Računalniška tehnologija bo zaznamovala velik napredek v sofisticiranem tridimenzionalnem modeliranju in obdelavi slik. Uporabniki bodo videli namizne računalnike z računsko močjo današnjih super-računalnikov. Celo grafične zmogljivosti bi bile povprečnemu uporabniku na voljo po razumni ceni. Za to bodo potrebni monitorji z visoko ločljivostjo. V tej tehnologiji so na voljo različni prikazovalni sistemi, kot so katodne cevi (CRT), zasloni s tekočimi kristali (LCD), elektroluminiscentni zasloni (ELD), plazemski zasloni in diode, ki oddajajo svetlobo (LED). Tu bomo razpravljali o katodni cevi (CRT).
Načelo delovne moči
Ko sta dve kovinski plošči povezani z a visokonapetostni vira, negativno nabita plošča, imenovana katoda, oddaja neviden žarek. Katodni žarek se privleče na pozitivno nabito ploščo, imenovano anoda, kjer gre skozi luknjo in nadaljuje pot do drugega konca cevi. Ko žarek udari v posebej prevlečeno površino, katodni žarek ustvari močno fluorescenco ali močno svetlobo. Ko čez katodno cev deluje električno polje, katodni žarek privlači plošča s pozitivnimi naboji. Zato mora biti katodni žarek sestavljen iz negativno nabitih delcev. Gibljivo nabito telo se obnaša kot majhen magnet in lahko komunicira z zunanjim magnetnim poljem. Elektroni se odklonijo zaradi magnetnega polja. In tudi, ko je zunanje magnetno polje obrnjeno, se žarek elektronike odbije v nasprotno smer.
V katodni cevi je katoda ogrevan filament in je postavljena v vakuum. Žarek je tok elektronov, ki segreto katodo naravno odlije v vakuum. Elektroni so negativni. Anoda je pozitivna, zato privlači elektrone, ki se odlivajo s katode. V katodni cevi televizijskega sprejemnika tok elektronov usmerimo z fokusno anodo v tesen žarek in nato pospešimo s pospeševalno anodo. Ta tesen, hiter elektronski žarek leti skozi vakuum v cevi in zadene ravno ploščo na drugem koncu cevi. Ta zaslon je prevlečen s fosforjem, ki ob žarku zasveti.
Delovanje CRT
Katodna cev (CRT) je računalniški zaslon, ki se uporablja za prikaz izhoda v standardnem sestavljenem video signalu. Delovanje CRT je odvisno od gibanja elektronskega žarka, ki se premika naprej in nazaj po zadnji strani zaslona. Vir elektronskega žarka je elektronska pištola, ki je pištola nameščena v ozkem, valjastem vratu na skrajnem zadnjem delu CRT, ki s termionskim sevanjem proizvaja tok elektronov. Običajno ima CRT fluorescenčni zaslon za prikaz izhodnega signala. Preprost CRT je prikazan spodaj.
Katodna cev
Delovanje CRT monitorja je zelo preprosto. Katodno-žarkovna cev je sestavljena iz ene ali več elektronskih pušk, po možnosti notranjih elektrostatičnih deformacijskih plošč in fosforne tarče. CRT ima tri elektronske žarke - po en za vsakega (rdeči, zeleni in modri) je jasno prikazan na sliki. Elektronski žarek ustvari majhno, svetlo vidno piko, ko udari v zaslon, prevlečen s fosforjem. V vsaki nadzorni napravi se celotno sprednje območje cevi ponavlja in sistematično skenira po fiksnem vzorcu, imenovanem raster. Slika (raster) se prikaže s skeniranjem elektronskega žarka po zaslonu. Cilji fosforja po kratkem času začnejo bledeti, sliko je treba nenehno osveževati. Tako CRT ustvari tri barvne slike, ki so osnovne barve. Tu smo uporabili frekvenco 50 Hz, da smo z osvežitvijo zaslona odpravili utripanje.
Glavni deli katodne cevi so katoda, nadzorna mreža, odklonske plošče in zaslon.
Katoda
Grelec ohranja katodo pri višji temperaturi in elektroni tečejo iz ogrevane katode proti površini katode. Pospeševalna anoda ima v sredini majhno luknjo in ima visok potencial, ki ima pozitivno polarnost. Vrstni red to napetost je 1 do 20 kV glede na katodo. Ta potencialna razlika ustvarja električno polje, usmerjeno od desne proti levi v območju med pospeševalno anodo in katodo. Elektroni prehajajo skozi luknjo v anodi s konstantno vodoravno hitrostjo od anode do fluorescentnega zaslona. Elektroni udarijo v območje zaslona in ta močno zažari.
Nadzorna mreža
Nadzorna mreža uravnava svetlost točke na zaslonu. Z nadzorom števila elektronov na anodi in s tem fokusna anoda zagotavlja, da se elektroni, ki zapuščajo katodo v nekoliko različnih smereh, usmerijo do ozkega žarka in vsi prispejo na isto mesto na zaslonu. Celoten sklop katode, nadzorne mreže, fokusne anode in pospeševalne elektrode imenujemo elektronska pištola.
Odbijanje plošč
Dva para odklonskih plošč omogočata snop elektronov. Električno polje med prvim parom plošč odkloni elektrone vodoravno, električno polje med drugim parom pa navpično, elektroni potujejo v ravni črti od luknje v pospeševalni anodi do središča zaslona, kadar ni odklonskih polj prisotni, kjer ustvarjajo svetlo točko.
Zaslon
Ta je lahko krožna ali pravokotna. Zaslon je prevlečen s posebno vrsto fluorescentnega materiala. Fluorescentni material absorbira svojo energijo in ponovno oddaja svetlobo v obliki fotonov, ko elektronski žarek zadene zaslon. Ko se to zgodi, se nekateri odbijejo, tako kot odbijejo žogico za kriket od stene. Ti se imenujejo sekundarni elektroni. Absorbirati jih je treba in jih vrniti na katodo, če niso, se kopičijo v bližini zaslona in tvorijo vesoljski naboj ali oblak elektronov. Da bi se temu izognili, na lijačni del CRT nanesemo vodno dnevno prevleko od znotraj.
Prednosti CRT
- CRT so cenejši od drugih zaslonskih tehnologij.
- Delujejo v kateri koli ločljivosti, geometriji in razmerju stranic, ne da bi zmanjšali kakovost slike.
- CRT proizvajajo najboljše barvne in sive lestvice za vse profesionalne kalibracije.
- Odličen zorni kot.
- Ohranja dobro svetlost in zagotavlja dolgo življenjsko dobo.
Značilnosti CRT
Uporaba CRT tehnologije se je po uvedbi LCD-jev hitro zmanjšala, vendar so na določen način še vedno nepremagljivi. CRT monitorji se pogosto uporabljajo v več električnih napravah, kot so računalniški zasloni, televizijski sprejemniki, radarski zasloni in osciloskopi, ki se uporabljajo v znanstvene in medicinske namene.
Zdaj imate jasno predstavo o katodni cevi in morebitnih vprašanjih v zvezi s to temo ali o električnih in elektronski projekti pustite komentarje spodaj.
Foto:
- Katodna cev avtor vsa vezja
