Катодная трубка: катодный трубка | Перевод катодный трубка?
Содержание
Катодная трубка — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Cтраница 3
Скорость их в катодных трубках составляет примерно половину от скорости света.
[31]
Блок-схема для регистрации с катодной трубки на механическую развертку приведена на фиг.
[32]
Твердый гидроксид натрия в катодной трубке обеспечивает изоляцию ее стенок от катодных шин.
[33]
| Полная схема стационарной катодной установки.
[34] |
Катодолюминесценция минералов возбуждается в катодной трубке обычно с холодными электродами. Конструкции катодных трубок или, как их называют иногда, катодных ячеек могут быть самые разнообразные, в зависимости от тех конкретных целей, для которых они предназначаются.
[35]
Отличительным признаком возбуждения в катодных трубках служит повышенная мощность.
Люминофор возбуждается очень узким электронным лучом, который с большой скоростью движется по экрану. При большом токе луча и малом его поперечнике плотность возбуждения естественно очень высока. Это дает на экране мгновенную яркость пятна порядка нескольких десятков килостильб и выше.
[36]
В зависимости от конкретных задач катодные трубки изготовляют самых разнообразных размеров. Иногда они так малы, что помещаются на предметный столик микроскопа; в других случаях их размеры позволяют исследовать образцы до 10 — 15 см в диаметре.
[37]
Отклонение луча наблюдается на экране катодной трубки. Отклонение по одной оси пропорционально измеряемой величине, а в перпендикулярном направлении является функцией времени или другого параметра. Осциллограф состоит из катодной трубки, развертывающего генератора ( для электрической развертки времени), усилителя, устройства для питания, синхронизатора ( для регистрации однократных процессов), фотографического устройства.
[38]
Другим примером может служить применение катодной трубки в качестве индикатора вместо обычного показывающего прибора. Такой метод удобен в том случае, если не требуется высокая точность, но в цепи возможны случайные перегрузки, которые могут повредить механическую систему. Другим преимуществом является весьма большое входное сопротивление такого измерительного прибора. Такая система применена в приборе Мюллард для контроля радиоламп. Прибор сконструирован таким образом, что положение пятна на определенном участке экрана свидетельствует о пригодности лампы; если же лампа обладает значительным дефектом, пятно исчезает с экрана, что не вызывает повреждения прибора.
[39]
Максимальная скорость движения электронов в катодной трубке равна 0 04 скорости света.
[40]
Схема рентгеноспектроскопической установки. Трубка эвакуирована, разность напряжения на электродах — 40000 — 50000 вольт. Источник электронов — вольфрамовая нить, раскаливаемая током. В опытах Мозелея исследуемое вещество помещалось на антикатод ( слева. им применялась несколько иная трубка. В качестве диффракционной решетки для разложения излучения на отдельные линии взят кристалл железистосинеродистого калия.
[41] |
Рентген впервые обнаружил, что в обыкновенной катодной трубке бомбардировка быстрыми электронами анода приводит к излучению большой проницающей силы. В современной трубке ( рис. 8) электроны получаются обычно накаливанием вольфрамовой спирали А электрическим током. Фокусированный цилиндром В поток электронов устремляется к аноду С. Разность потенциалов между В и С задается около 40 — 50 тыс. вольт. При ударе электронов о материал анода последним излучаются Х — лучи, или лучи Рентгена, задерживаемые лишь весьма плотными средами, например, свинцом.
[42]
Трубка Рентгена ( а и трубка Кулиджа ( б.
[43] |
В первых, являющихся по существу катодными трубками, лучи Рентгена возбуждаются катодными лучами, исходящими от катода ( А1) и падающими на металлический ( W, Pt) анод — антикатод. Эти трубки бывают различных систем. На рисунке 10 а изображена классическая рентгеновская трубка. Ее недостаток — невозможность менять антикатод и, следовательно, частоту колебаний лучей — устранен в разборных металлических трубках Хаддинга, позволяющих заменять один антикатод другим. В электронных трубках с очень высоким вакуумом лучи Рентгена возбуждаются термоэлектронами, образующимися при накаливании электрическим током вольфрамовой спирали и бомбардирующими анод.
[44]
Например, кремний, содержащийся в никелевых катодных трубках, постепенно образует промежуточный запарный слой на границе карна и оксидного слоя.
[45]
Страницы:
1
2
3
4
5
Трубка, доведенная до совершенства
В 1873 году английские ученые Дж.
Мей и У. Смит открыли светочувствительность химического элемента селена — изменение его сопротивления под действием света. В результате изучения этого явления вскоре в различных странах были предложены многочисленные проекты «видения на расстоянии при помощи электричества», в которых свойства селена использовались для светоэлектрического преобразования.
Для создания телевидения нужно было найти способ передачи изображений, основанный на применении развертки изображения и использования инерционности зрительного восприятия.
Первые одноканальные системы передачи, основанные на этих принципах, в 1877–1878 годах независимо друг от друга предложили французский инженер М. Санлек, португальский физик А. де Пайва и русский студент, впоследствии известный физик и биолог П. И. Бахметьев.
В последующие годы было предложено еще много проектов телевизионных систем, основанных на использовании светочувствительности селена и применении различных оптико-механических устройств.
Передающее устройство в большинстве этих систем представляло собой сочетание селенового светоэлектрического преобразователя и механизма для развертки изображения.
Пауль Юлиус Готлиб Нипков — немецкий техник и изобретатель. Изобретённый им диск, получивший название диск Нипкова, послужил основой для появления механического телевидения в 1920-x годах
Wikipedia
Важным шагом в деле практического решения проблемы телевидения стало изобретение в 1884 году немецким техником П. Нипковом простого оптико-механического устройства для построчной развертки и воспроизведения телевизионных изображений.
Однако из-за технических трудностей количество новых проектов телевизионных систем к концу XIX века значительно уменьшилось. Тем не менее недостаточно глубокий подход к проблеме телевидения сменился исследованиями, направленными как на усовершенствование конструктивных элементов оптико-механических систем, так и на поиски новых путей решения задач.
