Ako funguje kat?dov? trubica?

Kat?dov? trubice s? v?kuov? zariadenia, v ktor?ch sa vytv?ra elektr?nov? l?? s mal?m prierezom a elektr?nov? l?? mo?no vych?li? do po?adovan?ho smeru a pri dopade na luminiscen?n? clonu sp?sobi? jeho ?iaru (obr. 5.24). Kat?dov? trubica je elektr?nka na zosilnenie obrazu, ktor? premie?a elektrick? sign?l na zodpovedaj?ci obraz vo forme pulznej vlny, ktor? sa reprodukuje na obrazovke trubice. Elektr?nov? l?? sa vytv?ra v elektr?novom projektore (alebo elektr?novom dele) pozost?vaj?com z kat?dy a zaostrovac?ch elektr?d. Prv? zaostrovacia elektr?da, tie? tzv modul?tor, vykon?va funkcie mrie?ky so z?porn?m predp?t?m, ktor? vedie elektr?ny k osi trubice. Zmena predp?tia mrie?ky ovplyv?uje po?et elektr?nov a n?sledne aj jas obrazu z?skan?ho na obrazovke. Za modul?torom (smerom k obrazovke) s? nasleduj?ce elektr?dy, ktor?ch ?lohou je s?stredi? a ur?chli? elektr?ny. Funguj? na princ?pe elektronick?ch ?o?oviek. Zaostrovacie ur?ch?ovacie elektr?dy s? tzv an?dy a je na ne priveden? kladn? nap?tie. V z?vislosti od typu elektr?nky sa an?dov? nap?tie pohybuje od nieko?k?ch stoviek voltov a? po nieko?ko desiatok kilovoltov.

Ry?a. 5.24. Schematick? zn?zornenie kat?dovej trubice:

1 - kat?da; 2 - an?da I: 3 - an?da II; 4 - horizont?lne vychy?ovacie dosky; 5 - elektr?nov? l??; 6 - obrazovka; 7 - vertik?lne vychy?ovacie dosky; 8 - modul?tor

V niektor?ch trubiciach je l?? zaostren? pomocou magnetick?ho po?a pomocou cievok umiestnen?ch mimo lampy, namiesto elektr?d umiestnen?ch vo vn?tri trubice a vytv?raj?cich zaostrovacie elektrick? pole. Vychy?ovanie l??a sa tie? vykon?va dvoma sp?sobmi: pomocou elektrick?ho alebo magnetick?ho po?a. V prvom pr?pade s? v r?rke umiestnen? vychy?ovacie dosky, v druhom s? vychy?ovacie cievky namontovan? mimo r?rky. Na vych?lenie v horizont?lnom aj vertik?lnom smere sa pou??vaj? dosky (alebo cievky) vertik?lneho alebo horizont?lneho vychy?ovania nosn?ka.

Obrazovka elektr?nky je zvn?tra pokryt? materi?lom - fosforom, ktor? ?iari vplyvom bombardovania elektr?nmi. Fosfory sa odli?uj? inou farbou ?iary a inou dobou ?iary po ukon?en? budenia, tzv. ?as dosvitu. Zvy?ajne sa pohybuje od zlomkov sekundy po nieko?ko hod?n, v z?vislosti od ??elu sk?mavky.

Kat?dov? trubica (CRT) je jedno termionick? zariadenie, ktor? sa pod?a v?etk?ho v bl?zkej bud?cnosti nebude pou??va?. CRT sa pou??va v osciloskope na pozorovanie elektrick?ch sign?lov a samozrejme ako kineskop v telev?znom prij?ma?i a monitor v po??ta?i a radare.

CRT sa sklad? z troch hlavn?ch prvkov: elektr?nov? delo, ktor? je zdrojom elektr?nov?ho l??a, syst?m vychy?ovania l??a, ktor? m??e by? elektrostatick? alebo magnetick?, a fluorescen?n? clona, ktor? vy?aruje vidite?n? svetlo v mieste, kde dopad? elektr?nov? l??. V?etky podstatn? vlastnosti CRT s elektrostatickou v?chylkou s? zn?zornen? na obr. 3.14.

Kat?da vy?aruje elektr?ny a tie letia smerom k prvej an?de A v ktor? je nap?jan? kladn?m nap?t?m nieko?ko tis?c voltov vzh?adom na kat?du. Tok elektr?nov je regulovan? mrie?kou, ktorej z?porn? nap?tie je ur?en? po?adovan?m jasom. Elektr?nov? l?? prech?dza cez otvor v strede prvej an?dy a tie? cez druh? an?du, ktor? m? o nie?o vy??ie kladn? nap?tie ako prv? an?da.

