог. дамжуулагч фосфорын давхаргатай металл анодын тортой 8 дэлгэцийн дотоод гадаргуу дээрх цэгүүд. Өндөр хүчдэлийн оролтоор 7-р фосфортой анодын сүлжээнд хүчдэл өгнө. Фосфор дээр өндөр хурдтай унасан электрон цацраг нь гэрэлтэх ба электрон цацрагийн гэрэлтсэн дүрс дэлгэц дээр харагдана.

    Орчин үеийн фокусын системүүд нь дэлгэц дээрх гэрэлтдэг цэгийн диаметрийг 0.1 мм-ээс багагүй болгодог. Электрон цацрагийг бүрдүүлдэг электродын бүхэл системийг эзэмшигчид (траверсууд) суурилуулсан бөгөөд электрон гэрэлтүүлэгч гэж нэрлэгддэг нэг төхөөрөмжийг бүрдүүлдэг. Дэлгэц дээрх гэрэлтдэг цэгийн байрлалыг хянахын тулд хоёр хос тусгай электродыг ашигладаг - харилцан перпендикуляр байрладаг хазайх хавтангууд. Хос бүрийн ялтсуудын хоорондох потенциалын зөрүүг өөрчилснөөр электронууд дахь хазайх ялтсуудын электростатик талбайн нөлөөгөөр харилцан перпендикуляр хавтгайд электрон цацрагийн байрлалыг өөрчлөх боломжтой. Осциллограф, телевизор дахь тусгай генераторууд нь шугаман хэлбэлзэлтэй хүчдэлийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хазайлтын электродуудад хэрэглэж, зургийн босоо болон хэвтээ сканнерыг үүсгэдэг. Үүний үр дүнд хоёр хэмжээст дүрсийг дэлгэцэн дээр олж авдаг.

    Соронзон удирдлагатай CRT нь хоёр дахь анодыг эс тооцвол цахилгаан статик удирдлагатай CRT-тэй ижил электрон гэрэлтүүлгийг агуулдаг. Үүний оронд эхний анодын ойролцоо хоолойн хүзүүнд байрлуулсан гүйдэл бүхий богино ороомог (фокус) ашигладаг. Фокусын ороомгийн жигд бус соронзон орон нь электронууд дээр үйлчилж, электростатик фокусын хоолойд хоёр дахь анодын үүрэг гүйцэтгэдэг.

    Соронзон удирдлагатай хоолой дахь хазайлтын систем нь хоёр хос хазайлтын ороомог хэлбэрээр хийгдсэн бөгөөд фокусын ороомог ба дэлгэцийн хооронд хоолойн хүзүүнд байрладаг. Хоёр хос ороомгийн соронзон орон нь харилцан перпендикуляр байдаг бөгөөд энэ нь ороомог дахь гүйдэл өөрчлөгдөх үед электрон цацрагийн байрлалыг хянах боломжтой болгодог. Соронзон хазайлтын системийг өндөр анодын потенциалтай хоолойд ашигладаг бөгөөд дэлгэцийн өндөр тод байдлыг олж авахад шаардлагатай, ялангуяа телевизийн хүлээн авагч хоолой - зургийн хоолойд ашигладаг. Соронзон хазайлтын систем нь CRT цилиндрийн гадна байрладаг тул CRT-ийн тэнхлэгийг тойрон эргүүлэх нь тохиромжтой бөгөөд дэлгэц дээрх тэнхлэгүүдийн байрлалыг өөрчилдөг бөгөөд энэ нь радарын дэлгэц зэрэг зарим хэрэглээнд чухал ач холбогдолтой юм. Нөгөөтэйгүүр, соронзон хазайлтын систем нь электростатикаас илүү инерцитэй бөгөөд цацрагийг 10-20 кГц-ээс дээш давтамжтайгаар шилжүүлэхийг зөвшөөрдөггүй. Тиймээс осциллографууд - CRT дэлгэц дээр цаг хугацааны явцад цахилгаан дохионы өөрчлөлтийг ажиглах зориулалттай багажууд - цахилгаан статик удирдлагатай хоолойг ашигладаг. Электростатик фокустай, соронзон хазайлттай CRT байдаг гэдгийг анхаарна уу.

    1.1 ҮндсэнсонголтуудCRT

    Дэлгэцийн гэрэлтэх өнгө нь фосфорын найрлагаас хамаарч өөр өөр байж болно. Ихэнхдээ цагаан, ногоон, хөх, ягаан өнгийн дэлгэцийг ашигладаг боловч шар, хөх, улаан, улбар шар өнгийн CRT байдаг.

    Гэрэлтүүлгийн дараах гэрэл нь дэлгэцийн электрон бөмбөгдөлт зогссоны дараа гэрлийн тод байдал нэрлэсэн үеэс эхлэн буурахад шаардагдах хугацаа юм. Дараах гэрэл нь маш богино (10-5 секундээс бага) -аас маш урт (16 секундээс дээш) хүртэл таван бүлэгт хуваагддаг.

    Нарийвчлал нь дэлгэц дээрх гэрэлтдэг шугамын өргөн эсвэл гэрэлтдэг цэгийн хамгийн бага диаметр юм.

    Дэлгэцийн тод байдал нь дэлгэцийн 1 м 2 талбайгаас түүний гадаргуутай хэвийн чиглэлд ялгарах гэрлийн эрчим юм. Хазайлтын мэдрэмж гэдэг нь дэлгэц дээрх цэгийн шилжилтийг хазайлтын хүчдэл эсвэл соронзон орны хүч чадлын утгатай харьцуулсан харьцаа юм.

    CRT-ийн янз бүрийн төрлүүд байдаг: осциллограф CRT, хүлээн авагч телевизийн хоолой, дамжуулагч телевизийн хоолой гэх мэт. Би ажилдаа осциллограф CRT ба дамжуулах телевизийн хоолойн дизайн, үйл ажиллагааны зарчмыг авч үзэх болно.

    1.2 Осциллографын катодын туяа хоолой

    Осциллографын хоолой нь дэлгэцэн дээрх цахилгаан дохионы дүрсийг гаргах зориулалттай. Ерөнхийдөө эдгээр нь ажиглалтын хувьд ногоон дэлгэцийн өнгийг, гэрэл зургийн хувьд хөх эсвэл цэнхэр өнгийг ашигладаг электростатик удирдлагатай CRT юм. Тогтмол хурдацтай үйл явцыг ажиглахын тулд тод байдал нэмэгдэж, богино хугацаанд гэрэлтдэг (0.01 секундээс ихгүй) CRT ашигладаг. Удаан үечилсэн, нэг хурдан үйл явц нь урт гэрэлтдэг (0.1-16 секунд) CRT дэлгэц дээр хамгийн сайн ажиглагддаг. Oscillographic CRT нь 14x14-ээс 254 мм-ийн диаметртэй дугуй ба тэгш өнцөгт дэлгэцтэй байдаг. Хоёр ба түүнээс дээш процессыг нэгэн зэрэг ажиглахын тулд олон цацрагт CRT-ийг үйлдвэрлэдэг бөгөөд үүнд тохирох хазайлтын систем бүхий хоёр (эсвэл түүнээс дээш) бие даасан электрон гэрлийг суурилуулсан болно. Гэрэлтүүлгийг тэнхлэгүүд нь дэлгэцийн төв хэсэгт огтлолцохоор суурилуулсан.

