Jak funguje katodov? trubice?

Katodov? trubice jsou vakuov? za??zen?, ve kter?ch se vytv??? elektronov? paprsek mal?ho pr??ezu a elektronov? paprsek lze vych?lit do po?adovan?ho sm?ru a dopadem na luminiscen?n? st?n?tko zp?sobit jeho rozz??en? (obr. 5.24). Katodov? trubice je trubice zesilova?e obrazu, kter? p?ev?d? elektrick? sign?l na odpov?daj?c? obraz ve form? pulzn?ho tvaru vlny, kter? je reprodukov?n na obrazovce trubice. Elektronov? paprsek je tvo?en v elektronov?m projektoru (nebo elektronov?m d?lu) sest?vaj?c?m z katody a fokusa?n?ch elektrod. Prvn? zaost?ovac? elektroda, tak? tzv modul?tor, pln? funkce m???ky se z?porn?m p?edp?t?m, kter? vede elektrony k ose trubice. Zm?na p?edp?t? s?t? ovliv?uje po?et elektron? a n?sledn? jas obrazu z?skan?ho na obrazovce. Za modul?torem (sm?rem k obrazovce) jsou n?sleduj?c? elektrody, jejich? ?kolem je zaost?it a urychlit elektrony. Funguj? na principu elektronick?ch ?o?ek. Zaost?ovac? urychlovac? elektrody se naz?vaj? anody a je na n? p?ivedeno kladn? nap?t?. V z?vislosti na typu elektronky se anodov? nap?t? pohybuj? od n?kolika stovek volt? do n?kolika des?tek kilovolt?.

R??e. 5.24. Schematick? zn?zorn?n? katodov? trubice:

1 - katoda; 2 - anoda I: 3 - anoda II; 4 - horizont?ln? vychylovac? desky; 5 - elektronov? paprsek; 6 - obrazovka; 7 - vertik?ln? vychylovac? desky; 8 - modul?tor

U n?kter?ch trubic je paprsek zaost?en pomoc? magnetick?ho pole pomoc? c?vek um?st?n?ch vn? lampy, nam?sto elektrod um?st?n?ch uvnit? trubice a vytv??ej?c?ch zaost?ovac? elektrick? pole. Vychylov?n? paprsku se tak? prov?d? dv?ma zp?soby: pomoc? elektrick?ho nebo magnetick?ho pole. V prvn?m p??pad? jsou v trubce um?st?ny vychylovac? desky, ve druh?m jsou vychylovac? c?vky namontov?ny vn? trubky. Pro vychylov?n? v horizont?ln?m i vertik?ln?m sm?ru se pou??vaj? desky (nebo c?vky) vertik?ln?ho nebo horizont?ln?ho vychylov?n? nosn?ku.

St?n?tko elektronky je zevnit? pokryto materi?lem - fosforem, kter? vlivem ost?elov?n? elektrony z???. Fosfory se vyzna?uj? jinou barvou z??e a jinou dobou z??e po ukon?en? buzen?, tzv. doba dosvitu. Obvykle se pohybuje od zlomk? sekund do n?kolika hodin, v z?vislosti na ??elu trubice.

Katodov? trubice (CRT) je jedno termionick? za??zen?, kter?, jak se zd?, v bl?zk? budoucnosti nevyjde z provozu. CRT se pou??v? v osciloskopu k pozorov?n? elektrick?ch sign?l? a samoz?ejm? jako kineskop v televizn?m p?ij?ma?i a monitor v po??ta?i a radaru.

CRT se skl?d? ze t?? hlavn?ch prvk?: elektronov? d?lo, kter? je zdrojem elektronov?ho paprsku, syst?m vychylov?n? paprsku, kter? m??e b?t elektrostatick? nebo magnetick?, a fluorescen?n? st?n?tko, kter? vys?l? viditeln? sv?tlo v m?st?, kde elektronov? paprsek dopad?. V?echny podstatn? vlastnosti CRT s elektrostatickou v?chylkou jsou zn?zorn?ny na Obr. 3.14.

Katoda emituje elektrony a ty let? sm?rem k prvn? anod? A v kter? je nap?jena kladn?m nap?t?m n?kolika tis?c volt? vzhledem ke katod?. Tok elektron? je regulov?n m???kou, na kter? je z?porn? nap?t? ur?eno po?adovan?m jasem. Elektronov? paprsek proch?z? otvorem ve st?edu prvn? anody a tak? druhou anodou, kter? m? o n?co vy??? kladn? nap?t? ne? prvn? anoda.

R??e. 3.14. CRT s elektrostatickou v?chylkou. Zjednodu?en? diagram p?ipojen? k CRT ukazuje ovl?d?n? jasu a zaost?en?.