Ry?a. 3.14. CRT s elektrostatickou v?chylkou. Zjednodu?en? diagram pripojen? k CRT zobrazuje ovl?danie jasu a zaostrenia.

??elom t?chto dvoch an?d je vytvori? medzi nimi elektrick? pole so silo?iarami zakriven?mi tak, aby sa v?etky elektr?ny v l??i zbiehali na rovnakom mieste na obrazovke. Potenci?lny rozdiel medzi an?dami A 1 a L 2 sa vyber? pomocou ovl?da?a zaostrenia tak, aby sa z?skalo jasne zaostren? miesto na obrazovke. Tento dizajn dvoch an?d mo?no pova?ova? za elektronick? ?o?ovku. Podobne mo?no magnetick? ?o?ovku vytvori? p?soben?m magnetick?ho po?a; v niektor?ch CRT sa zaostrovanie vykon?va t?mto sp?sobom. Tento princ?p je tie? ve?mi ??inn? v elektr?novom mikroskope, kde je mo?n? pou?i? kombin?ciu elektr?nov?ch ?o?oviek na poskytnutie ve?mi vysok?ho zv???enia s tis?ckr?t lep??m rozl??en?m ako optick? mikroskop.

Po an?dach prech?dza elektr?nov? l?? v CRT medzi vychy?ovac?mi doskami, na ktor? m??u by? priveden? nap?tia na vych?lenie l??a vo vertik?lnom smere v pr?pade dosiek. Y a horizont?lne v pr?pade dosiek X. Po vychy?ovacej s?stave l?? dopad? na luminiscen?n? clonu, teda na povrch fosfor.

Na prv? poh?ad elektr?ny po dopade na obrazovku nemaj? kam ?s? a mo?no si mysl?te, ?e z?porn? n?boj na ?om bude r?s?. V skuto?nosti sa to nedeje, preto?e energia elektr?nov v l??i je dostato?n? na to, aby sp?sobila "vystreknutie" sekund?rnych elektr?nov z obrazovky. Tieto sekund?rne elektr?ny sa potom zbieraj? vodiv?m povlakom na sten?ch trubice. V skuto?nosti z obrazovky zvy?ajne odch?dza to?ko n?boja, ?e sa na nej objav? kladn? potenci?l nieko?k?ch voltov vzh?adom na druh? an?du.

Elektrostatick? vych?lenie je ?tandardom v???iny osciloskopov, ale to je nepohodln? pre ve?k? TV CRT. V t?chto trubiciach s ich obrovsk?mi obrazovkami (uhloprie?ka a? 900 mm) je na zabezpe?enie po?adovan?ho jasu potrebn? ur?chli? elektr?ny v l??i na vysok? energie (typick? nap?tie vysok?ho nap?tia

Ry?a. 3.15. Princ?p ?innosti magnetick?ho vychy?ovacieho syst?mu pou??van?ho v telev?znych trubiciach.

zdroj 25 kV). Ak by tak?to elektr?nky s ich ve?mi ve?k?m uhlom vych?lenia (110°) pou??vali elektrostatick? vychy?ovac? syst?m, boli by potrebn? pr?li? ve?k? vychy?ovacie nap?tia. Pre tak?to aplik?cie je ?tandardom magnetick? odch?lka. Na obr. 3.15 je zn?zornen? typick? kon?trukcia magnetick?ho vychy?ovacieho syst?mu, kde sa na vytvorenie vychy?ovacieho po?a pou??vaj? dvojice cievok. Upozor?ujeme, ?e osi cievok kolm? smer, v ktorom doch?dza k vych?leniu, na rozdiel od stredov?ch l?ni? dosiek v elektrostatickom vychy?ovacom syst?me, ktor? s? paraleln? smer vych?lenia. Tento rozdiel zd?raz?uje, ?e elektr?ny sa spr?vaj? odli?ne v elektrick?ch a magnetick?ch poliach.

Po vychy?ovacej s?stave vstupuj? elektr?ny na obrazovku CRT. Obrazovka je tenk? vrstva fosforu nanesen? na vn?tornom povrchu koncovej ?asti bal?nika a schopn? intenz?vne ?iari? pri bombardovan? elektr?nmi.