    II. Телевизийн дамжуулах хоолой

    Телевизийн дамжуулах хоолой ба системүүд нь дамжуулах объектын зургийг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг. Дамжуулах объектын зургийг цахилгаан дохио болгон хувиргах аргад үндэслэн дамжуулах телевизийн хоолой, системийг агшин зуурын хоолой, систем, цэнэгийн хуримтлал бүхий хоолойд хуваадаг.

    Эхний тохиолдолд цахилгаан дохионы хэмжээг тухайн цаг мөчид фотоэлементийн катод эсвэл дамжуулагч телевизийн хоолойн фотокатодын элементар хэсэгт унах гэрлийн урсгалаар тодорхойлно. Хоёрдахь тохиолдолд гэрлийн энерги нь хүрээ сканнердах хугацаанд дамжуулагч телевизийн хоолойн хадгалах элемент (зорилтот) дээр цахилгаан цэнэг болж хувирдаг. Зорилтот дээрх цахилгаан цэнэгийн хуваарилалт нь дамжуулагдсан объектын гадаргуу дээрх гэрэл, сүүдрийн тархалттай тохирч байна. Зорилтот дээрх цахилгаан цэнэгийн нийлбэрийг боломжит рельеф гэж нэрлэдэг. Электрон цацраг нь байны бүх энгийн хэсгүүдийг үе үе тойрон гүйж, боломжит тусламжийг бичдэг. Энэ тохиолдолд ашигтай дохионы хүчдэл нь ачааллын эсэргүүцэл дээр гардаг. Хоёр дахь төрлийн хоолой, өөрөөр хэлбэл. Хуримтлагдсан гэрлийн энергитэй, эхний төрлийн хоолойноос илүү үр ашигтай байдаг тул тэдгээрийг телевизэд өргөн ашигладаг. Тийм ч учраас би хоёр дахь төрлийн хоолойн бүтэц, төрлийг илүү нарийвчлан авч үзэх болно.

        Цэнэг хуримтлуулах телевизийн хоолой дамжуулах

          Иконоскоп

    Иконоскопын хамгийн чухал хэсэг (Зураг 1а) нь мозайк бөгөөд 0.025 мм зузаантай гялтгануурын нимгэн хуудаснаас бүрддэг. Гялтгануурын нэг талд бие биенээсээ тусгаарлагдсан, исэлдсэн, цезийн уураар боловсруулсан олон тооны жижиг мөнгөн ширхэгүүд 4 хуримтлагддаг.

    1902 оноос хойш Борис Львович Роузинг Брауны гуурстай ажиллаж байна. 1907 оны 7-р сарын 25-нд тэрээр "Зургийг зайнд цахилгаан дамжуулах арга" шинэ бүтээлд өргөдөл гаргажээ. Цацрагыг соронзон орны тусламжтайгаар хоолойд сканнердсан бөгөөд конденсатор ашиглан дохиог модуляцлуулж (гэрэлтүүлгийг өөрчлөх) цацрагийг босоо байдлаар хазайлгаж, улмаар диафрагмаар дамжуулан дэлгэц рүү дамжих электронуудын тоог өөрчилсөн. 1911 оны 5-р сарын 9-нд Оросын Техникийн Нийгэмлэгийн хурлын үеэр Роузинг энгийн геометрийн дүрсүүдийн телевизийн дүрсийг дамжуулах, тэдгээрийг CRT дэлгэц дээр хуулбарлах замаар хүлээн авахыг үзүүлэв.

    20-р зууны эхэн ба дунд үед Владимир Зворыкин, Аллен Дюмонт болон бусад хүмүүс CRT-ийг хөгжүүлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн.

    Ангилал

    Электрон цацрагийн хазайлтын аргын дагуу бүх CRT нь цахилгаан соронзон хазайлттай (заагч CRT ба зургийн хоолой) ба цахилгаан статик хазайлттай (осциллограф CRT ба заагч CRT-ийн маш бага хэсэг) гэсэн хоёр бүлэгт хуваагддаг.

    Бичсэн дүрсийг хадгалах чадвар дээр үндэслэн CRT-ийг санах ойгүй хоолой, санах ойтой хоолой (заагч ба осциллограф) гэж хуваадаг бөгөөд дизайн нь санах ойн тусгай элементүүдийг (нэгж) багтаасан бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар нэг удаа бичигдсэн зургийг хуулбарлах боломжтой. олон удаа.

    Дэлгэцийн өнгөнөөс хамааран CRT нь монохром ба олон өнгийн гэж хуваагддаг. Monochrome нь өөр өөр гялалзсан өнгөтэй байж болно: цагаан, ногоон, цэнхэр, улаан болон бусад. Олон өнгийн өнгийг үйл ажиллагааны зарчмын дагуу хоёр өнгө, гурван өнгөтэй гэж хуваадаг. Хоёр өнгөт индикатор CRT нь дэлгэцийн гэрэлтэх өнгө нь өндөр хүчдэлийг солих эсвэл электрон цацрагийн гүйдлийн нягтыг өөрчлөх замаар өөрчлөгддөг. Гурван өнгөт (үндсэн өнгөт суурилсан) - өнгөт зургийн хоолой, дэлгэцийн олон өнгийн гэрэлтэлтийг электрон оптик систем, өнгө ялгах маск, дэлгэцийн тусгай загвараар хангадаг.

    Осциллографийн CRT нь бага давтамжийн болон богино долгионы мужид хуваагддаг. Сүүлчийн загварууд нь электрон цацрагийг хазайлгах нэлээд төвөгтэй системийг ашигладаг.

    Зургийн хоолойг телевиз, монитор, проекц (видео проекторд ашигладаг) гэж хуваадаг. Мониторын кинескопууд нь телевизийнхээс бага масктай, проекцийн кинескопууд нь дэлгэцийн тод байдлыг нэмэгдүүлсэн. Тэдгээр нь монохром бөгөөд улаан, ногоон, цэнхэр дэлгэцтэй.

    Дизайн ба үйл ажиллагааны зарчим

    Ерөнхий зарчим

    Хар ба цагаан кинескоп төхөөрөмж

    Цилиндр дотор 9 Гүн вакуум үүсдэг - эхлээд агаарыг шахаж, дараа нь кинескопын бүх металл хэсгүүдийг индуктороор халааж, шингэсэн хийнүүдийг аажмаар шингээж авдаг.