??elem dvou anod je vytvo?it mezi nimi elektrick? pole se silo??rami zak?iven?mi tak, aby se v?echny elektrony v paprsku sb?haly na stejn?m m?st? na st?n?tku. Potenci?ln? rozd?l mezi anodami A 1 a L 2 se vol? pomoc? ovlada?e ost?en? tak, aby bylo dosa?eno jasn? zaost?en?ho bodu na obrazovce. Toto proveden? dvou anod lze pova?ovat za elektronickou ?o?ku. Podobn? lze magnetickou ?o?ku vytvo?it aplikac? magnetick?ho pole; u n?kter?ch CRT se ost?en? prov?d? t?mto zp?sobem. Tento princip se tak? velmi dob?e vyu??v? v elektronov?m mikroskopu, kde lze pou??t kombinaci elektronov?ch ?o?ek k poskytnut? velmi vysok?ho zv?t?en? s tis?ckr?t lep??m rozli?en?m ne? u optick?ho mikroskopu.

Po anod?ch proch?z? elektronov? paprsek v CRT mezi vychylovac?mi deskami, na kter? lze p?iv?st nap?t? pro vych?len? paprsku ve vertik?ln?m sm?ru v p??pad? desek. Y a vodorovn? u desek X. Po vychylovac?m syst?mu dopad? paprsek na luminiscen?n? st?n?tko, tedy na povrch fosfor.

Na prvn? pohled nemaj? elektrony po dopadu na obrazovku kam j?t a mo?n? si mysl?te, ?e z?porn? n?boj na n?m poroste. Ve skute?nosti k tomu nedoch?z?, proto?e energie elektron? v paprsku je dostate?n? k tomu, aby zp?sobila "odst?iky" sekund?rn?ch elektron? ze st?n?tka. Tyto sekund?rn? elektrony jsou pot? shroma??ov?ny vodiv?m povlakem na st?n?ch trubice. Ve skute?nosti z obrazovky obvykle odch?z? tolik n?boje, ?e se na n? objev? kladn? potenci?l n?kolika volt? vzhledem k druh? anod?.

Elektrostatick? v?chylka je standardn? u v?t?iny osciloskop?, ale u velk?ch TV CRT je to nepohodln?. U t?chto trubic s jejich obrovsk?mi st?n?tky (a? 900 mm ?hlop???n?) je pro zaji?t?n? po?adovan?ho jasu nutn? urychlit elektrony v paprsku na vysok? energie (typick? nap?t? vysok?ho nap?t?

R??e. 3.15. Princip ?innosti magnetick?ho vychylovac?ho syst?mu pou??van?ho v televizn?ch trubic?ch.

zdroj 25 kV). Pokud by takov? trubky s jejich velmi velk?m ?hlem vych?len? (110°) m?ly pou??vat elektrostatick? vychylovac? syst?m, bylo by zapot?eb? p??li? velk?ch vychylovac?ch nap?t?. Pro takov? aplikace je standardem magnetick? vychylov?n?. Na Obr. 3.15 ukazuje typickou konstrukci magnetick?ho vychylovac?ho syst?mu, kde se pro vytvo?en? vychylovac?ho pole pou??vaj? dvojice c?vek. Vezm?te pros?m na v?dom?, ?e osy c?vek kolm? sm?r, ve kter?m k vych?len? doch?z?, na rozd?l od st?edov?ch lini? desek v elektrostatick?m vychylovac?m syst?mu, kter? jsou paraleln? sm?r vych?len?. Tento rozd?l zd?raz?uje, ?e elektrony se chovaj? odli?n? v elektrick?ch a magnetick?ch pol?ch.

Po vychylovac?m syst?mu elektrony vstupuj? do CRT obrazovky. Clona je tenk? vrstva fosforu nanesen? na vnit?n?m povrchu koncov? ??sti bal?nku a schopn? intenzivn? z??it p?i bombardov?n? elektrony.