V niektor?ch pr?padoch je cez vrstvu fosforu nanesen? tenk? vodiv? hlin?kov? vrstva. Vlastnosti obrazovky s? ur?en? jej

vlastnosti a nastavenia. Mo?nosti hlavnej obrazovky s?: prv? a druh? kritick? potenci?l obrazovky, jas ?iary, sveteln? v?kon, trvanie dosvitu.

potenci?l obrazovky. Ke? je tienidlo bombardovan? pr?dom elektr?nov z jeho povrchu, doch?dza k emisii sekund?rnych elektr?nov. Na odstr?nenie sekund?rnych elektr?nov s? steny bal?novej trubice v bl?zkosti obrazovky pokryt? vrstvou vodiv?ho grafitu, ktor? je spojen? s druhou an?dou. Ak sa tak nestane, sekund?rne elektr?ny, ktor? sa vracaj? na obrazovku, spolu s prim?rnymi elektr?nmi zn??ia svoj potenci?l. V tomto pr?pade sa v priestore medzi clonou a druhou an?dou vytvor? spoma?uj?ce elektrick? pole, ktor? bude odr??a? elektr?ny l??a. Na odstr?nenie spoma?ovacieho po?a z povrchu nevodiv?ho sita je teda potrebn? odstr?ni? elektrick? n?boj pren??an? elektr?nov?m l??om. Takmer jedin?m sp?sobom kompenz?cie n?boja je pou?itie sekund?rneho vy?arovania. Ke? elektr?ny dopadn? na tienidlo, ich kinetick? energia sa premen? na energiu ?iarenia tienidla, zohreje sa a sp?sob? sekund?rnu emisiu. Hodnota koeficientu sekund?rnej emisie o ur?uje potenci?l clony. Koeficient emisie sekund?rnych elektr?nov a \u003d / v // l (/ „ je pr?d sekund?rnych elektr?nov, / l je pr?d l??a alebo pr?d prim?rnych elektr?nov) z povrchu obrazovky v ?irokom rozsahu zmien v energii prim?rnych elektr?nov presahuje jednu (obr. 12.8, o < 1 на участке O A krivka pri V < С/ кр1 и при 15 > C/cr2).

O 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 zodpovedaj?ce bodu A na obr. 12.8, tzv prv? kritick? potenci?l.

Pri C/a2 = ?/cr1 je potenci?l obrazovky bl?zko nule.

Ak je energia l??a v???ia ako e?/cr1, potom o > 1 a obrazovka sa za?ne nab?ja? na polovicu

Ry?a. 12.8

vzh?adom na posledn? an?du reflektora. Proces pokra?uje, k?m sa potenci?l obrazovky pribli?ne nerovn? potenci?lu druhej an?dy. To znamen?, ?e po?et elektr?nov op???aj?cich obrazovku sa rovn? po?tu dopadaj?cich. V rozsahu kol?sania energie l??a od e?/cr1 do C/cr2 c > 1 a potenci?l obrazovky je dos? bl?zko potenci?lu an?dy projektora. O a &2> N cr2 koeficient sekund?rnych emisi? a< 1. Потенциал экрана вновь снижается, и у экрана начинает формироваться тормозящее для электронов луча поле. Потенциал a kr2 (zodpoved? bodu AT na obr. 12.8) sa volaj? druh? kritick? potenci?l alebo kone?n? potenci?l.

Pri energi?ch elektr?nov?ho l??a vy??ie e11 kr2 Jas obrazovky sa nezv??i. Pre r?zne obrazovky G/ kr1 = = 300...500 V, a cr2= 5...40 kV.

Ak je potrebn? dosiahnu? vysok? jas, potenci?l obrazovky sa n?silne udr?iava rovn? potenci?lu poslednej elektr?dy reflektora pomocou vodiv?ho povlaku. Vodiv? povlak je elektricky spojen? s touto elektr?dou.

Sveteln? v?kon. Ide o parameter, ktor? ur?uje pomer intenzity svetla J cv, emitovan? fosforom norm?lne na povrch obrazovky, na silu elektr?nov?ho l??a P el dopadaj?ceho na obrazovku:

Sveteln? v?kon ts ur?uje ??innos? fosforu. Nie v?etka kinetick? energia prim?rnych elektr?nov sa premie?a na energiu vidite?n?ho ?iarenia, ?as? ide na ohrev obrazovky, sekund?rnu emisiu elektr?nov a ?iarenie v infra?ervenej a ultrafialovej oblasti spektra. Sveteln? v?kon sa meria v kandel?ch na watt: pre r?zne obrazovky sa pohybuje medzi 0,1 ... 15 cd / W. Pri n?zkych r?chlostiach elektr?nov doch?dza v povrchovej vrstve k luminiscencii a ?as? svetla je absorbovan? fosforom. So zvy?uj?cou sa energiou elektr?nov sa zvy?uje sveteln? v?kon. Pri ve?mi vysok?ch r?chlostiach v?ak ve?a elektr?nov prenik? cez vrstvu fosforu bez excit?cie a sveteln? v?kon kles?.