В таком состоянии находилось телевидение, когда эта проблема привлекла внимание Бориса Розинга. Начало его практических исследований в области передачи изображений, которую он называл электрической телескопией, относится к 1897 году.
Свои опыты Розинг начал с проверки возможности использования в системе передачи изображений на расстояние фотохимических явлений, в частности действия света на элемент с серебряными электродами, покрытыми светочувствительным слоем. Он, очевидно, надеялся обойтись без каких-либо механических устройств.
Телевизионный приёмник с диском Нипкова в Стокгольмском техническом музее
Wikipedia
Преобразование без инерции
Открытие внешнего фотоэффекта, изобретение электронно-лучевой трубки, изобретение радио оказали решающее влияние на развитие телевидения.
Именно электронно-лучевая трубка стала впоследствии тем звеном телевизионной системы, которое коренным образом изменило направление развития телевидения.
Прототипом электронно-лучевой трубки можно считать газоразрядную трубку известного английского физика У. Крукса, впервые наблюдавшего изображение объекта в катодных лучах (теневое изображение креста на торцевой стенке трубки). Он также обнаружил фосфоресценцию некоторых кристаллов под действием катодных лучей.
В 1897 году немецкий физик, профессор Страсбургского университета Карл Ф. Браун, использовав имевшиеся данные о свойствах катодных лучей, сконструировал первую катодную, или электронно-лучевую, трубку, которую он предполагал использовать в качестве индикаторного прибора при исследовании электромагнитных колебаний. Особенностью трубки Брауна является применение флуоресцирующего экрана для наблюдения следа движения электронного пучка при отклонении его магнитным полем катушки.
Открытие внешнего фотоэффекта, изобретение электронно-лучевой трубки, изобретение радио оказали решающее влияние на развитие телевидения
Трубку Брауна вскоре стали применять для демонстрационных и измерительных целей и лабораторных исследований быстропротекающих электрических явлений.
До 1906 года электронно-лучевая трубка применялась только в осциллографах.
А еще в конце XIX века Александр Попов изобрел радио. В этот период были созданы приемно-усилительная и электровакуумная техника, сделавшие возможным претворение в жизнь проектов систем электронного телевидения.
К этому времени были уже известны предложенные в разных странах, в том числе в России, многочисленные проекты телевизионных систем, основу которых составляли более или менее сложные механические устройства для разложения (развертки) изображения на элементы и селеновое фотосопротивление, выполнявшее роль светоэлектрического преобразователя. Но ни одна из этих систем механического телевидения не была реализована на практике. Проблема телевидения привлекла Розинга своей сложностью и новизной, а также перспективами, которые открывало ее решение. Несколько лет он затратил на эксперименты с механическими и электрохимическими системами передачи изображений. В примитивных оптико-механических устройствах он увидел принципиальные недостатки механического телевидения.
Теоретические и экспериментальные исследования проблемы телевидения в целом привели его к следующему убеждению: «Попытки построения электрических телескопов на основах простой механики материальных тел, которая дает в обычных условиях столь простые и, казалось бы, вполне осуществимые решения вопросов, должны неизбежно кончаться неудачами». Практическая телевизионная система должна, по его мнению, строиться на «замене инертных материальных механизмов безынертными в обыденном смысле этого слова устройствами».
Электронно-лучевая трубка Брауна, изобретенная в 1897 году
crtsite.com
В поисках таких безынерционных устройств Розинг обратился к новейшим на рубеже XIX и XX веков научным открытиям и достижениям в области физики. В электрометрической лаборатории Технологического института Розинг пользовался осциллографом с электронно-лучевой трубкой Брауна и изучил ее свойства. Наблюдая, как электронный луч вычерчивает на экране трубки сложные светящиеся фигуры, он решил, что электронно-лучевая трубка может быть использована в качестве безынерционного устройства для воспроизведения изображений в телевизионной системе.
Позднее он писал: «Катодный пучок есть именно то идеальное безынертное перо, которому самой природой уготовано место в аппарате получения (то есть приемнике изображения. — “Стимул”) в электрическом телескопе».
В 1902 году Борис Розинг решил на практике проверить свою идею. Он применил простую осциллографическую трубку в приемном устройстве системы передачи изображений. Сигналы на трубку поступали от передающего устройства в виде электролитической ванны с четырьмя электродами, соединенными с отклоняющими катушками трубки. Роль светового луча выполнял металлический стержень, перемещаемый по слою электролита в ванне. Движение электронного пучка по экрану трубки повторяло все движения металлического стержня, и светящееся пятно на экране вычерчивало вензеля, буквы и другие фигуры. Но такую систему еще нельзя было считать телевизионной, так как она не была пригодной для передачи и воспроизведения движущихся изображений с различной яркостью отдельных элементов, то есть полутоновых изображений.
Именно электронно-лучевая трубка коренным образом изменила направление развития телевидения
И Розинг нашел способ модуляции интенсивности электронного пучка трубки — изменения количества электронов, попадающих на экран, в соответствии с изменением яркости элементов передаваемого изображения. Этим он превратил осциллографическую трубку в телевизионную — прообраз современного кинескопа. Так было создано безынерционное приемное устройство телевизионной системы.
Теперь нужно было найти способ безынерционного преобразования передаваемого изображения в электрические сигналы. Зная, что селеновое фотосопротивление непригодно для этой цели из-за большой инерционности, Розинг занялся исследованием фотоэлектрических свойств других веществ. Следствием этого стало решение применить в передающем устройстве щелочной фотоэлемент с внешним фотоэффектом (см. схему).
Так шаг за шагом он создавал свою систему электрической передачи изображений, настойчиво экспериментируя и проверяя практически каждое ее звено.
И только после того, как вся схема и все ее элементы были тщательно продуманы, он подал заявку на привилегию на изобретение «Способа электрической передачи изображений» (Привилегия № 18076, заявлена 25 июля 1907 года). Произошло это через десять лет после начала его первых опытов.