V n?kter?ch p??padech je p?es vrstvu fosforu nanesena tenk? vodiv? hlin?kov? vrstva. Vlastnosti obrazovky jsou ur?eny jeho

vlastnosti a nastaven?. Mo?nosti hlavn? obrazovky jsou: prvn? a druh? kritick? potenci?l obrazovky, jas z??e, sv?teln? v?kon, trv?n? dosvitu.

potenci?l obrazovky. Kdy? je st?n?tko bombardov?no proudem elektron? z jeho povrchu, doch?z? k emisi sekund?rn?ch elektron?. Pro odstran?n? sekund?rn?ch elektron? jsou st?ny bal?nkov? trubice v bl?zkosti st?n?tka pokryty vrstvou vodiv?ho grafitu, kter? je spojena s druhou anodou. Pokud se tak nestane, sekund?rn? elektrony vracej?c? se na st?n?tko spolu s prim?rn?mi sn??? sv?j potenci?l. V tomto p??pad? se v prostoru mezi st?n?tkem a druhou anodou vytvo?? zpomaluj?c? elektrick? pole, kter? bude odr??et elektrony paprsku. Pro odstran?n? zpomaluj?c?ho pole z povrchu nevodiv?ho st?n?tka je tedy nutn? odstranit elektrick? n?boj nesen? elektronov?m paprskem. T?m?? jedin?m zp?sobem, jak kompenzovat n?boj, je pou?it? sekund?rn? emise. Kdy? elektrony dopadaj? na st?n?tko, jejich kinetick? energie se p?em??uje na energii z??e st?n?tka, p?ech?z? na jeho oh?ev a zp?sobuje sekund?rn? emisi. Hodnota sekund?rn?ho emisn?ho koeficientu o ur?uje potenci?l st?n?n?. Koeficient emise sekund?rn?ch elektron? a \u003d / v // l (/ „ je proud sekund?rn?ch elektron?, / l je proud paprsku nebo proud prim?rn?ch elektron?) z povrchu obrazovky v ?irok?m rozsahu zm?n energie prim?rn?ch elektron? p?esahuje jednu (obr. 12.8, o < 1 на участке O A k?ivka p?i PROTI < С/ кр1 и при 15 > C/cr2).

V a < (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 a l2\u003d Г / kr odpov?daj?c? bodu A na obr. 12.8, tzv prvn? kritick? potenci?l.

P?i C/a2 = ?/cr1 se potenci?l st?n?n? bl??? nule.

Pokud se energie paprsku stane v?t?? ne? e?/cr1, pak o > 1 a obrazovka se za?ne nab?jet na polovinu

R??e. 12.8

vzhledem k posledn? anod? reflektoru. Proces pokra?uje, dokud se potenci?l st?n?n? p?ibli?n? nerovn? potenci?lu druh? anody. To znamen?, ?e po?et elektron? opou?t?j?c?ch st?n?tko se rovn? po?tu dopadaj?c?ch. V rozsahu kol?s?n? energie paprsku od e?/cr1 do C/cr2 c > 1 a potenci?l obrazovky je pom?rn? bl?zko potenci?lu anody projektoru. V a &2> N cr2 koeficient sekund?rn? emise a< 1. Потенциал экрана вновь снижается, и у экрана начинает формироваться тормозящее для электронов луча поле. Потенциал a kr2 (odpov?d? bodu V na Obr. 12.8) se naz?vaj? druh? kritick? potenci?l nebo kone?n? potenci?l.

P?i energi?ch elektronov?ho paprsku v??e e11 kr2 Jas obrazovky se nezvy?uje. Pro r?zn? obrazovky G/ kr1 = = 300...500 V, a cr2= 5...40 kV.

Je-li nutn? dos?hnout vysok?ho jasu, je potenci?l st?n?n? n?siln? udr?ov?n rovn? potenci?lu posledn? elektrody reflektoru pomoc? vodiv?ho povlaku. K t?to elektrod? je elektricky p?ipojen vodiv? povlak.

Sv?teln? v?kon. Jedn? se o parametr, kter? ur?uje pom?r intenzity sv?tla J cv, emitovan? fosforem norm?ln? na povrch obrazovky, na s?lu elektronov?ho paprsku P el dopadaj?c?ho na obrazovku:

Sv?teln? v?kon ts ur?uje ??innost fosforu. Ne ve?ker? kinetick? energie prim?rn?ch elektron? se p?em??uje na energii viditeln?ho z??en?, ??st jde na oh?ev st?n?tka, sekund?rn? emisi elektron? a z??en? v infra?erven? a ultrafialov? oblasti spektra. Sv?teln? v?kon se m??? v kandel?ch na watt: pro r?zn? obrazovky se pohybuje mezi 0,1 ... 15 cd / W. P?i n?zk?ch rychlostech elektron? doch?z? v povrchov? vrstv? k luminiscenci a ??st sv?tla je absorbov?na fosforem. S rostouc? energi? elektron? se zvy?uje sv?teln? v?kon. P?i velmi vysok?ch rychlostech v?ak mnoho elektron? pronik? vrstvou fosforu, ani? by do?lo k excitaci, a sv?teln? v?kon se sni?uje.