Jas ?iary. Ide o parameter, ktor? je ur?en? intenzitou svetla vy?arovan?ho v smere k pozorovate?ovi jedn?m ?tvorcov?m metrom rovnomerne svietiacej plochy. Jas sa meria v cd/m2. Z?vis? od vlastnost? fosforu (charakterizovan?ho koeficientom A), pr?dovej hustoty elektr?nov?ho l??a y, potenci?lneho rozdielu medzi kat?dou a obrazovkou. II a minim?lny potenci?l obrazovky 11 0, pri ktorej je st?le pozorovan? luminiscencia obrazovky. Jas ?iary sa riadi z?konom

Hodnoty exponentov p y potenci?l ?/ 0 pre r?zne fosfory sa men? v rozmedz? 1...2,5, resp

30 ... 300 V. V praxi zost?va line?rny charakter z?vislosti jasu od pr?dovej hustoty y pribli?ne do 100 mA / cm2. Pri vysokej pr?dovej hustote sa fosfor za?ne zahrieva? a vyhorie?. Hlavn?m sp?sobom zv??enia jasu je zv??enie a.

Rozhodnutie. Tento d?le?it? parameter je definovan? ako vlastnos? CRT reprodukova? detaily obrazu. Rozl??enie sa odhaduje po?tom samostatne rozl??ite?n?ch sveteln?ch bodov alebo ?iar (?iar) zodpovedaj?cich 1 cm 2 plochy alebo 1 cm v??ky obrazovky, resp. celej v??ke pracovnej plochy obrazovky. V d?sledku toho je na zv??enie rozl??enia potrebn? zmen?i? priemer l??a, t.j. je potrebn? dobre zaostren? tenk? l?? s priemerom desat?n mm. Rozl??enie je t?m vy??ie, ??m ni??? je pr?d l??a a ??m vy??ie je ur?ch?ovacie nap?tie. V tomto pr?pade sa dosiahne najlep?ie zaostrenie. Rozl??enie z?vis? aj od kvality fosforu (ve?k? fosforov? zrn? rozpty?uj? svetlo) a pr?tomnosti halo v d?sledku ?pln?ho vn?torn?ho odrazu v sklenenej ?asti obrazovky.

Trvanie dosvitu. ?as, po?as ktor?ho sa jas ?iary zn??i na 1 % maxim?lnej hodnoty, sa naz?va doba zotrvania obrazovky. V?etky obrazovky s? rozdelen? na obrazovky s ve?mi kr?tkymi (menej ako 10 5 s), kr?tkymi (10" 5 ... 10" 2 s), stredn?mi (10 2 ... 10 1 s), dlh?mi (10 H.Lb s ) a ve?mi dlh? (viac ako 16 s) dosvit. Elektr?nky s kr?tkym a ve?mi kr?tkym dosvitom s? ?iroko pou??van? v oscilografii a so stredn?m dosvitom - v telev?zii. Radarov? indik?tory zvy?ajne pou??vaj? trubice s dlh?m dosvitom.

V radarov?ch trubiciach sa ?asto pou??vaj? obrazovky s dlhou ?ivotnos?ou s dvojvrstvov?m povlakom. Prv? vrstva fosforu - s kr?tkym modr?m dosvitom - je excitovan? elektr?nov?m l??om a druh? - so ?ltou ?iarou a dlh?m dosvitom - je excitovan? svetlom prvej vrstvy. Na tak?chto obrazovk?ch je mo?n? dosiahnu? dosvit a? nieko?ko min?t.

Typy obrazoviek. Farba ?iary fosforu je ve?mi d?le?it?. V oscilografickej technike sa pri vizu?lnom pozorovan? obrazovky pou??va CRT so zelenou ?iarou, ktor? je pre oko najmenej ?navn?. Ortokremi?itan zino?nat? aktivovan? mang?nom (willemit) m? t?to luminiscen?n? farbu. Na fotografovanie sa uprednost?uj? obrazovky s modrou ?iarou charakteristickou pre volfr?m v?penat?. Pri prij?man? telev?znych elektr?nok s ?iernobielym obrazom sa sna?ia z?ska? bielu farbu, na ?o sa pou??vaj? fosfory z dvoch zlo?iek: modrej a ?ltej.