Развертка изображения телевизионной системы Розинга в передатчике осуществлялась при помощи двух зеркальных барабанов А и В, оси вращения которых располагались взаимно перпендикулярно. При вращении зеркал свет от всех точек передаваемого объекта М N поочередно проходил через линзу L и попадал в расположенный на оси этой линзы щелочной фотоэлемент С. Вертикальный барабан предназначен для развертки по строкам, а горизонтальный — для развертки по кадрам. За один оборот горизонтального барабана вертикальный барабан совершал 50 оборотов. В приемном устройстве приходящие от фотоэлемента сигналы изображения подводились к отклоняющим пластинам конденсатора G, между которыми проходит электронный пучок.
Создаваемое этими сигналами электрическое поле конденсатора отклонит электронный пучок к центру отверстия диафрагмы. Попадающие на экран трубки электроны вызовут изменение яркости его свечения в соответствующих точках, благодаря чему и должно воспроизводиться видимое изображение передаваемого предмета
Первая телевизионная передача
Девятого мая 1911 года Розинг осуществил первую передачу изображения на расстояние. Передавалось изображение решетки, состоящей из четырех полос, помещенной перед объективом передатчика. Это была первая в мире телевизионная передача: ни один из предшественников Розинга не мог показать свою систему в действии и передать хотя бы самое простое изображение. Она знаменательна не только как первая в истории мировой науки и техники телевизионная передача, но и как самый первый шаг на пути практического применения электронного телевидения.
Если учесть состояние техники электронных приборов того времени и отсутствие усилителей слабых фототоков, то следует признать, что получение на экране электронно-лучевой трубки даже простых изображений, передаваемых на небольшое расстояние, стало величайшим научно-техническим достижением.
«Попытки построения электрических телескопов на основах простой механики материальных тел, которая дает в обычных условиях столь простые и, казалось бы, вполне осуществимые решения вопросов, должны неизбежно кончаться неудачами»
Русское техническое общество, отмечая заслуги Бориса Львовича Розинга в области электрической телескопии, в 1912 году наградило его золотой медалью и премией Общества К. Ф. Сименса. Но полученные результаты не удовлетворяли Розинга. Он отдавал себе отчет в том, что эти результаты только подтверждали правильность принципов построения системы, но не могли считаться приемлемыми с практической точки зрения, и продолжал совершенствовать свою систему, применив вместо газонаполненной трубки с холодным катодом вакуумную трубку с накаливаемым катодом и магнитной фокусировкой электронного пучка. В 1912–1914 годах Розинг провел теоретическое и экспериментальное исследование фокусировки электронного пучка продольным магнитным полем и вывел расчетную формулу, связывающую фокусное расстояние «магнитной линзы» с числом ампер-витков катушки.
Это можно рассматривать как первое практическое применение принципов электронной оптики в телевидении. Другим нововведением было получение отклоняющих токов и напряжений за счет периодического заряда и разряда емкости линии. Попутно он разработал совместно с преподавателем Женского политехнического института М. В. Ивановым технологию изготовления калиевых фотоэлементов и впервые в России организовал их производство в лабораторных масштабах. Следует отметить, что работой Розинга не заинтересовались ни правительственные учреждения, ни военное ведомство. Поэтому ученому пришлось проводить свои эксперименты, не получая никакой поддержки.
«Катодный пучок есть именно то идеальное безынертное перо, которому самой природой уготовано место в аппарате получения в электрическом телескопе»
После первых успешных опытов передачи изображений Борис Львович продолжает кропотливую работу по усовершенствованию своей системы.
Но начавшаяся в 1914 году Первая мировая война изменила характер работы Розинга, как и многих других ученых.
Ему пришлось переключиться на выполнение заданий военного ведомства. Тем не менее эти новые работы были продолжением всех предшествующих исследований и основывались на уже достигнутых результатах. В 1915–1916 годах он разрабатывает систему светоэлектрической сигнализации на больших расстояниях, также основанную на использовании явления возникновения колебаний в цепи фотоэлемента.
После революции
Зимой 1918 года Розинг переехал в Екатеринодар (Краснодар). Там он принимал участие в организации Северо-Кавказского политехнического института и был избран проректором по учебной части и профессором физики. Но в сентябре 1919-го этот институт был объединен с другим и реорганизован в Кубанский политехнический институт. Борис Львович был в этом институте профессором кафедры теоретических основ электротехники, а кроме того, профессором физики в Кубанском педагогическом институте. Позднее он организовал Северо-Кавказский техникум и до 1921 года руководил в нем учебными занятиями как председатель совета техникума.
В конце 1924 года он возвратился в Технологический институт, в котором до Октябрьской революции проработал двадцать пять лет. Правление института утвердило его в должности преподавателя, а затем доцента по курсу электрометрии. Оказавшись снова в Петрограде, Борис Львович возвращается к работе над своей главной и любимой темой.
«Но, конечно, все это еще очень далеко от устройства такого простого и легкого прибора, которым всякий мог бы пользоваться в любое время, как мы пользуемся теперь обыкновенным телефоном или радиоприемником»
К началу 1920-х годов телевидение еще не существовало как самостоятельная отрасль техники. Но во время войны развилась и нашла практическое применение радиотехника, приобрела важное значение радиосвязь, что, в свою очередь, вызвало рост радиопромышленности. В радиоаппаратуре практически использовались методы усиления слабых электрических сигналов при помощи электронных ламп. Были усовершенствованы и превращены в чувствительные приборы фотоэлементы с внешним фотоэффектом.
Ламповый усилитель устранял основное препятствие на пути реализации телевидения — невозможность усиления слабых сигналов изображения, а техника радиосвязи позволяла использовать в качестве канала для передачи этих сигналов не проводные линии, а радио. Во многих странах получило распространение массовое радиовещание. Все это способствовало возобновлению интереса к телевидению. Розинг при первой возможности возвращается к своей работе над телевидением. Такая возможность открылась для него в 1924 году, когда он был приглашен работать в качестве старшего научного сотрудника в Ленинградскую экспериментальную электротехническую лабораторию научно-технического отдела ВСНХ. Здесь в распоряжение Розинга были предоставлены лаборатория, оборудованная необходимой аппаратурой, и штат сотрудников. В ЛЭЭЛ Розинг воссоздал свою систему и внес ряд усовершенствований в передающее и приемное устройства. Была разработана новая оптическая система для «получения неискаженного в отношении яркости, отчетливости и увеличения изображения».