Jas z??e. Jedn? se o parametr, kter? je ur?en intenzitou sv?tla vyza?ovan?ho ve sm?ru k pozorovateli jedn?m metrem ?tvere?n?m rovnom?rn? sv?t?c? plochy. Jas se m??? v cd/m2. Z?vis? na vlastnostech fosforu (charakterizovan?ho koeficientem A), proudov? hustot? elektronov?ho paprsku y, potenci?ln?m rozd?lu mezi katodou a st?n?tkem. II a minim?ln? potenci?l obrazovky 11 0, p?i kter? je st?le pozorov?na luminiscence obrazovky. Jas z??e podl?h? z?konu

Hodnoty exponent? p y potenci?l ?/ 0 pro r?zn? fosfory se m?n? v rozmez? 1...2,5, resp

30 ... 300 V. V praxi z?st?v? line?rn? charakter z?vislosti jasu na proudov? hustot? y p?ibli?n? do 100 mA / cm 2. P?i vysok? proudov? hustot? se fosfor za?ne zah??vat a vyho?et. Hlavn?m zp?sobem zv??en? jasu je zv??en? a.

Rozli?en?. Tento d?le?it? parametr je definov?n jako vlastnost CRT reprodukovat detaily obrazu. Rozli?en? se odhaduje po?tem samostatn? rozli?iteln?ch sv?teln?ch bod? nebo ?ar (?ar) odpov?daj?c?ch 1 cm 2 plochy nebo 1 cm v??ky obrazovky, resp. cel? v??ce pracovn? plochy obrazovky. V d?sledku toho je pro zv??en? rozli?en? nutn? zmen?it pr?m?r paprsku, to znamen?, ?e je pot?eba dob?e zaost?en? tenk? paprsek o pr?m?ru desetin mm. Rozli?en? je t?m vy???, ??m ni??? je proud paprsku a ??m vy??? je urychlovac? nap?t?. V tomto p??pad? je realizov?no nejlep?? zaost?en?. Rozli?en? z?vis? tak? na kvalit? fosforu (velk? zrna fosforu rozptyluj? sv?tlo) a p??tomnosti halo v d?sledku tot?ln?ho vnit?n?ho odrazu ve sklen?n? ??sti obrazovky.

Doba dosvitu. Doba, b?hem n?? jas z??e klesne na 1 % maxim?ln? hodnoty, se naz?v? doba setrv?n? obrazovky. V?echny obrazovky jsou rozd?leny na obrazovky s velmi kr?tkou (m?n? ne? 10 5 s), kr?tkou (10" 5 ... 10" 2 s), st?edn? (10 2 ... 10 1 s), dlouhou (10 H.Lb s ) a velmi dlouh? (v?ce ne? 16 s) dosvit. Elektronky s kr?tk?m a velmi kr?tk?m dosvitem jsou ?iroce pou??v?ny v oscilografii a se st?edn?m dosvitem - v televizi. Radarov? indik?tory obvykle pou??vaj? trubice s dlouh?m dosvitem.

V radarov?ch trubic?ch se ?asto pou??vaj? obrazovky s dlouhou ?ivotnost? s dvouvrstv?m povlakem. Prvn? vrstva fosforu - s kr?tk?m modr?m dosvitem - je buzena elektronov?m paprskem a druh? - se ?lut?m svitem a dlouh?m dosvitem - je buzena sv?tlem prvn? vrstvy. U takov?ch obrazovek je mo?n? dos?hnout dosvitu a? n?kolik minut.

Typy obrazovek. Velmi d?le?it? je barva z??e fosforu. V oscilografick? technice se p?i vizu?ln?m pozorov?n? obrazovky pou??v? CRT se zelenou z??i, kter? je pro oko nejm?n? ?navn?. Tuto luminiscen?n? barvu m? ortok?emi?itan zine?nat? aktivovan? manganem (willemit). Pro fotografov?n? jsou preferov?ny obrazovky s modrou z??? charakteristickou pro wolframan v?penat?. V p??jmu televizn?ch trubic s ?ernob?l?m obrazem se sna?? z?skat b?lou barvu, k ?emu? se pou??vaj? fosfory ze dvou slo?ek: modr? a ?lut?.