Na v?robu povlakov na obrazovky sa ?iroko pou??vaj? aj tieto fosfory: sulfidy zinku a kademnat?ho, kremi?itany zinku a hor??ka, oxidy a oxysulfidy prvkov vz?cnych zem?n. Fosfory na b?ze prvkov vz?cnych zem?n maj? mno?stvo v?hod: s? odolnej?ie vo?i r?znym vplyvom ako sulfidov?, s? dos? ??inn?, maj? u??ie spektr?lne emisn? p?smo, ?o je d?le?it? najm? pri v?robe farebn?ch obrazoviek, kde je vysok? vy?aduje sa ?istota farby at?. Ako pr?klad mo?no uvies? pomerne ?iroko pou??van? fosfor na b?ze oxidu ytria aktivovan?ho eur?piom Y 2 0 3: Eu. Tento fosfor m? ?zky emisn? p?s v ?ervenej oblasti spektra. Dobr? vlastnosti m? aj fosfor pozost?vaj?ci z oxysulfidu ytria s pr?mesou eur?pia Y 2 0 3 8: Eu, ktor? m? maxim?lnu intenzitu ?iarenia v ?erveno-oran?ovej oblasti vidite?n?ho spektra a lep?iu chemick? odolnos? ako Y 2 0 3: Eu fosfor.

Hlin?k je pri interakcii s luminoformi chemicky inertn?, ?ahko sa nan??a na povrch odparovan?m vo v?kuu a dobre odr??a svetlo. Nev?hody pohlin?kovan?ch obrazoviek zah??aj? skuto?nos?, ?e hlin?kov? film absorbuje a rozpty?uje elektr?ny s energiami men??mi ako 6 keV, preto v t?chto pr?padoch sveteln? v?kon prudko kles?. Napr?klad sveteln? v?kon hlin?kovej obrazovky pri elektr?novej energii 10 keV je asi o 60 % vy??? ako pri 5 keV. R?rkov? obrazovky s? obd??nikov? alebo okr?hle.

?tudent mus? vedie? : blokov? sch?ma osciloskopu; vymenovanie hlavn?ch blokov osciloskopu; zariadenie a princ?p ?innosti kat?dovej trubice; princ?p ?innosti gener?tora rozmietania (pilov? nap?tie), pridanie vz?jomne kolm?ch kmitov.

?tudent mus? by? schopn? : ur?te empiricky cenu delenia horizont?lne a vertik?lne, zmerajte ve?kos? jednosmern?ho nap?tia, peri?du, frekvenciu a amplit?du striedav?ho nap?tia.

Stru?n? te?ria ?trukt?ra osciloskopu

Elektronick? osciloskop je univerz?lne zariadenie, ktor? umo??uje sledova? r?chle elektrick? procesy (a? 10 -12 s). Pomocou osciloskopu m??ete mera? nap?tie, pr?d, ?asov? intervaly, ur?i? f?zu a frekvenciu striedav?ho pr?du.

Preto?e potenci?lne rozdiely vznikaj? vo funguj?cich nervoch a svaloch ?iv?ch organizmov, potom sa elektronick? osciloskop alebo jeho modifik?cie ?iroko pou??vaj? v biologick?ch a lek?rskych ?t?di?ch pr?ce r?znych org?nov, srdca, nervov?ho syst?mu, o??, ?al?dka at?.

Pr?stroj je mo?n? pou?i? na pozorovanie a meranie neelektrick?ch veli??n, ak s? pou?it? ?peci?lne prim?rne prevodn?ky.

V osciloskope nie s? ?iadne pohybliv? mechanick? ?asti (pozri obr. 1), ale sk?r vychy?ovanie elektr?nov?ho l??a v elektrick?ch alebo magnetick?ch poliach. ?zky l?? elektr?nov, ktor? dopad? na obrazovku potiahnut? ?peci?lnou zl??eninou, sp?sobuje, ?e v tomto bode ?iari. Pri pohybe elektr?nov?ho l??a ho m??ete sledova? pohybom sveteln?ho bodu na obrazovke.

Elektr?nov? l?? "sleduje" zmenu v sk?manom elektrickom poli a dr?? s ?ou krok, preto?e elektr?nov? l?? je prakticky bez zotrva?nosti.

Ry?a. 1. Obr. 2.

?trukt?ra kat?dovej trubice Kat?da a modul?tor

To je ve?k? v?hoda elektronick?ho osciloskopu v porovnan? s in?mi z?znamov?mi pr?strojmi.

Modern? elektronick? osciloskop m? tieto hlavn? komponenty: kat?dov? trubicu (CRT), rozmietac? gener?tor, zosil?ova?e a nap?jac? zdroj.

Zariadenie a ?innos? kat?dovej trubice

Zv??te n?vrh kat?dovej trubice s elektrostatick?m zaostrovan?m a elektrostatick?m riaden?m elektr?nov?ho l??a.

CRT, schematicky zn?zornen? na obr. 1 je sklenen? banka ?peci?lneho tvaru, v ktorej sa vytv?ra vysok? v?kuum (r?dovo 10 -7 mm Hg). Vo vn?tri banky s? elektr?dy, ktor? funguj? ako elektr?nov? delo na vytv?ranie ?zkeho zv?zku elektr?nov; dosky na vychy?ovanie l??a a tienidlo potiahnut? vrstvou fosforu.