Условия для работы у Владимира Зворыкина, бывшего ученик Розинга были гораздо лучше
omagazine.online
Опыты, проведенные Розингом в ЛЭЭЛ в 1924–1928 годах, показали полную работоспособность его телевизионной системы и правильность принципов, на которых она строилась. В лабораторных условиях можно было передавать простые изображения с четкостью 48 строк. Изображения на экране трубки получались вполне точные и настолько яркие, что их можно было фотографировать.
Критически оценивая свои работы в области телевидения и достигнутые результаты, Розинг в 1928 году писал: «Но, конечно, все это еще очень далеко от устройства такого простого и легкого прибора, которым всякий мог бы пользоваться в любое время, как мы пользуемся теперь обыкновенным телефоном или радиоприемником».
В Котласе и Архангельске Розингу удавалось читать для рабочих лекции по физике, писать научно-популярные статьи в местные газеты и даже проводить научные эксперименты, используя лабораторию Лесотехнического института
В 1931 году Розинга арестовали и сослали на Север.
Ученый проходил по «делу академиков». Вся его вина заключалась в том, что он вложил в кассу взаимопомощи деньги для одного из своих бывших коллег, который нищенствовал и побирался. Органы безопасности установили, что в прошлом тот был белогвардейским офицером. Под репрессии попали почти все, кто поддержал нуждающегося профессора. В этом увидели финансовую поддержку контрреволюционного элемента. В Котласе и Архангельске ему удавалось читать для рабочих лекции по физике, писать научно-популярные статьи в местные газеты и даже проводить научные эксперименты, используя лабораторию Лесотехнического института. Здесь Розинг смог усовершенствовать свои приборы для ориентировки слепых и для фоточтения. 20 апреля 1933 года, находясь в ссылке в Архангельске, Борис Львович Розинг внезапно скончался от мозгового кровоизлияния.
В том же 1931 году, когда Розинг был арестован и сослан, в лаборатории телевидения Всесоюзного электротехнического института Семен Катаев начал разработку приемных телевизионных трубок с магнитной фокусировкой, обладавших серьезными преимуществами по сравнению с газонаполненными трубками и даже вакуумными трубками с электростатической фокусировкой.
Применявшиеся для приема телевизионных передач электронно-лучевые трубки могли обеспечить воспроизведение изображений с высокой четкостью. Создание передающей телевизионной трубки оказалось более сложной задачей, но и она была быстро решена. Передающую телевизионную трубку, в которой оказалось возможным практически использовать эффект накопления электрических зарядов, в 1931 году практически одновременно изобрели Семен Катаев в СССР и Владимир Зворыкин, бывший ученик Розинга, — в США.
Катодная трубка в Перми: 505-товаров: бесплатная доставка [перейти]
Партнерская программаПомощь
Пермь
Каталог
Каталог Товаров
Одежда и обувь
Одежда и обувь
Стройматериалы
Стройматериалы
Текстиль и кожа
Текстиль и кожа
Здоровье и красота
Здоровье и красота
Детские товары
Детские товары
Электротехника
Электротехника
Продукты и напитки
Продукты и напитки
Дом и сад
Дом и сад
Мебель и интерьер
Мебель и интерьер
Сельское хозяйство
Сельское хозяйство
Промышленность
Промышленность
Все категории
ВходИзбранное
Катодная трубка
Телевидение при помощи катодных трубок
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-036BN9, в рулоне, Ø 3,6 мм, 200 метров, белая, премиум материал (Замена IB3620)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-050BN4, в рулоне, Ø 5 мм, 200 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-055BN4, в рулоне, Ø 5,5 мм, 200 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-036BN4, в рулоне, Ø 3,6 мм, 200 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
regmarkets.ru/listpreview/idata/55/78/55788d80f14e0244c3c4984a6c387654.jpg»>
Домофонная трубка Rexant с индикатором и регулировкой громкости {45-0348} Бренд: Rexant, Код
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-065BN4 в рулоне, Ø 6,5 мм, 100 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Набор термоусаживаемых трубок «Колорит» 4/2 (20 шт.) {73634} Цвет: цветной, Бренд: КВТ,
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
jpg»>
Домофонная трубка Rexant с индикатором {45-0347} Бренд: Rexant, Код производителя: 45-0347, Цвет
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Толстостенные термоусадочные кожухи с двусторонним нанесением клея ТТВ(4:1)-120/28-1200 (1.2 м) {65767}
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Толстостенные термоусадочные трубки с клеевым слоем и коэффициентом усадки 3:1 4:1 НТТК-115/34 мм (1.22 м) {67309}
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-065BN4 в рулоне, Ø 6,5 мм, 200 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-055BN9, в рулоне, Ø 5,5 мм, 200 метров, белая, премиум материал (Замена IB5520)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Термоусаживаемая трубка Vell, усадка в 2 раза, 4,0 / 2,0 мм, 200 метров, белая Цвет: белый, Бренд:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
regmarkets.ru/listpreview/idata2/1c/3b/1c3b0d87717e66226e6884c8f44f4627.jpg»>
Термоусаживаемая трубка Vell, усадка в 2 раза, 3,0 / 1,5 мм, 200 метров, белая {359372} Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-060BN4, в рулоне, Ø 6 мм, 200 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-045BN4, в рулоне, Ø 4,5 мм, 200 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-020BN4, в рулоне, Ø 2 мм, 200 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Толстостенные термоусадочные трубки с клеевым слоем и коэффициентом усадки 3:1 4:1 НТТК-130/36 мм (1.