    Электрон туяа үүсгэх 2 , электрон буу гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжийг ашигладаг. катод 8 , утасаар халаадаг 5 , электрон ялгаруулдаг. Электрон ялгаруулалтыг нэмэгдүүлэхийн тулд катодыг ажлын функц багатай бодисоор бүрсэн байдаг (хамгийн том CRT үйлдвэрлэгчид үүнд зориулж патентлагдсан технологийг ашигладаг). Хяналтын электрод дээрх хүчдэлийг өөрчилснөөр ( модулятор) 12 та электрон цацрагийн эрч хүч, үүний дагуу зургийн тод байдлыг өөрчилж болно (катодын удирдлагатай загварууд бас байдаг). Хяналтын электродоос гадна орчин үеийн CRT-ийн буу нь фокус электрод агуулдаг (1961 он хүртэл дотоодын зургийн хоолойд фокусын ороомог ашиглан цахилгаан соронзон фокусыг ашигладаг байсан. 3 цөмтэй 11 ), кинескопын дэлгэц дээрх цэгийг цэг болгон төвлөрүүлэх зориулалттай, буу болон анод доторх электронуудыг нэмэлт хурдасгах хурдатгагч электрод. Бууг орхисны дараа электронууд нь анодоор хурдасдаг 14 , энэ нь ижил нэртэй бууны электродтой холбогдсон кинескопын конусын дотоод гадаргуугийн металлжуулсан бүрхүүл юм. Дотоод электростатик дэлгэцтэй өнгөт зургийн хоолойд энэ нь анодтой холбогддог. 43LK3B гэх мэт эртний загваруудын хэд хэдэн зургийн хоолойд конус нь металлаар хийгдсэн бөгөөд анодыг өөрөө төлөөлдөг. Анод дахь хүчдэл 7-30 киловольтын хооронд хэлбэлздэг. Хэд хэдэн жижиг хэмжээтэй осциллографийн CRT-д анод нь электрон бууны электродуудын зөвхөн нэг нь бөгөөд хэдэн зуун вольт хүртэл хүчдэлээр тэжээгддэг.

    Дараа нь цацраг нь хазайлтын системээр дамждаг 1 , цацрагийн чиглэлийг өөрчлөх боломжтой (зураг нь соронзон хазайлтын системийг харуулж байна). Телевизийн CRT нь том хазайлтын өнцгийг өгдөг тул соронзон хазайлтын системийг ашигладаг. Осциллографийн CRT нь цахилгаан статик хазайлтын системийг ашигладаг бөгөөд энэ нь илүү сайн гүйцэтгэлтэй байдаг.

    Электрон цацраг дэлгэцэн дээр тусна 10 , фосфороор бүрсэн 4 . Электроноор бөмбөгдсөн фосфор нь гэрэлтэж, хурдацтай хөдөлж буй хувьсах тод толбо нь дэлгэцэн дээр дүрсийг үүсгэдэг.

    Фосфор нь электронуудаас сөрөг цэнэгийг олж авдаг бөгөөд хоёрдогч ялгаралт эхэлдэг - фосфор өөрөө электрон ялгаруулж эхэлдэг. Үүний үр дүнд хоолой бүхэлдээ сөрөг цэнэгийг олж авдаг. Үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хоолойн бүх гадаргуу дээр анодтой холбогдсон графит дээр суурилсан дамжуулагч хольц болох аквадаг давхарга байдаг ( 6 ).

    Кинескоп нь утаснуудаар холбогддог 13 болон өндөр хүчдэлийн залгуур 7 .

    Хар-цагаан зурагтуудад фосфорын найрлагыг сонгосон бөгөөд ингэснээр төвийг сахисан саарал өнгөөр ​​гэрэлтдэг. Видео терминал, радар зэрэгт нүдний ядаргааг багасгахын тулд фосфорыг ихэвчлэн шар эсвэл ногоон өнгөтэй болгодог.

    Цацрагийн өнцөг

    CRT цацрагийн хазайлтын өнцөг нь чийдэнгийн доторх электрон цацрагийн хоёр боломжит байрлалын хоорондох хамгийн их өнцөг бөгөөд дэлгэцэн дээр гэрэлтэгч толбо харагдах болно. Дэлгэцийн диагональ (диаметр) болон CRT-ийн уртын харьцаа нь өнцгөөс хамаарна. Осциллографийн CRT-ийн хувьд ихэвчлэн 40 ° хүртэл байдаг бөгөөд энэ нь хазайлтын хавтангийн нөлөөнд цацрагийн мэдрэмжийг нэмэгдүүлэх, хазайлтын шинж чанарын шугаман байдлыг хангах хэрэгцээтэй холбоотой юм. ЗХУ-ын анхны дугуй дэлгэцтэй зурагт хоолойнуудын хувьд хазайлт нь 50 ° байсан бөгөөд 1960-аад оноос хойш энэ нь 110 ° хүртэл өссөн байна зургийн хоолой 43LK9B байсан). Дотоодын өнгөт зургийн хоолойн хувьд 90 ° байна.

    Цацрагийн хазайлтын өнцөг ихсэх тусам кинескопын хэмжээ, жин багасдаг боловч:

    • Сканнердах зангилааны зарцуулсан эрчим хүч нэмэгддэг. Энэ асуудлыг шийдэхийн тулд кинескопийн хүзүүний диаметрийг багасгасан боловч электрон бууны дизайныг өөрчлөх шаардлагатай байв.
    • хазайлтын системийг үйлдвэрлэх, угсрах нарийвчлалд тавигдах шаардлага нэмэгдэж байгаа бөгөөд энэ нь хазайлтын системтэй кинескопыг нэг модуль болгон угсарч, үйлдвэрт угсарсан.
    • растер геометр, мэдээллийг тохируулахад шаардлагатай элементүүдийн тоо нэмэгддэг.

    Энэ бүхэн нь зарим газарт 70 градусын зурагтай хоолойг ашигладаг хэвээр байхад хүргэсэн. Мөн урт нь тийм ч чухал үүрэг гүйцэтгэдэггүй жижиг хэмжээтэй хар цагаан зургийн хоолойд (жишээлбэл, 16LK1B) 70 ° өнцгийг ашигласаар байна.

    Ионы хавх

    CRT дотор төгс вакуум үүсгэх боломжгүй тул зарим агаарын молекулууд дотор үлддэг. Электронтой мөргөлдөхдөө тэдгээр нь электронуудын массаас хэд дахин их масстай, бараг хазайдаггүй ионуудыг үүсгэдэг бөгөөд дэлгэцийн төв хэсэгт фосфорыг аажмаар шатааж, ионы цэг гэж нэрлэгддэг. Үүнтэй тэмцэхийн тулд 1960-аад оны дунд үе хүртэл "ионы урхи" зарчмыг ашигласан: электрон бууны тэнхлэг нь кинескопын тэнхлэгтэй тодорхой өнцгөөр байрладаг бөгөөд гадна талд байрлах тохируулгатай соронз нь эргэлтийг эргүүлэх талбарыг бий болгосон. тэнхлэг рүү чиглэсэн электронуудын урсгал. Шулуун замаар хөдөлж буй их хэмжээний ионууд урхинд унасан.

    Гэсэн хэдий ч энэхүү барилга нь кинескопийн хүзүүний диаметрийг нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн бөгөөд энэ нь хазайлтын системийн ороомог дахь шаардагдах хүчийг нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн.

    1960-аад оны эхээр фосфорыг хамгаалах шинэ аргыг боловсруулжээ: дэлгэцийг хөнгөн цагаан болгох, энэ нь кинескопын хамгийн их гэрэлтүүлгийг хоёр дахин нэмэгдүүлж, ионы урхины хэрэгцээг арилгасан.

    Анод эсвэл модулятор руу хүчдэл өгөх саатал

    Хэвтээ сканнердах ажлыг чийдэн ашиглан хийдэг ТВ-д кинескопын анод дээрх хүчдэл нь хэвтээ сканнерын гаралтын чийдэн ба дампууруулагч диод дулаарсны дараа л гарч ирдэг. Энэ үед кинескопын дулаан аль хэдийн дулаарсан байна.