N?sleduj?c? fosfory se tak? ?iroce pou??vaj? pro v?robu povlak? obrazovek: sulfidy zinku a kadmia, k?emi?itany zinku a ho???ku, oxidy a oxysulfidy prvk? vz?cn?ch zemin. Fosfory na b?zi prvk? vz?cn?ch zemin maj? ?adu v?hod: jsou odoln?j?? v??i r?zn?m vliv?m ne? sulfidick?, jsou pom?rn? ??inn?, maj? u??? spektr?ln? emisn? p?smo, co? je d?le?it? zejm?na p?i v?rob? barevn?ch obrazovek, kde je vysok? je vy?adov?na ?istota barev atd. Jako p??klad lze uv?st pom?rn? ?iroce pou??van? fosfor na b?zi oxidu yttria aktivovan?ho europiem Y 2 0 3: Eu. Tento fosfor m? ?zk? emisn? p?s v ?erven? oblasti spektra. Dobr? vlastnosti m? tak? fosfor sest?vaj?c? z oxysulfidu yttria s p??m?s? europia Y 2 0 3 8: Eu, kter? m? maxim?ln? intenzitu z??en? v ?erveno-oran?ov? oblasti viditeln?ho spektra a lep?? chemickou odolnost ne? Y 2 0 3: Eu fosfor.

Hlin?k je p?i interakci s luminofory chemicky inertn?, snadno se nan??? na povrch odpa?ov?n?m ve vakuu a dob?e odr??? sv?tlo. Mezi nev?hody pohlin?kovan?ch obrazovek pat?? skute?nost, ?e hlin?kov? film pohlcuje a rozptyluje elektrony s energiemi men??mi ne? 6 keV, proto v t?chto p??padech sv?teln? v?kon prudce kles?. Nap??klad sv?teln? v?kon hlin?kov? obrazovky p?i energii elektron? 10 keV je asi o 60 % vy??? ne? p?i 5 keV. Trubkov? z?st?ny jsou obd?ln?kov? nebo kulat?.

Student mus? v?d?t : blokov? sch?ma osciloskopu; jmenov?n? hlavn?ch blok? osciloskopu; za??zen? a princip ?innosti katodov? trubice; princip ?innosti gener?toru rozm?t?n? (pilov? nap?t?), p?id?n? vz?jemn? kolm?ch kmit?.

Student mus? b?t schopen : ur?it empiricky cenu d?len? horizont?ln? a vertik?ln?, zm??it velikost konstantn?ho nap?t?, periodu, frekvenci a amplitudu st??dav?ho nap?t?.

Stru?n? teorie Struktura osciloskopu

Elektronick? osciloskop je univerz?ln? za??zen?, kter? umo??uje sledovat rychl? elektrick? procesy (a? 10 -12 s). Pomoc? osciloskopu lze m??it nap?t?, proud, ?asov? intervaly, ur?it f?zi a frekvenci st??dav?ho proudu.

Proto?e potenci?ln? rozd?ly vznikaj? ve fungov?n? nerv? a sval? ?iv?ch organism?, pak je elektronick? osciloskop nebo jeho modifikace ?iroce pou??v?ny v biologick?ch a l?ka?sk?ch studi?ch pr?ce r?zn?ch org?n?, srdce, nervov?ho syst?mu, o??, ?aludku atd.

Za??zen? lze pou??t k pozorov?n? a m??en? neelektrick?ch veli?in, pokud jsou pou?ity speci?ln? prim?rn? p?evodn?ky.

V osciloskopu nejsou ??dn? pohybliv? mechanick? ??sti (viz obr. 1), ale sp??e vychylov?n? elektronov?ho paprsku v elektrick?ch nebo magnetick?ch pol?ch. ?zk? paprsek elektron?, dopadaj?c? na obrazovku pota?enou speci?ln? slou?eninou, zp?sob?, ?e v tomto bod? z??it. P?i pohybu elektronov?ho paprsku jej m??ete sledovat pohybem sv?t?c?ho bodu na obrazovce.

Elektronov? paprsek „sleduje“ zm?nu studovan?ho elektrick?ho pole a dr?? s n? krok, proto?e elektronov? paprsek je prakticky bez setrva?nosti.

R??e. 1. Obr. 2.

Struktura katodov? trubice Katoda a modul?tor

To je velk? v?hoda elektronick?ho osciloskopu oproti jin?m z?znamov?m p??stroj?m.

Modern? elektronick? osciloskop m? n?sleduj?c? hlavn? sou??sti: katodovou trubici (CRT), gener?tor rozm?t?n?, zesilova?e a nap?jec? zdroj.

Za??zen? a provoz katodov? trubice

Zva?te n?vrh katodov? trubice s elektrostatick?m zaost?ov?n?m a elektrostatick?m ??zen?m elektronov?ho paprsku.

CRT, schematicky zn?zorn?n? na Obr. 1 je sklen?n? ba?ka speci?ln?ho tvaru, ve kter? se vytv??? vysok? vakuum (??dov? 10 -7 mm Hg). Uvnit? ba?ky jsou elektrody, kter? funguj? jako elektronov? d?lo produkuj?c? ?zk? paprsek elektron?; desky vychyluj?c? paprsek a st?n?tko pota?en? vrstvou fosforu.