22 м) {67310}
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Домофонная трубка Rexant {45-0349} Бренд: Rexant, Код производителя: 45-0349, Цвет корпуса: белый
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
ПВХ трубка Vell O-035BN4, в рулоне, Ø 3,5 мм, 200 метров, янтарно-желтая, премиум материал Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
regmarkets.ru/listpreview/idata2/7f/44/7f447e0ee853679a4a469360ead870dd.jpg»>
Термоусаживаемая трубка Vell, усадка в 2 раза, 5,0 / 2,5 мм, 100 метров, желтая {359328} Цвет:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Ghibli Удлинительная стальная хромированная трубка для пылесосов Ghibli, 0.5 м Страна-изготовитель:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Трубка домофона RX-349, REXANT, цена за 1 шт Способ монтажа: Наружный (на штукатурку), Назначение:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Ghibli Удлинительная трубка из ПВХ 0.5 м Страна-изготовитель: Италия
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Шланг ПВХ 10×14 мм, 1 м
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Дротики для духовых трубок, 100 мм (36 штук)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Ghibli Телескопическая удлинительная трубка Страна-изготовитель: Италия
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Шланг ПВХ 8×12 мм, 1 м
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
IPC Soteco Трубка коннектор угловая для пылесосов Panda, Tornado, 36 мм
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Starmix Стальная трубка-держатель 35 Материал: сталь, Номинальный диаметр: 35, Ордер-номер: 421445
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Ghibli Удлинительная трубка для моющих пылесосов Длина, м: 0,5, Страна-изготовитель: Италия
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Труба ПВХ Aquaviva, Ø 200 x 7,7 мм, PN10, L=3 м
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
IPC Soteco Трубка коннектор угловая для пылесосов Panda, Tornado, 36 мм
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Шланг ПВХ 9,5×12,5 мм, 1 м
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
Numatic Удлинительная трубка для пылесосов Numatic, 32 мм.
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Термо трубка Navigator 71 754 NST-3/1.5-100-20-BL (20 трубок/упак), цена за 1 упак. Тип:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Numatic Угловая алюминиевая трубка с регулятором воздушного потока для пылесосов Numatic, 32 мм.
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Шоссейная трубка Continental Sprinter 28″ (700x22C)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Трубка домофона с индикатором и отключением звука RX-347, REXANT, цена за 1 шт Способ монтажа:
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Кварцевая трубка для Delta-UV ES-10 58-50310
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Дротики для духовой трубки Y-Shot YS036 (36 штук)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Термо трубка Navigator 71 192 NST-4-12-10-34-M (34 шт/упак), цена за 1 упак.
Тип: Термоусадка,
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Трубка домофона с индикатором и отключением звука RX-346, REXANT Premium, цена за 1 шт Способ
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Шланг ПВХ 7×9 мм, 1 м
ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары
ПоливНаДаче Трубка ПВХ, мягкая 8х11мм, 4,0bar (PV010811) (на отрез)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Karcher 2.863-148 Удлинительная трубка пластик 0,5м , DN35
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Удлинительная трубка New Steamy Portotecnica — 1шт (45761 MPVR)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Духовая трубка Y-Shot A40 Azteca 40″
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Термо трубка Navigator 71 756 NST-6/3-100-20-BL (20 трубок/упак), цена за 1 упак.
Тип: Термоусадка,
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Духовая трубка Man Kung 40″ (102 см)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
IPC Soteco Трубка коннектор угловая для пылесосов 38 мм (06389)
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
Термоусаживаемые трубки со стенками средней толщины
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
16 260
Шоссейная трубка Continental Podium TT 28″ gnn (700x22C (22-622))
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
11 170
Кожух (кварцевая трубка) к лампе УФ-установки Bio-UV Е/ES-15
В МАГАЗИНЕще цены и похожие товары
2 страница из 18
Рентгеновская трубка с катодом на базе фотоэлектронного умножителя
- Докладчик: Кулагин А.
С. - Тема: Рентгеновская трубка с катодом на базе фотоэлектронного умножителя.
- Организация: АО «ЦНИИ «Электрон»
С.В данной статье рассмотрена конструкция рентгеновской трубки с катодом на базе фотоэлектронного умножителя (ФРТ), принцип работы ФРТ, а также рассмотрены области возможного применения данного устройства. Используя фотоэлектронный умножитель в качестве катода рентгеновской трубки, получилось создать быстродействующий источник рентгеновского излучения (РИ), способный работать как в импульсном, так и в непрерывном режимах генерации РИ.
1. Устройство рентгеновской трубки с фотокатодом.
Процесс создания рентгеновского излучения в ФРТ можно разделить на три этапа: 1 — создание свободных электронов; 2 – ускорение этих электронов электрическим полем; 3 – разогнанные электроны взаимодействуют с мишенью анода рентгеновской трубки. На третьем этапе происходит генерация РИ[1].
Рассмотрим подробнее каждый этап, используя рис.1 с с изображением ФРТ.
Рис.1. Фото рентгеновской трубки с фотокатодом.
Обозначены основные узлы ФРТ: катод, выполненный в виде ФЭУ; под бериллиевым окном находится мишень анода ФРТ; анодная часть ФРТ. Рентгеновское излучение выходит через бериллиевое окно[2].
Создание свободных электронов: Катодный узел ФРТ основан на базе фотоэлектронного умножителя, который состоит из фотокатода (ФК) и динодной системы. Фотокатод расположен на торце трубки. При попадании светового потока на ФК в результате внешнего фотоэффекта образуются свободные электроны, назовем их фотоэлектронами. После ФК находится система динодов. Система динодов ФЭУ служит для умножения фотоэлектронов. Увеличение количества электронов основано на эффекте вторичной электронной эмиссии. На выходе из динодной системы имеем пучок свободных электронов. С помощью специального электрода в форме диафрагмы происходит фокусировка электронного пучка.
Ускорение электронного пучка: После системы динодов электронный пучок попадает в электрическое поле, в котором происходит ускорение электронов. Напряжение этого ускоряющего поля, составляет несколько десятков кВ. Энергия электронов после ускорения высоковольтным полем, W может быть описана формулой 1.