    Бүх хагас дамжуулагч хэлхээг хэвтээ сканнерын нэгжид нэвтрүүлсэн нь кинескопын анодыг асаахтай зэрэгцэн хүчдэлийн нийлүүлэлтээс болж кинескопын катодыг түргэвчилсэн элэгдэлд оруулах асуудлыг үүсгэв. Энэ үзэгдэлтэй тэмцэхийн тулд кинескопын анод эсвэл модулятор руу хүчдэлийн нийлүүлэлтийг удаашруулдаг сонирхогчийн нэгжүүдийг боловсруулсан. Тэдний заримд нь бүх хагас дамжуулагч телевизорт суурилуулах зориулалттай байсан ч радио хоолойг саатуулагч элемент болгон ашигладаг нь сонирхолтой юм. Хожим нь үйлдвэрлэлийн телевизүүд үйлдвэрлэгдэж эхэлсэн бөгөөд үүнд ийм саатал гарсан.

    Сканнердах

    Дэлгэц дээр дүрс үүсгэхийн тулд электрон туяа дэлгэцээр өндөр давтамжтайгаар секундэд дор хаяж 25 удаа дамжих ёстой. Энэ процессыг нэрлэдэг шүүрдэх. Зургийг сканнердах хэд хэдэн арга байдаг.

    Растер хайлт

    Электрон цацраг нь дэлгэцийг бүхэлд нь эгнээгээр дамжуулдаг. Хоёр сонголт байна:

    • 1-2-3-4-5-… (холбоотой сканнердах);
    • 1-3-5-7-…, дараа нь 2-4-6-8-… (зайлшсан).

    Вектор сканнердах

    Электрон цацраг нь зургийн шугамын дагуу дамждаг. Vectrex тоглоомын консолд вектор сканнердсан.

    Радарын дэлгэц дээр сканнердах

    Бүх талын дэлгэцийг ашиглах тохиолдолд гэж нэрлэгддэг. typetron, электрон цацраг нь дэлгэцийн радиусын дагуу дамждаг (дэлгэц нь тойрог хэлбэртэй). Үйлчилгээний мэдээллийг ихэнх тохиолдолд (тоо, үсэг, байр зүйн тэмдэг) нэмэлт тэмдгийн матрицаар (электрон цацрагийн буунд байрладаг) байрлуулдаг.

    Өнгөт зургийн хоолой

    Өнгөт кинескоп төхөөрөмж. 1 - Электрон буу. 2 - Электрон туяа. 3 - Фокусын ороомог. 4 - Хазайлтын ороомог. 5 - анод. 6 - Маск, үүний ачаар улаан туяа улаан фосфорыг цохих гэх мэт 7 - Улаан, ногоон, цэнхэр фосфорын үр тариа. 8 - Маск ба фосфорын үр тариа (томруулсан).

    Өнгөт кинескоп нь хар цагаанаас ялгаатай нь "улаан", "ногоон", "цэнхэр" гэсэн гурван буутай байдаг. 1 ). Үүний дагуу дэлгэц рүү 7 гурван төрлийн фосфорыг тодорхой дарааллаар хэрэглэдэг - улаан, ногоон, цэнхэр ( 8 ).

    Ашигласан маскны төрлөөс хамааран кинескопын хүзүүнд байрлах буу нь гурвалжин хэлбэртэй (тэнцүү талт гурвалжны буланд) эсвэл хавтгай (ижил шугам дээр) байрладаг. Өөр өөр электрон бууны ижил нэртэй зарим электродууд нь кинескоп доторх дамжуулагчаар холбогддог. Эдгээр нь хурдасгагч электродууд, фокус электродууд, халаагуурууд (зэрэгцээ холбогдсон) ба ихэвчлэн модуляторууд юм. Хүзүүний хэмжээ хязгаарлагдмал тул кинескопын гаралтын тоог хэмнэхийн тулд энэ арга хэмжээ шаардлагатай.

    Зөвхөн улаан бууны цацраг улаан фосфор руу, ногоон бууны цацраг ногоонд тусна гэх мэт. Үүнийг буу болон дэлгэцийн хооронд төмөр тор суурилуулснаар хүрдэг. маск (6 ). Орчин үеийн зургийн хоолойд маск нь дулааны тэлэлтийн бага коэффициент бүхий ган төрлийн инвараар хийгдсэн байдаг.

    Маскийн төрлүүд

    Хоёр төрлийн маск байдаг:

    Эдгээр маскуудын дунд тодорхой удирдагч байдаггүй: сүүдэр нь өндөр чанартай шугам, диафрагм нь илүү ханасан өнгө, өндөр үр ашгийг өгдөг. Slit нь сүүдэр, диафрагмын давуу талыг хослуулсан боловч муаранд өртөмтгий байдаг.

    Фосфорын элементүүд бага байх тусам хоолой нь зургийн чанар өндөр байх болно. Зургийн чанарын үзүүлэлт нь маск хийх алхам.

    • Сүүдрийн сараалжны хувьд маскны давирхай нь хамгийн ойрын хоёр маск нүхний хоорондох зай юм (үүний дагуу ижил өнгийн хамгийн ойр фосфорын хоёр элементийн хоорондох зай).
    • Нүх ба нүхний сараалжуудын хувьд маскны давирхайг маскны ангархай хоорондын хэвтээ зай (тус тусад нь ижил өнгийн босоо фосфорын туузны хоорондох хэвтээ зай) гэж тодорхойлно.

    Орчин үеийн CRT мониторуудад маскны давирхай нь 0.25 мм байна. Илүү хол зайнаас зураг хардаг телевизийн зургийн хоолой нь ойролцоогоор 0.8 мм-ийн алхмуудыг ашигладаг.

    Цацрагийн нэгдэл

    Дэлгэцийн муруйлтын радиус нь хавтгай зургийн хоолойд хязгааргүй хүртэл электрон-оптик систем хүртэлх зайнаас хамаагүй их байдаг тул тусгай арга хэмжээ ашиглахгүйгээр өнгөт зургийн хоолойн цацрагийн огтлолцлын цэгийг электрон буунаас тогтмол зайд байгаа бол энэ цэг нь сүүдрийн маскны гадаргуу дээр яг таарч байгаа эсэхийг шалгах шаардлагатай, эс тэгвээс зургийн гурван өнгөт бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн буруу тохируулга гарч, дэлгэцийн төвөөс дээшлэх болно. ирмэгүүд. Үүнээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд электрон цацрагийг зөв хэвийсэн байх ёстой. Бууны гурвалжин хэлбэртэй зурагт хоолойнуудад үүнийг тусгай цахилгаан соронзон системээр гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь хуучин телевизоруудад үе үе тохируулга хийх зорилгоор тусдаа блок буюу холигч блокт байрлуулсан төхөөрөмжөөр тусад нь удирддаг. Бууны хавтгай байрлалтай зургийн хоолойнуудад зургийн хоолойн хүзүүнд байрлах тусгай соронз ашиглан тохируулга хийдэг. Цаг хугацаа өнгөрөхөд, ялангуяа электрон бууны гурвалжин хэлбэртэй зурагт хоолойнуудын хувьд нэгдэл эвдэрч, нэмэлт тохируулга хийх шаардлагатай болдог. Ихэнх компьютер засварын компаниуд дэлгэцийг нэгтгэх үйлчилгээг санал болгодог.