Elektronov? d?lo se skl?d? z katody 1, ??d?c? (modula?n?) elektrody 2, p??davn? st?n?c? elektrody 3 a prvn? a druh? anody 4, 5.

Vyh??van? katoda 1 je vyrobena ve form? mal?ho niklov?ho v?le?ku, uvnit? kter?ho je vl?kno, na p?edn? koncov? ??sti m? vrstvu oxidu s funkc? n?zk? pr?ce elektron? pro z?sk?v?n? elektron? (obr. 2).

Katoda je um?st?na uvnit? ??d?c? elektrody nebo modul?toru, co? je kovov? poh?rek s otvorem na konci, kter?m mohou proch?zet elektrony. ??dic? elektroda m? v??i katod? z?porn? potenci?l a zm?nou hodnoty tohoto potenci?lu je mo?n? ??dit intenzitu toku elektron? proch?zej?c?ch jej?m otvorem a t?m m?nit jas st?n?tka. Elektrick? pole mezi katodou a modul?torem z?rove? zaost?uje elektronov? paprsek (obr. 2).

St?n?c? elektroda 3 m? potenci?l m?rn? vy??? ne? katodov? potenci?l a slou?? k usnadn?n? v?stupu elektron?, k vylou?en? interakce elektrick?ch pol? ??d?c? elektrody 2 a prvn? anody 4.

K dodate?n?mu zaost?ov?n? a urychlov?n? elektron? doch?z? elektrick?m polem mezi prvn? a druhou anodou, kter? tvo?? elektronickou ?o?ku. Tyto anody jsou vyrobeny ve form? v?lc? s membr?nami uvnit?. Na prvn? anod? 4 je nap?jen kladn? potenci?l vzhledem ke katod? ??dov? stovky volt?, na druh? 5 ??dov? tis?c volt?. S??ov? ??ry elektrick?ho pole mezi t?mito anodami jsou zn?zorn?ny na obr.3.

Feder?ln? agentura pro vzd?l?v?n?

Kuzbassova st?tn? pedagogick? akademie

Katedra automatizace v?robn?ch proces?

abstraktn?

v radiotechnice

T?ma:Oscilografick? katodov? trubice. Vys?l?n? televizn?ch trubic

indik?tory elektronov?ho paprsku

1.1 Z?kladn? parametry CRT

1.2 Elektronky osciloskopu

II. Vys?l?n? televizn?ch trubic

2.1 Vys?lac? televizn? trubice s akumulac? n?boje

2.1.1 Ikonoskop

2.1.2 Superikonoskop

2.1.3 Orticon

2.1.4 Superortikon

2.1.5 Vidicon

Bibliografie

j?. indik?tory elektronov?ho paprsku

Za??zen? s elektronov?m paprskem se naz?v? elektronick? elektrovakuov? za??zen?, kter? vyu??v? proud elektron? soust?ed?n?ch ve form? paprsku nebo paprsku paprsk?.

Katodov? za??zen?, kter? maj? tvar trubice prodlou?en? ve sm?ru paprsku, se naz?vaj? katodov? trubice (CRT). Zdrojem elektron? v CRT je vyh??van? katoda. Elektrony emitovan? katodou jsou shroma??ov?ny v ?zk?m paprsku elektrick?m nebo magnetick?m polem speci?ln?ch elektrod nebo c?vek s proudem. Elektronov? paprsek je zaost?en na st?n?tko, pro jeho? v?robu je vnit?ek sklen?n?ho v?lce trubice pota?en fosforem - l?tkou, kter? m??e p?i bombardov?n? elektrony z??it. Polohu bodu viditeln?ho p?es sklo bal?nku na obrazovce lze ovl?dat vychylov?n?m toku elektron? jeho vystaven?m elektrick?mu nebo magnetick?mu poli speci?ln?ch (vychylovac?ch) elektrod nebo c?vek s proudem. Pokud se tvorba elektronov?ho paprsku a jeho ??zen? prov?d? pomoc? elektrostatick?ch pol?, pak se takov? za??zen? naz?v? CRT s elektrostatick?m ??zen?m. Pokud se pro tyto ??ely pou??vaj? nejen elektrostatick?, ale i magnetick? pole, pak se za??zen? naz?v? CRT s magnetick?m ovl?d?n?m.