W0 — кинетическая энергия электронов после динодной системы,
q-заряд электрона,
UkV-напряжение, ускоряющего электронный пучок, поля.
Генерация рентгеновского излучения: Когда разогнанные электроны встречают на своем пути препятствие – мишень анода, происходит генерация рентгеновского излучения, которое можно разделить на тормозное и характеристическое излучение.
Тормозное излучение возникает, когда быстродвижущиеся электроны испытывают резкое торможение о преграду на своем пути. При торможении электронов на их препятствии происходит преобразование их кинетической энергии в нагрев материала мишени и на генерацию РИ.
Причем на генерацию РИ тратится малая часть переданной кинетической энергии тормозящих электронов. Тормозное излучение состоит из непрерывного спектра длин волн электромагнитного излучения.
Характеристическое излучение возникает, когда переданной энергии электронов при торможении оказывается достаточно, чтобы выбить электроны с внутренних оболочек атомов металла, из которого сделана мишень анода. Далее электроны с вышележащих уровней переходят на вакантное место. Этот переход сопровождается испусканием излучения с длиной волны λ
λ = hc/ΔE (2),
ΔE – разница в энергии между электронными уровнями, h — постоянная Планка, с – скорость света. Поскольку величины ΔE имеют характерные значения для любого сорта атомов, то и линии в спектре рентгеновской трубки, возникающие в результате этого процесса, называются характеристическими, а соответствующая область спектра – характеристической областью.
На рис.2 изображен спектр РИ, полученный на нашей ФРТ.
Рис.2. Спектр интенсивности рентгеновского излучения.
А – область спектра с характеристическим излучением серебра, В – область спектра с тормозным излучением. Материалом мишени является серебро. Ускоряющее напряжение . При таком напряжении можно было возбудить L-серию серебра. В области характеристического излучения наблюдается 2 явно выраженных пика, которые являются и излучением (наиболее интенсивные полосы излучения L серии) энергия излучения =2.98 кэВ, =3.15 кэВ. Использовался детектор РИ Amptek X-123 SDD[2].
2.Схема подключения рентгеновской трубки с фотокатодом.
Подключается ФРТ согласно электрической структурной схеме, изображенной на рис.3. Для подключения ФРТ необходимо использовать 3 источника питания: для источника света, для питания ФЭУ 1000-1500В, высоковольтный источник питания (ВИП) для генерации РИ, напряжение питания которого — .
Рис.3 Электрическая структурная схема подключения ФРТ.
1 – светодиод, 2 – источник питания светодиода, 3 – катод ФРТ представляет собой ФЭУ, 4 – источник питания ФЭУ, 5 – анод ФРТ, 6 – высоковольтный источник питания ФРТ, 7 — генерируемое рентгеновское излучение; 8 – световая защита ФРТ; катодная часть ФРТ является фотоэлектронным умножителем, при работе она должна быть изолирована от внешней засветки[2].
Катодный узел выполнен в виде ФЭУ с 12-динодной умножительной системой. Между динодами должно быть определенное напряжение. Для осуществления питания ФЭУ одним источником необходимо использовать делитель напряжения. На рис.4 изображена ФРТ с подключенным делителем напряжения.
Рис.4 ФРТ с делителем напряжения.
Делитель напряжения надевается на штырьки ФРТ, которые можно увидеть на рис.1. Каждый динод имеет свой собственный вывод, который соединяется с делителем напряжения[2].
На рис.5 изображен делитель напряжения.
Рис.5 Делитель напряжения.
Внутренняя часть подвижная, в нее установлен светодиод[2].
3.
Технические характеристики
Основными характеристиками любой рентгеновской трубки являются максимальное анодное напряжение, которое она может выдержать (), анодный ток, при котором она может работать, размеры фокусного пятна электронного пучка на мишени анода, а также материал мишени анода. От величины анодного напряжения зависит спектральный диапазон РИ, чем выше это значение, тем выше энергия РИ, соответственно выше проникающая способность этого излучения. Величина анодного тока определяет интенсивность создаваемого рентгеновского излучения. Размер фокусного пятна характеризует величину источника рентгеновского излучения.
Таб.1. Технические характеристики рентгеновской трубки с фотокатодом.
Анодное напряжение, кВ | до 100 |
Средний анодный ток, мА | до 1 |
Размеры фокусного пятна, мм | 2,2х0,5 |
Длина прибора без делителя напряжения ФЭУ, мм | 290 |
Диаметр прибора, мм | 55 |
Длительность импульса, нс | от 200 |
Фокусное пятно ФРТ имеет форму эллипса, в таб.
1 указаны размеры для большой и малой оси эллипса. ФРТ способна работать в непрерывном и импульсном режимах генерации РИ. На рис.6 изображена осциллограмма одиночного импульса, созданного ФРТ.
Рис.6 Осциллограмма одиночного импульса, созданного ФРТ.
Желтая линия – это форма напряжения на источнике света — лазерном диоде, зеленая кривая (верхняя) – это форма регистрируемого сигнала с ФРТ, полученного сцинтилляционным методом. Длительность светового импульса 200 нс. Длительность нарастания и спада регистрируемого сигнала 30-50 нс[2].
4.Области применения
Идея создания рентгеновской трубки с катодом на базе фотоэлектронного умножителя поступила от ЗАО «Комита». Перед ними стояла цель усовершенствования рентгенофлюорисцентных анализаторов Х-Арт, Х-Арт М. В рентгеноструктурном и рентгеноспектральном анализе используется характеристическое РИ (рис.2 область А), кроме того, используются системы фильтрации для уменьшения спектральной ширины линий характеристического излучения РТ.