    Соронзгүйжүүлэх

    Зургийн чанарт нөлөөлдөг сүүдрийн маск, цахилгаан дэлгэцийн үлдэгдэл буюу санамсаргүй соронзлолыг арилгахын тулд өнгөт зургийн хоолойд шаардлагатай.

    Соронзгүйжүүлэх нь кинескопын гадаргуу дээр байрладаг том диаметртэй цагираг хэлбэртэй уян хатан ороомог - хурдацтай хувьсах саармагжуулсан соронзон орны импульс - соронзгүйжүүлэх гогцоонд гарч ирсний улмаас үүсдэг. Телевизийг асаасны дараа энэ гүйдэл аажмаар буурахын тулд термисторыг ашигладаг. Олон тооны мониторууд нь термисторуудаас гадна реле агуулдаг бөгөөд кинескопыг соронзгүйжүүлэх процесс дууссаны дараа термисторыг хөргөхийн тулд энэ хэлхээний хүчийг унтраадаг. Үүний дараа та тусгай товчлуур эсвэл ихэвчлэн дэлгэцийн цэсэн дэх тусгай командыг ашиглан энэ релейг асааж, мониторын хүчийг унтрааж, асаахгүйгээр хүссэн үедээ дахин соронзгүйжүүлэх ажлыг хийж болно.

    Тринескоп

    Тринескоп нь өнгөт дүрсийг олж авахад ашигладаг гурван хар цагаан зургийн хоолой, гэрлийн шүүлтүүр, тунгалаг толь (эсвэл тунгалаг толь, шүүлтүүрийн функцийг хослуулсан дихроик толь) зэргээс бүрдсэн загвар юм.

    Өргөдөл

    CRT нь растер дүрс үүсгэх системд ашиглагддаг: янз бүрийн төрлийн телевизор, монитор, видео систем.

    Осциллографийн CRT-ийг функциональ хамаарлыг харуулах системд ихэвчлэн ашигладаг: осциллограф, вобулоскоп, мөн радарын станцууд, тусгай зориулалтын төхөөрөмжүүдийн дэлгэцийн төхөөрөмж болгон; ЗХУ-ын жилүүдэд тэдгээрийг электрон цацрагийн төхөөрөмжийн дизайныг судлахад харааны хэрэгсэл болгон ашигладаг байв.

    Тэмдэгт хэвлэх CRT нь төрөл бүрийн тусгай зориулалтын төхөөрөмжид ашиглагддаг.

    Тэмдэглэгээ ба тэмдэглэгээ

    Дотоодын CRT-ийн тэмдэглэгээ нь дөрвөн элементээс бүрдэнэ.

    • Эхний элемент: тэгш өнцөгтийн диагональ эсвэл дугуй дэлгэцийн диаметрийг сантиметрээр харуулсан тоо;
    • Хоёрдахь элемент: CRT нь тодорхой загварын төрөлд хамаарах хоёр үсэг. LC - кинескоп, LM - цахилгаан соронзон цацрагийн хазайлттай хоолой, LO - цахилгаан статик цацрагийн хазайлттай хоолой, LN - санах ойтой хоолой (заагч ба осциллограф);
    • Гурав дахь элемент: өгөгдсөн диагональ бүхий өгөгдсөн хоолойн загварын дугаарыг харуулсан тоо, харин богино долгионы муж дахь осциллографын хоолойн хувьд дугаарлалт нь 101-ээс эхэлдэг;
    • Дөрөв дэх элемент: дэлгэцийн гэрэлтэх өнгийг харуулсан үсэг. C - өнгөт, B - цагаан туяа, I - ногоон туяа, B - шар-ногоон, C - улбар шар, P - улаан туяа, А - цэнхэр туяа. X - загвартай харьцуулахад гэрэлтүүлгийн параметрүүд муу байгаа загварыг илэрхийлнэ.

    Онцгой тохиолдолд тэмдэглэгээнд нэмэлт мэдээлэл агуулсан тав дахь элементийг нэмж болно.

    Жишээ нь: 50LK2B - 50 см-ийн дэлгэцийн диагональ бүхий хар цагаан кинескоп, хоёр дахь загвар, 3LO1I - 3 см-ийн ногоон дэлгэцийн диаметр бүхий осциллограф хоолой, эхний загвар.

    Эрүүл мэндэд үзүүлэх нөлөө

    Цахилгаан соронзон цацраг

    Энэ цацрагийг кинескоп өөрөө биш харин хазайлтын систем үүсгэдэг. Цахилгаан статик хазайлттай хоолойнууд, ялангуяа осциллографууд үүнийг ялгаруулдаггүй.

    Мониторын зургийн хоолойд энэ цацрагийг дарахын тулд хазайлтын системийг ихэвчлэн феррит аягагаар хучдаг. Телевизийн зургийн хоолой нь ийм хамгаалалт шаарддаггүй, учир нь үзэгчид ихэвчлэн монитороос илүү телевизээс хол зайд суудаг.

    Ионжуулагч цацраг

    CRT нь хоёр төрлийн ионжуулагч цацрагийг агуулдаг.

    Эдгээрийн эхнийх нь электрон цацраг өөрөө бөгөөд энэ нь үндсэндээ бага энергитэй бета хэсгүүдийн (25 кеВ) урсгал юм. Энэ цацраг нь гаднаас гадагш гарахгүй бөгөөд хэрэглэгчдэд аюул учруулахгүй.

    Хоёр дахь нь дэлгэцийг электроноор бөмбөгдөх үед үүсдэг bremsstrahlung рентген цацраг юм. Энэ цацрагийн гаралтыг бүрэн аюулгүй түвшинд хүргэхийн тулд шилийг хар тугалгатай хольсон (доороос үзнэ үү). Гэсэн хэдий ч анодын хүчдэл мэдэгдэхүйц нэмэгдэхэд хүргэдэг зурагт эсвэл мониторын эвдрэл гарсан тохиолдолд энэ цацрагийн түвшин мэдэгдэхүйц хүртэл нэмэгдэж болно. Ийм нөхцөл байдлаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд шугам сканнерын нэгжүүд хамгаалалтын нэгжээр тоноглогдсон байдаг.

    1970-аад оны дунд үеэс өмнө үйлдвэрлэсэн дотоодын болон гадаадын өнгөт зурагтуудад рентген цацрагийн нэмэлт эх үүсвэрийг олж болно - кинескоптой зэрэгцээ холбогдсон тогтворжуулагч триодууд, анодын хүчдэлийг тогтворжуулахад ашигладаг, тиймээс зургийн хэмжээ. Raduga-5 болон Rubin-401-1 зурагтуудад 6S20S триод, ULPTsT-ийн анхны загварууд GP-5 ашигладаг. Ийм триодын савны шил нь кинескопоос хамаагүй нимгэн бөгөөд хар тугалга агуулаагүй тул кинескопоос хамаагүй илүү хүчтэй рентген цацрагийн эх үүсвэр болдог тул тусгай гангаар хийдэг. дэлгэц. ULPTST ТВ-ийн дараагийн загваруудад өндөр хүчдэлийг тогтворжуулах бусад аргуудыг ашигладаг бөгөөд рентген цацрагийн энэ эх үүсвэрийг оруулаагүй болно.

    Анивчих

    Mitsubishi Diamond Pro 750SB дэлгэц (1024x768, 100 Гц), 1/1000 секундын Хөшигний хурдаар буудсан. Гэрэлтүүлэг нь зохиомлоор өндөр; Дэлгэцийн өөр өөр цэг дээрх зургийн бодит тод байдлыг харуулдаг.

