Inzicht in kathodestraalbuis - CRT

Computertechnologie zal grote vooruitgang boeken in geavanceerde driedimensionale modellering en beeldverwerking, de gebruikers zullen desktopcomputers zien met de rekenkracht van de huidige supercomputers. Zelfs grafische mogelijkheden zouden tegen een redelijke prijs beschikbaar zijn voor de gemiddelde gebruiker. Hiervoor zijn monitoren met ultrahoge resolutie nodig. Er zijn verschillende weergavesystemen zoals kathodestraalbuizen (CRT's), liquid crystal displays (LCD's), elektroluminescente displays (ELD's), plasmaschermen en light-emitting diodes (leds) beschikbaar in de huidige technologie. Hier gaan we de Cathode Ray Tube (CRT) bespreken.

Principe van Workingtage

Wanneer de twee metalen platen zijn verbonden met een hoog voltage bron, de negatief geladen plaat, de kathode genaamd, zendt een onzichtbare straal uit. De kathodestraal wordt naar de positief geladen plaat, de anode genaamd, getrokken, waar deze door een gat gaat en verder reist naar het andere uiteinde van de buis. Wanneer de straal het speciaal gecoate oppervlak raakt, produceert de kathodestraal een sterke fluorescentie of helder licht. Wanneer een elektrisch veld over de kathodestraalbuis wordt aangelegd, wordt de kathodestraal aangetrokken door de plaat met positieve ladingen. Daarom moet een kathodestraal uit negatief geladen deeltjes bestaan. Een bewegend geladen lichaam gedraagt ​​zich als een kleine magneet en kan interageren met een extern magnetisch veld. De elektronen worden afgebogen door het magnetische veld. En ook wanneer het externe magnetische veld wordt omgekeerd, wordt de elektronicastraal in de tegenovergestelde richting afgebogen.

In een kathodestraalbuis is de kathode een verhitte gloeidraad en wordt deze in een vacuüm geplaatst. De straal is een stroom elektronen die van nature via een verwarmde kathode in het vacuüm stromen. Elektronen zijn negatief. De anode is positief, dus trekt hij de elektronen aan die van de kathode stromen. In de kathodestraalbuis van een tv wordt de stroom elektronen door een focusseeranode gefocusseerd tot een dichte bundel en vervolgens versneld door een versnellende anode. Deze strakke, snelle elektronenbundel vliegt door het vacuüm in de buis en raakt het platte scherm aan het andere uiteinde van de buis. Dit scherm is bedekt met fosfor, dat oplicht wanneer het door de straal wordt geraakt.

Werking van CRT

Cathode Ray Tube (CRT) is een computerscherm dat wordt gebruikt om de output weer te geven in een standaard samengesteld videosignaal. De werking van CRT hangt af van de beweging van een elektronenbundel die heen en weer beweegt over de achterkant van het scherm. De bron van de elektronenbundel is het elektronenkanon. Het kanon bevindt zich in de smalle, cilindrische hals aan de uiterste achterkant van een CRT die een stroom elektronen produceert door middel van thermionische emissie. Gewoonlijk heeft een CRT een fluorescerend scherm om het uitgangssignaal weer te geven. Een eenvoudige CRT wordt hieronder getoond.

Kathodestraalbuis

De bediening van een CRT-monitor is heel eenvoudig. Een kathodestraalbuis bestaat uit een of meer elektronenkanonnen, mogelijk interne elektrostatische afbuigplaten en een fosfor-trefplaat. CRT heeft drie elektronenbundels - één voor elk (rood, groen en blauw) is duidelijk weergegeven in de afbeelding. De elektronenstraal produceert een kleine, heldere zichtbare vlek wanneer deze het met fosfor beklede scherm raakt. In elk monitorapparaat wordt het hele voorste gedeelte van de buis herhaaldelijk en systematisch gescand in een vast patroon dat een raster wordt genoemd. Een afbeelding (raster) wordt weergegeven door de elektronenbundel over het scherm te scannen. De doelen van de fosfor beginnen na korte tijd te vervagen, het beeld moet continu worden ververst. CRT produceert dus de drie kleurenafbeeldingen die primaire kleuren zijn. Hier hebben we een frequentie van 50 Hz gebruikt om de flikkering te elimineren door het scherm te vernieuwen.