Schematick? zn?zorn?n? katodov? trubice

Obr. 1

Obr?zek 1 schematicky zn?zor?uje CRT za??zen?. Prvky trubice jsou um?st?ny ve sklen?n? n?dob?, ze kter? je vzduch evakuov?n na zbytkov? tlak 1-10 mPa. Krom? elektronov? trysky, kter? obsahuje katodu 1, m???ku 2 a urychlovac? elektrodu 3, m? elektronov? trubice magnetick? vychylovac? a zaost?ovac? syst?m 5 a vychylovac? elektrody 4, kter? umo??uj? sm?rovat elektronov? paprsek do r?zn?ch body vnit?n?ho povrchu st?n?tka 9, kter? m? kovovou anodovou m???ku 8 s vodivou fosforovou vrstvou. Na m???ku anody s fosforem je p?ivedeno nap?t? p?es vysokonap??ov? vstup 7. Paprsek elektron? dopadaj?c? vysokou rychlost? na fosfor zp?sob?, ?e se rozz??? a na obrazovce je vid?t sv?teln? obraz elektronov?ho paprsku.

Modern? zaost?ovac? syst?my zaji??uj?, ?e pr?m?r sv?t?c?ho bodu na obrazovce je men?? ne? 0,1 mm. Cel? syst?m elektrod, kter? tvo?? elektronov? paprsek, je upevn?n na dr??c?ch (traverz?ch) a tvo?? jedin? za??zen? zvan? elektronov? sv?tlomet. Pro ovl?d?n? polohy sv?t?c?ho bodu na st?n?tku se pou??vaj? dva p?ry speci?ln?ch elektrod - vychylovac? desky um?st?n? vz?jemn? kolmo. Zm?nou potenci?lov?ho rozd?lu mezi deskami ka?d?ho p?ru je mo?n? m?nit polohu elektronov?ho paprsku ve vz?jemn? kolm?ch rovin?ch vlivem elektrostatick?ch pol? vychylovac?ch desek na elektrony. Speci?ln? gener?tory v osciloskopech a televizorech tvo?? line?rn? se m?n?c? nap?t?, kter? se p?iv?d? na vychylovac? elektrody a vytv??? vertik?ln? a horizont?ln? sken obrazu. V?sledkem je, ?e se na obrazovce z?sk? dvourozm?rn? obraz obrazu.

Magneticky ??zen? CRT obsahuje stejn? elektronick? projektor jako elektrostaticky ??zen? CRT, s v?jimkou druh? anody. M?sto toho se pou??v? kr?tk? c?vka (focusing) s proudem, kter? se nasad? na hrdlo elektronky pobl?? prvn? anody. Nehomogenn? magnetick? pole fokusa?n? c?vky, p?sob?c? na elektrony, p?sob? jako druh? anoda v elektronce s elektrostatickou fokusac?.

Vychylovac? syst?m v tubusu s magnetick?m ovl?d?n?m je proveden ve form? dvou p?r? vychylovac?ch c?vek, um?st?n?ch rovn?? na hrdle tubusu mezi ost??c? c?vkou a st?n?tkem. Magnetick? pole dvou p?r? c?vek jsou vz?jemn? kolm?, co? umo??uje ??dit polohu elektronov?ho paprsku p?i zm?n? proudu v c?vk?ch. Magnetick? vychylovac? syst?my se pou??vaj? u trubic s vysok?m anodov?m potenci?lem, kter? je nezbytn? pro dosa?en? vysok?ho jasu obrazovky, zejm?na u televizn?ch p?ij?mac?ch trubic - kineskop?. Vzhledem k tomu, ?e magnetick? vychylovac? syst?m je um?st?n mimo CRT n?dr?, je vhodn? jej ot??et kolem osy CRT a m?nit tak polohu os na obrazovce, co? je d?le?it? v n?kter?ch aplikac?ch, jako jsou radarov? indik?tory. Na druhou stranu je magnetick? vychylovac? syst?m v?ce setrva?n? ne? elektrostatick? a neumo??uje pohyb paprsku o frekvenci v?t?? ne? 10-20 kHz. Proto se v osciloskopech - za??zen?ch ur?en?ch k pozorov?n? zm?n elektrick?ch sign?l? v ?ase na obrazovce CRT - pou??vaj? elektronky s elektrostatick?m ??zen?m. V?imn?te si, ?e existuj? CRT s elektrostatick?m zaost?ov?n?m a magnetick?m vychylov?n?m.

1.1 Hlavn?mo?nostiCRT

Barva z??e obrazovky se m??e li?it v z?vislosti na slo?en? fosforu. ?ast?ji ne? ostatn? se pou??vaj? obrazovky s b?lou, zelenou, modrou a fialovou luminiscenc?, ale existuj? CRT se ?lutou, modrou, ?ervenou a oran?ovou barvou.