    CRT мониторын цацраг нь дэлгэцэн дээр дүрс үүсгэх нь фосфорын хэсгүүдийг гэрэлтүүлэхэд хүргэдэг. Дараагийн хүрээ үүсэхээс өмнө эдгээр хэсгүүд гадагшлах цагтай тул та "дэлгэц анивчихыг" ажиглаж болно. Хүрээний хурд өндөр байх тусам анивчих нь мэдэгдэхүйц бага болно. Бага давтамж нь нүд ядрахад хүргэдэг бөгөөд эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулдаг.

    Катодын цацрагийн хоолойд суурилсан ихэнх телевизоруудын хувьд секунд тутамд 25 фрэйм ​​өөрчлөгддөг бөгөөд энэ нь хоорондоо уялдаатай сканнердсаныг харгалзан секундэд 50 талбар (хагас кадр) (Гц) болдог. Орчин үеийн телевизийн загваруудад энэ давтамжийг зохиомлоор 100 герц хүртэл нэмэгдүүлдэг. Дэлгэцийн дэлгэцийн ард ажиллах үед анивчих нь илүү хүчтэй мэдрэгддэг, учир нь нүднээс кинескоп хүртэлх зай нь зурагт үзэхээс хамаагүй бага байдаг. Хамгийн бага санал болгож буй мониторыг шинэчлэх хурд нь 85 герц байна. Эрт үеийн дэлгэцийн загварууд нь 70-75 Гц-ээс дээш сканнердах давтамжтай ажиллахыг зөвшөөрдөггүй. CRT-ийн анивчих нь захын хараагаар тодорхой ажиглагдаж болно.

    Бүрхэг зураг

    Катодын туяаны хоолой дээрх дүрс нь бусад төрлийн дэлгэцтэй харьцуулахад бүдэг байна. Бүдгэрсэн зураг нь хэрэглэгчийн нүд ядрахад нөлөөлдөг хүчин зүйлүүдийн нэг гэж үздэг. Нөгөөтэйгүүр, өндөр чанартай монитор ашиглах үед бүдэгрэх нь хүний ​​эрүүл мэндэд хүчтэй нөлөө үзүүлэхгүй бөгөөд бүдгэрүүлэх эффект нь дэлгэцийн фонтыг гөлгөр болгохоос зайлсхийх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь зургийн чанарт тусгагдсан байдаг. LCD дэлгэцэнд фонтын гажуудал байхгүй.

    Өндөр хүчдэлийн

    CRT нь ажиллахын тулд өндөр хүчдэлийг ашигладаг. Хэдэн зуун вольтын үлдэгдэл хүчдэл, хэрэв ямар нэгэн арга хэмжээ авахгүй бол CRT болон утаснуудын хэлхээнд хэдэн долоо хоног үлдэж болно. Тиймээс цахилгаан гүйдлийн резисторыг хэлхээнд нэмсэн бөгөөд энэ нь ТВ-ийг унтраасны дараа хэдхэн минутын дотор бүрэн аюулгүй болгодог.

    Түгээмэл итгэл үнэмшлээс үл хамааран CRT-ийн анод хүчдэл нь хүчдэлийн хувиргагч бага чадлын улмаас хүнийг алж чадахгүй - зөвхөн мэдэгдэхүйц цохилт болно. Гэсэн хэдий ч хэрэв хүн зүрхний гажигтай бол үхэлд хүргэж болзошгүй юм. Мөн CRT ашигладаг телевиз, мониторын бүх загварт байдаг амь насанд аюултай хүчдэл агуулсан телевиз, мониторын бусад хэлхээнд гараа татаж, хүрэх үед шууд бусаар гэмтэл, тэр дундаа үхэлд хүргэж болзошгүй. цахилгаан спазмаас үүдэлтэй гэнэтийн хяналтгүй уналттай холбоотой цэвэр механик гэмтэл орно.

    Хорт бодис

    Аливаа электрон хэрэгсэл (CRT гэх мэт) нь эрүүл мэнд, хүрээлэн буй орчинд хортой бодис агуулдаг. Үүнд: катод дахь барийн нэгдлүүд, фосфор.

    Ашигласан CRT-ийг ихэнх улс оронд аюултай хог хаягдал гэж үздэг бөгөөд дахин боловсруулж эсвэл тусдаа хогийн цэгт хаях ёстой.

    CRT дэлбэрэлт

    CRT дотор агаарын даралтаас болж вакуум байдаг тул 17 инчийн дэлгэцийн дэлгэц нь дангаар нь 800 кг ачааг үүрдэг бөгөөд энэ нь жижиг машины жин юм. Дизайнаас шалтгаалан CRT-ийн дэлгэц болон конус дээрх даралт эерэг, дэлгэцийн хажуугийн даралт сөрөг, тэсрэх аюултай. Зургийн хоолойн анхны загвартай ажиллахдаа аюулгүй байдлын дүрэмд хамгаалалтын бээлий, маск, нүдний шил хэрэглэх шаардлагатай байв. Зурагт дээрх кинескопийн дэлгэцийн өмнө шилэн хамгаалалтын дэлгэц, ирмэг дээр нь металл хамгаалалтын маск суурилуулсан.

    1960-аад оны хоёрдугаар хагасаас эхлэн зургийн хоолойн аюултай хэсгийг бүхэлд нь металлаар хийсэн тамга хэлбэрээр хийсэн эсвэл хэд хэдэн давхаргаар туузаар шархлуулж, тэсрэлтээс хамгаалсан тусгай металл боолтоор бүрхсэн. Ийм боолт нь аяндаа тэсрэх магадлалыг арилгадаг. Зургийн хоолойн зарим загварууд нь дэлгэцийг хамгаалахын тулд хамгаалалтын хальс ашигласан.

    Хамгаалалтын системийг ашиглаж байгаа хэдий ч кинескопыг зориудаар эвдэх үед хүмүүс хэлтэрхийд өртөж гэмтэхийг үгүйсгэхгүй. Үүнтэй холбогдуулан сүүлийнхийг устгахдаа аюулгүй байдлын үүднээс эхлээд өргөтгөл нь хугардаг - хуванцар суурийн доор хүзүүний төгсгөлд технологийн шилэн хоолой, үйлдвэрлэлийн явцад агаарыг шахдаг.

    Дэлгэцийн диаметр эсвэл диагональ нь 15 см хүртэл жижиг хэмжээтэй CRT болон зургийн хоолой нь аюул учруулахгүй бөгөөд тэсрэлтээс хамгаалах төхөөрөмжөөр тоноглогдоогүй.

    Бусад төрлийн электрон цацраг төхөөрөмж

    Кинескопоос гадна катодын цацрагийн төхөөрөмжид дараахь зүйлс орно.