Интенсивность используемого РИ должна быть максимально стабильной, ведь в рентгеноструктурном анализе при расчете используется интенсивность излучения отразившегося от образца, важно понимать интенсивность изменилась при взаимодействии РИ с образцом, либо изменилось излучение на выходе из РТ. Преимуществом ФРТ является стабильность РИ, при ее использовании интенсивность излучения в процессе эксплуатации не будет изменяться, таким образом значительно уменьшится количество необходимых калибровок РТ. Препятствием к использованию ФРТ в данной области является размер фокусного пятна. Используемые для дифракции РТ с накальным катодом представляют собой микрофокусные источники РИ от 50 до сотен мкм.
Основным преимуществом ФРТ является ее быстродействие. ФРТ способна создавть импульсы РИ с длительностью до 200 нс. Это дает возможность использовать ее при исследовании быстропротекающих процессов. Так в настоящий момент проходит иследование с использованием ФРТ для оценки поперечных размеров пучков электронов в ускорителе заряженных частиц.
В медицинской сфере ФРТ может быть задействована в компьютерных тамографах для исследования живых организмов. Для получения четких изображений органов, которые находятся в постоянном движении из-за дыхания или сердцебиения, необходима запись изображений с определенной частотой (стробирование объекта рентгеновскими лучами). Ведутся медицинские исследования по записи рентгеновских снимков не в постоянном режиме, а в импульсном режиме освещения объекта РИ. В случае успешных результатов возможно появятся новые методы записи рентгенограмм, в которых понадобится импульсный источник РИ.
В обычном компьютерном томографе источник РИ устанавливается на вращающуюся сканирующь часть – гентри. Есть идея создания рентгеновского томографа, в котором по окружности сканирующей части будет установлено 24 ФРТ. ФРТ, находясь в неподвижном состоянии, будут последовательно создавать РИ определенной длительности. В этом случае отпадет необходимость вращения сканирующей части томографа. Такая система позволит упростить сложную механическую конструкцию компьютерного томографа.
Другим потенциальным применением рентгеновской трубки с фотокатодом может стать использование данного источника РИ в системах рентгеновской связи. ФРТ имеет высокое быстродействие, является стабильным источником РИ, может осуществить как амплитудную, так и частотную модуляцию РИ. Управление генерцией ФРТ осуществляется оптическим сигналом с низким временем отклика(рис. 6). В настоящее время только начинаются работы по созданию и исследованию передачи сообщений в рентгеновском диапазоне частот.
5.Вывод
Рентгеновская трубка с катодом на базе фотоэлектронного умножителя имеет главное преимущество – она способна создавать модулированное РИ с длительностью импульсов до 200 нс. Она уступает аналогам с накальным катодом по мощности РИ, а также по эффективному размеру фокусного пятна[3]. Нужно искать новые способы использования ФРТ, где в первую очередь есть необходимость использования импульсных источников рентгеновского излучения. Для применения, где используется просвечивание объекта рентгеновским излучением необходимо изменить конструкцию, которая сможет выдержать анодное напряжение до 150-200 кВ.
Также стоит произвести работы по увеличению величины среднего анодного тока ФРТ и уменьшения эффективных размеров фокусного пятна ФРТ. Практически нет аналагов данной конструкции РТ с достигнутой мощностью излучения. Есть японский вариант трубки с фотокатодом, в которой отсутствует динодная система, но мощность излучения такой РТ на несколько порядков меньше нашей. Помимо технических характеристик РТ существует и другая сложность внедрения нашей ФРТ – сложность эксплуатации данной трубки. Для демонстрации возможностей либо испытания в лабораторных условиях лучше подойдет готовое устройство, а не отдельный компонент, которым является ФРТ. Тем не менее, наши ФРТ используются в Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова на кафедре электронных приборов и устройств для исследований по передаче голосовых сообщений в рентгеновском диапазоне частот. В Объединенном институте ядерных исследований проходят испытания с использованием наших ФРТ для оценки поперечных размеров пучков электронов в ускорителе заряженных частиц.
6.Список литературы
- Хараджа Ф. Н. и др. Общий курс рентгенотехники //физика. – 1966. – Т. 53. – №. 03. – С. 4.
- Материалы АО «ЦНИИ «Электрон»
- Потрахов Н. Н., Мазуров А. И., Васильев А. Ю. Микрофокусная рентгенография в медицинской диагностике //Променева діагностика, променева терапія. – 2011. – №. 3-4. – С. 124-128.
Панкратова Екатерина Марковна
АО «ЦНИИ «Электрон»
Вопрос:
- В чем личный вклад автора в разработку ( какие изменения с 2014 года)?
- Как называется японская ФРТ-аналог?
- На сегодняшний день в АО «ЦНИИ» Электрон» разработаны два варианта ФРТ , в чем их отличия по применению?
- Какова долговечность трубки по отношению к рентгеновским трубкам с термокатодом?
- Как Вы считаете, возможно ли применение данной ФРТ в рентгеноспектральном анализе, дифрактометрах и другой аналитической аппаратуре? Если да, напишите, пожалуйста, какие преимущества у прибора ЦНИИ,( перед «стандартными» рентгеновскими трубками с катодом накаливания) для аппаратуры, в которой не требуется быстродействие и управляемость источником излучения?
Кулагин А.
С.
Ответ:
- Ответ на вопрос: «Какие изменения с 2014г».
С 2012 года было сделано две партия ФРТ – в 2012 и 2019 году. Обе партии трубок сделаны совместно со Светланой-Рентген. Изменения в конструкции в партии трубок 2019 года касаются фокусирующего электронный пучок электрода, который находится после последнего динода фотоэлектронного умножителя ФРТ. Изменения были сделаны главным конструктором ФРТ.
Ответ на вопрос: «Личный вклад автора».
Непосредственно в разработке конструкции участия я не принимал. Мною были исследованы технические характеристики ФРТ: исследована нестабильность излучения ФРТ, и временные характеристики ФРТ – минимальная длительность импульса РИ, время нарастания и спада фронтов импульса РИ ФРТ, а также получены размеры фокусных пятен в новой партии ФРТ. Исследование нестабильности РИ ФРТ подтвердили возможность применения данного устройства в рентгеновских спектрометрах и дифрактометрах.