De belangrijkste onderdelen van de kathodestraalbuis zijn kathode, stuurrooster, afbuigplaten en scherm.

Kathode

De verwarmer houdt de kathode op een hogere temperatuur en elektronen stromen van de verwarmde kathode naar het oppervlak van de kathode. De versnellingsanode heeft een klein gaatje in het midden en wordt op een hoog potentiaal gehouden, dat een positieve polariteit heeft. De bestelling van deze spanning is 1 tot 20 kV, ten opzichte van de kathode. Dit potentiaalverschil creëert een elektrisch veld dat van rechts naar links wordt gericht in het gebied tussen de versnellingsanode en de kathode. Elektronen gaan door het gat in de anode en verplaatsen zich met een constante horizontale snelheid van de anode naar het fluorescerende scherm. De elektronen raken het schermgebied en het gloeit helder.

Het controleraster

Het bedieningsrooster regelt de helderheid van de spot op het scherm. Door het aantal elektronen te regelen door de anode en daarmee zorgt de focusseeranode ervoor dat elektronen die de kathode verlaten in iets andere richtingen worden gefocusseerd tot een smalle bundel en allemaal op dezelfde plek op het scherm aankomen. Het hele samenstel van kathode, stuurrooster, focusseeranode en versnellingselektrode wordt het elektronenkanon genoemd.

Afbuigplaten

Twee paar afbuigplaten laten de elektronenbundel toe. Een elektrisch veld tussen het eerste paar platen buigt de elektronen horizontaal af, en een elektrisch veld tussen het tweede paar buigt ze verticaal af, de elektronen reizen in een rechte lijn van het gat in de versnellende anode naar het midden van het scherm als er geen afbuigvelden zijn zijn aanwezig, waar ze een lichtpuntje produceren.

Scherm

Dit kan rond of rechthoekig zijn. Het scherm is gecoat met een speciaal soort fluorescerend materiaal. Fluorescerend materiaal absorbeert zijn energie en zendt licht opnieuw uit in de vorm van fotonen wanneer de elektronenstraal het scherm raakt. Als het gebeurt, stuiteren sommigen terug, net als een cricketbal tegen een muur. Dit worden secundaire elektronen genoemd. Ze moeten worden geabsorbeerd en teruggevoerd naar de kathode als dit niet het geval is, hopen ze zich op nabij het scherm en produceren ze ruimtelading of elektronenwolk. Om dit te voorkomen, wordt van binnenuit aqua day-coating op het trechtergedeelte van CRT aangebracht.

Voordelen van CRT

1. CRT's zijn minder duur dan andere weergavetechnologieën.
2. Ze werken met elke resolutie, geometrie en aspectverhouding zonder de beeldkwaliteit te verminderen.
3. CRT's produceren de allerbeste kleur en grijsschaal voor alle professionele kalibraties.
4. Uitstekende kijkhoek.
5. Het behoudt een goede helderheid en geeft een lange levensduur.

Kenmerken van CRT

Het gebruik van CRT-technologie is snel afgenomen sinds de introductie van LCD's, maar ze zijn op bepaalde manieren nog steeds onverslaanbaar. CRT-monitoren worden veel gebruikt in verschillende elektrische apparaten zoals computerschermen, televisietoestellen, radarschermen en oscilloscopen die worden gebruikt voor wetenschappelijke en medische doeleinden.

Nu heb je een duidelijk idee over de kathodestraalbuis en eventuele vragen over dit onderwerp of de elektrische en elektronische projecten laat de reacties hieronder achter.

Foto tegoed:

• Cathode Ray Tube door alle schakelingen