    • Квантоскоп (лазер кинескоп), дэлгэц нь электрон цацрагаар шахагдсан хагас дамжуулагч лазерын матриц юм. Квантоскопыг зургийн проекторд ашигладаг.
    • Шинж тэмдэг хэвлэх катодын туяа хоолой.
    • Заагч катодын туяа хоолойг радарын индикаторуудад ашигладаг.
    • Хадгалах катодын туяа хоолой.
      • Графекон
    • Телевизийн дамжуулах хоолой нь гэрлийн дүрсийг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг.
    • Моноскоп нь фотокатод дээр шууд хийсэн нэг дүрсийг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг катодын туяа дамжуулах хоолой юм. Телевизийн туршилтын хүснэгтийн зургийг дамжуулахад ашигладаг (жишээлбэл, TIT-0249).
    • Кадроскоп бол харагдахуйц дүрс бүхий катодын цацрагийн хоолой бөгөөд харагдах дүрсгүй катодын туяа ашиглан төхөөрөмжид сканнердах нэгжийг тохируулах, туяаг төвлөрүүлэхэд зориулагдсан (графекон, моноскоп, потенциалоскоп). Фреймскоп нь төхөөрөмжид хэрэглэгддэг катодын цацрагийн хоолойтой төстэй зүү, жишиг хэмжээстэй. Түүнчлэн үндсэн CRT болон фреймскопыг параметрийн дагуу маш өндөр нарийвчлалтайгаар сонгож, зөвхөн багц хэлбэрээр нийлүүлдэг. Тохируулахдаа гол хоолойн оронд фреймскоп холбогдсон байна.

    бас үзнэ үү

    Тэмдэглэл

    Уран зохиол

    • Д.Бриллиантов, Ф.Игнатов, В.Водичко. Нэг цацрагийн өнгөт кинескоп - хромоскоп 25LK1TS. Радио No9, 1976. P. 32, 33.

    Холбоосууд

    • С.В.Новаковский. Цахим телевизийн 90 жил // Электросвязь No6, 1997 он
    • П.Соколов. Мониторууд // iXBT, 1999
    • Мэри Беллис. Катодын цацрагийн хоолойн түүх // Тухай: Зохион бүтээгчид
    • Евгений Козловский. Хуучин найз нь дээр "Компьютерра" № 692, 2007 оны 6-р сарын 27.
    • Мухин I. A. CRT дэлгэцийг хэрхэн сонгох вэ Компьютерийн бизнесийн зах зээл №49(286), 2004 оны 11-12-р сар. P. 366-371
    Идэвхгүй хатуу төлөв Resistor Variable resistor Trimmer resistor Varistor Capacitor Inductance Кварцын резонатор· Гал хамгаалагч · Өөрөө дахин тохируулдаг гал хамгаалагчТрансформатор
    Идэвхтэй хатуу төлөв Диод· LED · Фотодиод · Хагас дамжуулагч лазер · Шоттки диод· Зенер диод · Тогтворжуулагч · Варикоп · Вариконд ·

    Ажлын зорилго

    1. электрон осциллографын дизайн, үйл ажиллагааны зарчмыг ерөнхийд нь мэддэг байх;
    2. осциллографын мэдрэмжийг тодорхойлох;
    3. Осциллограф ашиглан хувьсах гүйдлийн хэлхээнд зарим хэмжилт хийх.

    Электрон осциллографын дизайн, үйл ажиллагааны талаархи ерөнхий мэдээлэл

    Осциллографын катодын туяаны хоолойн катодыг ашиглан электрон урсгалыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хоолойд дэлгэц рүү чиглэсэн нарийн цацрагт үүсдэг. Хоолойн дэлгэц дээр төвлөрсөн электрон цацраг нь цохилтын цэг дээр гэрэлтдэг толбо үүсгэдэг бөгөөд түүний тод байдал нь цацрагийн энергиээс хамаардаг (дэлгэц нь электрон цацрагийн нөлөөн дор гэрэлтдэг тусгай гэрэлтэгч найрлагаар бүрхэгдсэн байдаг). Электрон цацраг нь бараг инерцигүй тул электрон туяанд цахилгаан орон нөлөөлсөн тохиолдолд гэрлийн толбыг дэлгэцийн аль ч чиглэлд шууд хөдөлгөж болно. Талбай нь дефлектор хавтан гэж нэрлэгддэг хоёр хос хавтгай параллель хавтанг ашиглан бүтээгдсэн. Цацрагийн бага инерци нь 10 9 Гц ба түүнээс дээш давтамжтай хурдан өөрчлөгдөж буй үйл явцыг ажиглах боломжийг олгодог.

    Загвар, зориулалтын хувьд янз бүрийн одоо байгаа осциллографуудыг авч үзвэл тэдгээрийн функциональ диаграмм нь ойролцоогоор ижил байгааг харж болно. Үндсэн ба заавал байх ёстой зангилаа нь:

    Судалгаанд хамрагдаж буй үйл явцыг нүдээр харах катодын цацрагийн хоолой;

    Хоолойн электродуудад нийлүүлсэн шаардлагатай хүчдэлийг олж авах цахилгаан хангамж;

    Гэрэлтүүлэг, анхаарал төвлөрүүлэх, шилжилтийг тохируулах төхөөрөмж;

    Электрон цацрагийг (түүний дагуу гэрэлтдэг цэг) хоолойн дэлгэц дээр тодорхой хурдтайгаар шилжүүлэх скан үүсгэгч;

    Өсгөгч (болон сулруулагч) нь хоолойн дэлгэц дээрх цацрагийг мэдэгдэхүйц хазайлгахад хангалтгүй эсвэл эсрэгээр хэт өндөр байвал туршилтанд хамрагдаж буй дохионы хүчдэлийг нэмэгдүүлэх эсвэл сулруулахад ашигладаг.

    Катодын туяа хоолойн төхөөрөмж

    Юуны өмнө катодын цацрагийн хоолойн төхөөрөмжийг авч үзье (Зураг 36.1). Ихэвчлэн энэ нь өндөр вакуум руу нүүлгэн шилжүүлсэн шилэн колбо 3 юм. Түүний нарийн хэсэгт халсан катод 4 байдаг бөгөөд үүнээс электронууд нь термионы ялгаралтаас болж ялгардаг 5, 6, 7-р цилиндр электродуудын систем нь электронуудыг нарийн цацраг 12 болгон төвлөрүүлж, түүний эрчмийг хянадаг. Үүний дараа хоёр хос хазайлтын хавтан 8 ба 9 (хэвтээ ба босоо) ба эцэст нь 10-р дэлгэц - чийдэнгийн 3-ын ёроол нь гэрэлтэгч найрлагаар бүрхэгдсэн тул электрон цацрагийн ул мөр харагдах болно.

    Катод нь вольфрамын судалтай - халаагч 2, нарийн хоолойд байрладаг бөгөөд төгсгөл нь (электронын ажлын функцийг багасгах) бари эсвэл стронцийн ислийн давхаргаар хучигдсан байдаг бөгөөд энэ нь үнэндээ электрон урсгалын эх үүсвэр юм.

    Электростатик талбайн тусламжтайгаар электронуудыг нарийн цацраг болгон хувиргах үйл явц нь гэрлийн цацрагт оптик линзний нөлөөлөлтэй олон талаараа төстэй юм. Тиймээс 5,6,7-р электродын системийг цахилгаан оптик төхөөрөмж гэж нэрлэдэг.