Elektr?nov? delo pozost?va z kat?dy 1, riadiacej (modula?nej) elektr?dy 2, pr?davnej tieniacej elektr?dy 3 a prvej a druhej an?dy 4, 5.

Vyhrievan? kat?da 1 je vyroben? vo forme mal?ho niklov?ho valca, vo vn?tri ktor?ho je vl?kno, na prednej koncovej ?asti m? vrstvu oxidu s funkciou n?zkej elektr?novej pr?ce na z?skavanie elektr?nov (obr. 2).

Kat?da je umiestnen? vo vn?tri riadiacej elektr?dy alebo modul?tora, ?o je kovov? miska s otvorom na konci, cez ktor? m??u prech?dza? elektr?ny. Riadiaca elektr?da m? negat?vny potenci?l vo?i kat?de a zmenou hodnoty tohto potenci?lu je mo?n? riadi? intenzitu toku elektr?nov prech?dzaj?cich jej otvorom a t?m meni? jas obrazovky. Elektrick? pole medzi kat?dou a modul?torom z?rove? zaostruje elektr?nov? l?? (obr. 2).

Tieniaca elektr?da 3 m? potenci?l mierne vy??? ako potenci?l kat?dy a sl??i na u?ah?enie v?stupu elektr?nov, na vyl??enie interakcie elektrick?ch pol? riadiacej elektr?dy 2 a prvej an?dy 4.

Dodato?n? zaostrenie a zr?chlenie elektr?nov nast?va elektrick?m po?om medzi prvou a druhou an?dou, ktor? tvoria elektronick? ?o?ovku. Tieto an?dy s? vyroben? vo forme valcov s membr?nami vo vn?tri. Na prvej an?de 4 je nap?jan? kladn? potenci?l vzh?adom na kat?du r?dovo stovky voltov, na druhej 5 r?dovo tis?c voltov. ?iary intenzity elektrick?ho po?a medzi t?mito an?dami s? zn?zornen? na obr.3.

Feder?lna agent?ra pre vzdel?vanie

Kuzbassova ?t?tna pedagogick? akad?mia

Katedra automatiz?cie v?robn?ch procesov

abstraktn?

v r?diotechnike

t?ma:Oscilografick? kat?dov? trubica. Vysielanie telev?znych trub?c

indik?tory elektr?nov?ho l??a

1.1 Z?kladn? parametre CRT

1.2 Osciloskopick? elektr?nky

II. Vysielanie telev?znych trub?c

2.1 Vysielacie telev?zne trubice s ukladan?m n?boja

2.1.1 Ikonoskop

2.1.2 Superikonoskop

2.1.3 Orticon

2.1.4 Superortikon

2.1.5 Vidicon

Bibliografia

ja. indik?tory elektr?nov?ho l??a

Zariadenie s elektr?nov?m l??om sa naz?va elektronick? elektrov?kuov? zariadenie, ktor? vyu??va pr?d elektr?nov koncentrovan?ch vo forme l??a alebo l??a l??ov.

Kat?dov? zariadenia, ktor? maj? tvar trubice pred??enej v smere l??a, sa naz?vaj? kat?dov? trubice (CRT). Zdrojom elektr?nov v CRT je vyhrievan? kat?da. Elektr?ny emitovan? kat?dou sa zhroma??uj? v ?zkom l??i elektrick?m alebo magnetick?m po?om ?peci?lnych elektr?d alebo cievok s pr?dom. Elektr?nov? l?? je zaostren? na tienidlo, na v?robu ktor?ho je vn?tro sklenen?ho valca trubice potiahnut? fosforom - l?tkou, ktor? m??e pri bombardovan? elektr?nmi ?iari?. Poz?ciu ?kvrny vidite?nej cez sklo bal?nika na obrazovke je mo?n? kontrolova? vych?len?m toku elektr?nov vystaven?m elektrick?mu alebo magnetick?mu po?u ?peci?lnych (vychy?ovac?ch) elektr?d alebo cievok s pr?dom. Ak sa tvorba elektr?nov?ho l??a a jeho riadenie uskuto??uje pomocou elektrostatick?ch pol?, potom sa tak?to zariadenie naz?va CRT s elektrostatick?m riaden?m. Ak sa na tieto ??ely pou??vaj? nielen elektrostatick?, ale aj magnetick? polia, potom sa zariadenie naz?va CRT s magnetick?m ovl?dan?m.