Dosvit - doba pot?ebn? k poklesu jasu z??e z nomin?ln? na p?vodn? po ukon?en? elektronov?ho ost?elov?n? st?n?tka. Dosvit je rozd?len do p?ti skupin: od velmi kr?tk?ho (m?n? ne? 10 -5 s) po velmi dlouh? (v?ce ne? 16 s).

Rozli?en? - ???ka sv?t?c? zaost?en? ??ry na obrazovce nebo minim?ln? pr?m?r sv?t?c?ho bodu.

Jas z??e obrazovky je intenzita sv?tla vyza?ovan?ho 1 m 2 obrazovky ve sm?ru kolm?m k jej?mu povrchu. Citlivost na odchylku - pom?r posunut? skvrny na st?n?tku k hodnot? vychylovac?ho nap?t? nebo intenzity magnetick?ho pole.

Existuj? r?zn? typy CRT: osciloskopick? CRT, p?ij?mac? televizn? trubice, vys?lac? televizn? trubice a tak d?le. Ve sv? pr?ci se budu zab?vat za??zen?m a principem ?innosti osciloskopu CRT a vys?lac?ch televizn?ch trubic.

1.2 Katodov? trubice osciloskopu

Osciloskopick? trubice jsou navr?eny tak, aby zobrazovaly elektrick? sign?ly na obrazovce. Obvykle se jedn? o elektrostaticky ??zenou CRT, u kter? se pro pozorov?n? pou??v? zelen? barva obrazovky a pro fotografov?n? modr? nebo modr?. Pro pozorov?n? rychl?ch periodick?ch proces? se pou??vaj? CRT se zv??en?m jasem a kr?tk?m dosvitem (ne v?ce ne? 0,01 s). Pomal? periodick? a jednotliv? rychl? procesy lze nejl?pe pozorovat na obrazovk?ch CRT s dlouh?m dosvitem (0,1-16 s). Osciloskopick? CRT jsou k dispozici s kulat?mi a obd?ln?kov?mi obrazovkami o velikosti od 14x14 do 254 mm v pr?m?ru. Pro sou?asn? pozorov?n? dvou nebo v?ce proces? se vyr?b? v?cepaprskov? CRT, ve kter?ch jsou namontov?ny dva (nebo v?ce) nez?visl? elektronick? sv?tlomety s p??slu?n?mi vychylovac?mi syst?my. Bodov? sv?tla jsou namontov?na tak, aby se osy prot?naly ve st?edu obrazovky.

II. Vys?l?n? televizn?ch trubic

Vys?lac? televizn? trubice a syst?my p?ev?d?j? obrazy vys?lan?ch objekt? na elektrick? sign?ly. Podle zp?sobu p?evodu obraz? vys?lan?ch p?edm?t? na elektrick? sign?ly se vys?lac? televizn? elektronky a syst?my d?l? na elektronky a syst?my okam?it?ho p?soben? a elektronky s akumulac? n?boje.

V prvn?m p??pad? je velikost elektrick?ho sign?lu ur?ena sv?teln?m tokem, kter? v dan?m ?asov?m okam?iku dopad? bu? na katodu fotobu?ky, nebo na element?rn? ?sek fotokatody vys?lac? televizn? trubice. Ve druh?m p??pad? se sv?teln? energie p?em??uje na elektrick? n?boje na akumula?n?m prvku (ter?i) vys?lac? televizn? trubice b?hem doby skenov?n? sn?mku. Rozlo?en? elektrick?ch n?boj? na ter?i odpov?d? rozlo?en? sv?tla a st?nu po povrchu p?en??en?ho p?edm?tu. Celkov? po?et elektrick?ch n?boj? na c?li se naz?v? potenci?ln? reli?f. Elektronov? paprsek periodicky proch?z? kolem v?ech element?rn?ch sekc? ter?e a odepisuje potenci?ln? reli?f. V tomto p??pad? se nap?t? u?ite?n?ho sign?lu uvoln? na zat??ovac?m odporu. Trubky druh?ho typu, tzn. s akumulovanou sv?telnou energi?, maj? vy??? ??innost ne? elektronky prvn?ho typu, proto se hojn? pou??vaj? v televizi. Proto se budu podrobn?ji zab?vat za??zen?m a typy trubek druh?ho typu.

Vys?lac? televizn? trubice s akumulac? n?boj?

Ikonoskop

Nejd?le?it?j?? ??st? ikonoskopu (obr.1a) je mozaika, kterou tvo?? tenk? pl?t sl?dy o tlou??ce 0,025 mm. Na jedn? stran? sl?dy je velk? mno?stv? mal?ch st??brn?ch zrnek 4 izolovan?ch od sebe, oxidovan?ch a upraven?ch v par?ch cesia.