    Нарийн нүхтэй хаалттай цилиндр хэлбэртэй электрод 5 (модулятор) нь катодтой харьцуулахад бага зэрэг сөрөг потенциал дор байдаг бөгөөд электрон хоолойн хяналтын тортой төстэй функцүүдийг гүйцэтгэдэг. Модуляци эсвэл хяналтын электрод дээрх сөрөг хүчдэлийн хэмжээг өөрчилснөөр та түүний нүхээр дамжин өнгөрөх электронуудын тоог өөрчилж болно. Тиймээс модуляцлах электродыг ашиглан дэлгэц дээрх цацрагийн гэрлийг хянах боломжтой. Модулятор дээрх сөрөг хүчдэлийн хэмжээг хянадаг потенциометр нь осциллографын урд самбар дээр "гэрэлт" гэсэн бичээстэй байна.

    Эхний болон хоёр дахь анод гэж нэрлэгддэг 6 ба 7-р хоёр коаксиаль цилиндрийн систем нь цацрагийг хурдасгах, төвлөрүүлэхэд үйлчилдэг. Эхний болон хоёр дахь анодын хоорондох зай дахь электростатик талбар нь хоёр линзээс бүрдсэн оптик систем нь салангид гэрлийн цацрагт үйлчилдэгтэй адил электронуудын ялгарах траекторийг цилиндрийн тэнхлэг рүү буцаах байдлаар чиглэгддэг. Энэ тохиолдолд катод 4 ба модулятор 5 нь эхний электрон линзийг бүрдүүлдэг бөгөөд өөр нэг электрон линз нь эхний болон хоёр дахь анодтой тохирдог.

    Үүний үр дүнд электрон цацраг нь дэлгэцийн хавтгайд байрлах ёстой цэг дээр төвлөрдөг бөгөөд энэ нь эхний ба хоёр дахь анодын хоорондох боломжит зөрүүг зохих ёсоор сонгох боломжтой юм. Энэ хүчдэлийг зохицуулдаг потенциометрийн бариул нь осциллографын урд самбар дээр "фокус" гэсэн бичээстэй байрладаг.

    Электрон туяа дэлгэцэн дээр тусах үед түүн дээр хурц тодорхойлогдсон гэрэлтдэг толбо (цацрагын хөндлөн огтлолтой харгалзах) үүсдэг бөгөөд түүний тод байдал нь цацраг дахь электронуудын тоо, хурдаас хамаарна. Дэлгэцийг бөмбөгдөх үед цацрагийн энергийн ихэнх нь дулаан болж хувирдаг. Гэрэлтэгч бүрээсийг шатаахаас зайлсхийхийн тулд хөдөлгөөнгүй электрон цацрагт өндөр гэрэлтэхийг зөвшөөрдөггүй. Бие биедээ зөв өнцгөөр байрладаг 8 ба 9-р хавтгай параллель хоёр хос хавтанг ашиглан цацрагийг хазайлгана.

    Хэрэв нэг хос ялтсууд дээр боломжит ялгаа байгаа бол тэдгээрийн хоорондох жигд цахилгаан орон нь энэ талбайн хэмжээ, тэмдгээс хамаарч электрон цацрагийн траекторийг хазайлгана. Тооцоолол нь хоолойн дэлгэц дээрх цацрагийн хазайлтын хэмжээг харуулж байна Д(миллиметрээр) хавтангийн хүчдэлтэй холбоотой У Дба хоёр дахь анод дахь хүчдэл Уа 2(вольтоор) дараах байдлаар:

    (36.1),

    Катод-туяа хоолой(CRT) - CRT-д үүссэн электрон цацрагийн тэнхлэгийн чиглэлд сунасан (ихэвчлэн конус хэлбэрийн өргөтгөлтэй) хоолой хэлбэртэй электрон төхөөрөмж. CRT нь электрон-оптик систем, хазайлтын систем, флюресцент дэлгэц эсвэл зорилтот төхөөрөмжөөс бүрдэнэ. Бутово дахь ТВ засвар, тусламж авахын тулд бидэнтэй холбоо барина уу.

    CRT ангилал

    CRT-ийн ангилал нь маш хэцүү байдаг бөгөөд үүнийг тэдний хэт туйлшралаар тайлбарладаг

    Шинжлэх ухаан, технологийн салбарт өргөн хэрэглээ, тодорхой техникийн санааг хэрэгжүүлэхэд шаардлагатай техникийн үзүүлэлтүүдийг олж авахын тулд дизайныг өөрчлөх боломжийн талаар.

    CRT-ийн электрон цацрагийг хянах аргаас хамаарлыг дараахь байдлаар хуваана.

    электростатик (цахилгаан туяа хазайх системтэй);

    цахилгаан соронзон (цахилгаан соронзон цацрагийн хазайлтын системтэй).

    Зорилгоос хамааран CRT-ийг дараахь байдлаар хуваана.

    электрон график хоолой (хүлээн авах хоолой, телевизийн хоолой, осциллографын хоолой, заагч хоолой, телевизийн дохионы хоолой, кодлох хоолой гэх мэт)

    оптик-электрон хувиргах хоолой (дамжуулагч телевизийн хоолой, электрон-оптик хувиргагч гэх мэт)

    катодын цацрагийн унтраалга (унтраалга);

    бусад CRT.

    Электрон график CRT

    Электрон график CRT нь цахилгаан дохиог оптик болгон хувиргахад (дохио-гэрлийн хувиргалт) технологийн янз бүрийн салбарт ашиглагддаг катодын цацрагийн хоолой юм.

    Цахим график CRT нь дараахь байдлаар хуваагдана.

    Хэрэглээнээс хамааран:

    телевизийн хүлээн авалт (зургийн хоолой, тусгай телевизийн системд зориулсан хэт өндөр нарийвчлалтай CRT гэх мэт)

    хүлээн авах осциллограф (бага давтамж, өндөр давтамж, хэт өндөр давтамж, өндөр хүчдэлийн импульс гэх мэт)

    хүлээн авах үзүүлэлт;

    санах;

    тэмдэг;

    кодлох;

    бусад CRT.

    Цахилгаан статик цацрагийн хазайлтын систем бүхий CRT-ийн бүтэц, ажиллагаа

    Катодын цацрагийн хоолой нь катод (1), анод (2), тэгшлэх цилиндр (3), дэлгэц (4), хавтгай зохицуулагч (5), өндрийн зохицуулагч (6) зэргээс бүрдэнэ.

    Фото эсвэл дулааны ялгаруулалтын нөлөөн дор электронууд катодын металлаас (нимгэн дамжуулагч спираль) гарч ирдэг. Анод ба катодын хооронд хэд хэдэн киловольтын хүчдэл (боломжийн зөрүү) хадгалагддаг тул цилиндртэй зэрэгцсэн эдгээр электронууд нь анод (хөндий цилиндр) чиглэлд хөдөлдөг. Анодоор дамжин нисэх электронууд онгоцны хянагчдад хүрдэг. Зохицуулагч бүр нь эсрэгээр цэнэглэгдсэн хоёр металл хавтан юм. Хэрэв зүүн хавтан сөрөг, баруун хавтан эерэг цэнэгтэй бол тэдгээрээр дамжин өнгөрөх электронууд баруун тийш, эсрэгээр нь хазайх болно. Өндөр тохируулагч нь ижил төстэй байдлаар ажилладаг. Хэрэв эдгээр ялтсуудад ээлжит гүйдэл хэрэглэвэл хэвтээ ба босоо хавтгайд электронуудын урсгалыг хянах боломжтой болно. Замынхаа төгсгөлд электронуудын урсгал дэлгэцэн дээр хүрч, дүрс үүсгэж болно.