Schematick? zn?zornenie kat?dovej trubice

Obr.1

Obr?zok 1 schematicky zn?zor?uje CRT zariadenie. Prvky trubice s? umiestnen? v sklenenej n?dobe, z ktorej je vzduch evakuovan? na zvy?kov? tlak 1-10 mPa. Okrem elektr?nov?ho dela, ktor? obsahuje kat?du 1, mrie?ku 2 a ur?ch?ovaciu elektr?du 3, m? elektr?nov? trubica magnetick? vychy?ovac? a zaostrovac? syst?m 5 a vychy?ovacie elektr?dy 4, ktor? umo??uj? smerova? elektr?nov? l?? do r?znych body vn?torn?ho povrchu tienidla 9, ktor? m? kovov? an?dov? mrie?ku 8 s vodivou fosforovou vrstvou. Na mrie?ku an?dy s fosforom sa priv?dza nap?tie cez vysokonap??ov? vstup 7. L?? elektr?nov dopadaj?ci vysokou r?chlos?ou na fosfor sp?sob?, ?e sa roz?iari a na obrazovke je mo?n? vidie? sveteln? obraz elektr?nov?ho l??a.

Modern? zaostrovacie syst?my zabezpe?uj?, ?e priemer sveteln?ho bodu na obrazovke je men?? ako 0,1 mm. Cel? syst?m elektr?d, ktor? tvoria elektr?nov? l??, je namontovan? na dr?iakoch (traverz?ch) a tvor? jedin? zariadenie naz?van? elektr?nov? reflektor. Na ovl?danie polohy sveteln?ho bodu na obrazovke sa pou??vaj? dva p?ry ?peci?lnych elektr?d - vychy?ovacie dosky umiestnen? navz?jom kolmo. Zmenou potenci?lov?ho rozdielu medzi doskami ka?d?ho p?ru je mo?n? meni? polohu elektr?nov?ho l??a vo vz?jomne kolm?ch rovin?ch vplyvom elektrostatick?ch pol? vychy?ovac?ch dosiek na elektr?ny. ?peci?lne gener?tory v osciloskopoch a telev?zoroch tvoria line?rne sa meniace nap?tie, ktor? sa priv?dza na vychy?ovacie elektr?dy a vytv?ra vertik?lne a horizont?lne skenovanie obrazu. V?sledkom je, ?e na obrazovke sa z?ska dvojrozmern? obraz obrazu.

Magneticky riaden? CRT obsahuje rovnak? elektronick? projektor ako elektrostaticky riaden? CRT, s v?nimkou druhej an?dy. Namiesto toho sa pou??va kr?tka cievka (zaostrovanie) s pr?dom, ktor? sa nasad? na hrdlo elektr?nky v bl?zkosti prvej an?dy. Nehomog?nne magnetick? pole zaostrovacej cievky p?sobiace na elektr?ny p?sob? ako druh? an?da v trubici s elektrostatick?m zaostrovan?m.

Vychy?ovac? syst?m v tubuse s magnetick?m ovl?dan?m je vyhotoven? vo forme dvoch p?rov vychy?ovac?ch cievok, taktie? umiestnen?ch na hrdle tubusu medzi zaostrovacou cievkou a clonou. Magnetick? polia dvoch p?rov cievok s? navz?jom kolm?, ?o umo??uje riadi? polohu elektr?nov?ho l??a pri zmene pr?du v cievkach. Magnetick? vychy?ovacie syst?my sa pou??vaj? v trubiciach s vysok?m an?dov?m potenci?lom, ktor? je potrebn? na dosiahnutie vysok?ho jasu obrazovky, najm? v telev?znych prij?mac?ch trubiciach - kineskopoch. Ke??e magnetick? vychy?ovac? syst?m je umiestnen? mimo CRT n?dr?e, je vhodn? ho ot??a? okolo osi CRT, ??m sa men? poloha os? na obrazovke, ?o je d?le?it? pri niektor?ch aplik?ci?ch, ako s? napr?klad radarov? indik?tory. Na druhej strane je magnetick? vychy?ovac? syst?m viac zotrva?n? ako elektrostatick? a neumo??uje pohyb l??a s frekvenciou vy??ou ako 10-20 kHz. Preto sa v osciloskopoch - zariadeniach ur?en?ch na pozorovanie zmien elektrick?ch sign?lov v ?ase na obrazovke CRT - pou??vaj? elektr?nky s elektrostatick?m ovl?dan?m. V?imnite si, ?e existuj? CRT s elektrostatick?m zaostrovan?m a magnetick?m vychy?ovan?m.

1.1 Hlavn?mo?nostiCRT

Farba ?iary obrazovky m??e by? | odli?n? v z?vislosti od zlo?enia fosforu. ?astej?ie ako in? sa pou??vaj? obrazovky s bielou, zelenou, modrou a fialovou luminiscenciou, existuj? v?ak CRT so ?ltou, modrou, ?ervenou a oran?ovou farbou.

Dosvit - ?as potrebn? na pokles jasu ?iary z nomin?lnej na p?vodn? po ukon?en? elektr?nov?ho bombardovania obrazovky. Dosvit je rozdelen? do piatich skup?n: od ve?mi kr?tkeho (menej ako 10 -5 s) po ve?mi dlh? (viac ako 16 s).

Rozl??enie - ??rka svietiacej zaostrenej ?iary na obrazovke alebo minim?lny priemer svietiaceho bodu.

Jas ?iary obrazovky je intenzita svetla vy?arovan?ho 1 m 2 obrazovky v smere kolmom na jej povrch. Citlivos? na odch?lku - pomer posunutia ?kvrny na obrazovke k hodnote vychy?uj?ceho nap?tia alebo intenzity magnetick?ho po?a.

Existuj? r?zne typy obrazoviek CRT: osciloskopick? obrazovky CRT, prij?macie telev?zne trubice, vysielacie telev?zne trubice at?. Vo svojej pr?ci sa budem zaobera? zariaden?m a princ?pom ?innosti osciloskopu CRT a vysielac?ch telev?znych trub?c.

1.2 Osciloskopick? kat?dov? trubice

Osciloskopick? trubice s? navrhnut? tak, aby zobrazovali elektrick? sign?ly na obrazovke. Zvy?ajne ide o elektrostaticky riaden? CRT, v ktorom sa zelen? farba obrazovky pou??va na pozorovanie a modr? alebo modr? na fotografovanie. Na pozorovanie r?chlych periodick?ch procesov sa pou??vaj? CRT so zv??en?m jasom a kr?tkym dosvitom (nie viac ako 0,01 s). Pomal? periodick? a jednotliv? r?chle procesy s? najlep?ie pozorovate?n? na CRT obrazovk?ch s dlh?m dosvitom (0,1-16 s). Osciloskopov? CRT s? k dispoz?cii s okr?hlymi a obd??nikov?mi obrazovkami s ve?kos?ou od 14x14 do 254 mm v priemere. Na simult?nne pozorovanie dvoch alebo viacer?ch procesov sa vyr?baj? viacl??ov? CRT, v ktor?ch s? namontovan? dva (alebo viac) nez?visl? elektronick? svetlomety s pr?slu?n?mi vychy?ovac?mi syst?mami. Bodov? svetl? s? namontovan? tak, ?e osi sa pret?naj? v strede obrazovky.

II. Vysielanie telev?znych trub?c

Vysielacie telev?zne trubice a syst?my premie?aj? obrazy pren??an?ch objektov na elektrick? sign?ly. Pod?a sp?sobu premeny obrazov pren??an?ch predmetov na elektrick? sign?ly sa vysielacie telev?zne elektr?nky a syst?my delia na elektr?nky a syst?my okam?it?ho p?sobenia a elektr?nky s akumul?ciou n?boja.

V prvom pr?pade je ve?kos? elektrick?ho sign?lu ur?en? sveteln?m tokom, ktor? v danom ?asovom okamihu dopad? bu? na kat?du fotobunky, alebo na element?rny ?sek fotokat?dy vysielacej telev?znej trubice. V druhom pr?pade sa sveteln? energia premen? na elektrick? n?boje na akumula?nom prvku (ter?i) vysielacej telev?znej trubice po?as peri?dy sn?mania sn?mok. Rozlo?enie elektrick?ch n?bojov na ter?i zodpoved? rozlo?eniu svetla a tie?a po povrchu pren??an?ho objektu. Celkov? po?et elektrick?ch n?bojov na cieli sa naz?va potenci?lny reli?f. Elektr?nov? l?? periodicky obieha okolo v?etk?ch element?rnych ?ast? cie?a a odpisuje potenci?lny reli?f. V tomto pr?pade sa nap?tie u?ito?n?ho sign?lu uvo?n? na odpor z??a?e. R?ry druh?ho typu, t.j. s akumulovanou svetelnou energiou, maj? vy??iu ??innos? ako elektr?nky prv?ho typu, preto s? ?iroko pou??van? v telev?zii. Preto podrobnej?ie zv??im zariadenie a typy r?rok druh?ho typu.

Vysielacie telev?zne trubice s akumul?ciou n?bojov

Ikonoskop

Najd?le?itej?ou ?as?ou ikonoskopu (obr.1a) je mozaika, ktor? tvor? tenk? pl?t s?udy o hr?bke 0,025 mm. Na jednej strane s?udy je ve?k? mno?stvo mal?ch strieborn?ch zrniek 4, ktor? s? navz?jom izolovan?, oxidovan? a spracovan? v par?ch c?zia.