Исследования временных характеристик дали представление о возможностях устройства.
- Ответ на вопрос: «Как называется японская ФРТ-аналог?»
Японский аналог нашей трубки произведен фирмой Hamamatsu. Эта трубка использовалась в рентгеновском флуоресцентном спектрометре. Отдельно эту трубку в их каталоге не найти. При описании спектрометра специального имени ей не дали.
- Ответ на вопрос: «На сегодняшний день в АО «ЦНИИ» Электрон» разработаны два варианта ФРТ, в чем их отличия по применению?».
Два варианта конструкции ФРТ отличаются наличием бериллиевого окна и максимальным анодным напряжением. Версия с бериллиевым окном рассчитана до 100кВ, без бериллиевого окна – до 40кВ. Функцией бериллиевого окна является уменьшение потерь интенсивности при выходе РИ из ФРТ. В рентгеновских спектрометрах и дифрактометрах отдается предпочтение рентгеновским трубкам с бериллиевым окном, так как оно уменьшает потери интенсивности РИ, кроме того при прохождении РИ через стеклянную оболочку РТ образуются характеристические линии материала стекла в спектре излучения рентгеновской трубки.
Помимо бериллиевого окна трубки отличаются максимальным анодным напряжением. Величина анодного напряжения определяет спектральный диапазон РИ. Таким образом, ФРТ с бериллиевым окном более совершенная, чем ФРТ без бериллиевого окна.
- Ответ на вопрос: «Какова долговечность трубки по отношению к рентгеновским трубкам с термокатодом?»
Конкретных чисел по данному вопросу привести не смогу, так как нами еще не проведены испытания на безотказность ФРТ. Если оценивать по безотказности фотоэлектронного умножителя, то они могут работать до нескольких тысяч часов. Вариантов трубок с накальным катодом очень много, если рассматривать маломощные, то они могут работать до нескольких сотен часов.
- Ответ на вопрос: «Возможно ли применение данной ФРТ в рентгеноспектральном анализе, дифрактометрах и другой аналитической аппаратуре? Если да, напишите, пожалуйста, какие преимущества у прибора ЦНИИ,(перед «стандартными» рентгеновскими трубками с катодом накаливания) для аппаратуры, в которой не требуется быстродействие и управляемость источником излучения?»
Я считаю, что возможно применять ФРТ в данной аппаратуре.
Кроме того, сама идея создания РТ с катодом на базе ФЭУ поступила от людей, занимающихся усовершенствованием рентгенофлюорисцентных анализаторов. Преимуществом нашей трубки явлется стабильность интенсивности тока, создаваемого катодом; ФРТ практически не нужны калибровки по анодному току, которые часто делают в трубках с накальным или автоэмиссионным катодом.
Архив рубрик
Все рубрики
Всего рубрик: 59
Всего статей: 2686
Всего авторов: 1190
Всего изданий: 141
Строка курсивом (65)
«Big Freeze» по-русски», или На «кабельной улице» праздник?
«Если мы не изобрели пороха, то значит, что нам это не было приказано!»
«Жизнь побуждает нас ко многим добровольным поступкам» — нам пишут
«И слово новое — «гуманность» уж повторяет генерал!» — нам пишут
«Носимый без надобности набрюшник — вреден!»
«Объединение Тео и Гукона» — нам пишут
«Страшен сон, да милостив Бог!»
25 Кадр (37)
«Ателевидение» для Абхазии
«Неоновка» и усиленный паек
1 Гтц=?
B России и СНГ появится развлекательный телеканал E! Entertainment
DirectOut Technologies EXBOX.
UMA. 32-канальный USB-аудиоинтерфейс
Винчестер и четыре бабушки-волшебницы
Восток — дело тонкое…
События (466)
«Digital TV Russia’2008: конкуренция, конвергенция, кооперация»
«Moscow Teleshow»: контентная весна — 2007
«Moskow Teleshow» — интерес растет!
«Multiplay’2007»: операторы платных цифровых услуг объединяют свои усилия
«Би-би-си» запустила мобильную версию своего сайта
«Норильск-Телеком»: централизованное управление телекоммуникациями
«ОВАКО»: экспансия в регионы
Исследование (6)
Европейский телевизионный размер
Новые формы потребления контента
Россия в рейтингах развития цифровой экономики
Рынок онлайн-видео в России по итогам 1H 2018 года (предварительные итоги)
ТВ-реклама в регионах: каждый второй ролик с нарушением плана
Топ-менеджеры рассказали о карьерных планах
Оборудование для радиовещания (16)
Начните с главного
Новое оборудование для радио-и телевизионного вещания
Оборудование для цифрового вещания с повышенной энергетической эффективностью
Перспективы радиобизнеса в новых экономических условиях
Принципы построения сетей FM-радиостанций
Проект «под ключ» для белорусского «Дома Радио»
Радиал — антенный помощник радиовещателя!
Производство новостей (1)
Как построить комплекс производства новостей?
Новые продукты (273)
«Putting picture to work» — это значит:
не только сделать видеоизображение безупречным,
но и получить больше от результатов своего труда
«Реставрация» антенн метрового диапазона
«Стрим Лабс» на IBC2007
«Восьмой» – он всем родной!
«Пушечный выстрел» от компании Sennheiser
«Триколор ТВ» развивает цифровое телерадиовещание в Сибири
«Триколор ТВ» – об итогах года прошедшего и о планах на будущее
Цифровое телевещание (6)
Внедрение цифрового телевещания: мнения
Внедрение цифрового телевизионного вещания в России
Переключаемся на цифру
Подводя итоги выставки IBC
Помехоустойчивое кодирование в стандартах передачи цифрового телевидения: DVB-Т1, -T2, -S2, -С2 и DTMB
Цифровое будущее России
Проекты и решения (2)
Премьеры-2012.
Проекты и продукты. Быстрее, легче, эффективнее
ПТС ТВЧ от «Компании ОВАКО»
Оборудование для видеомонтажа (2)
Быстрее! Выше! Сильнее!
Состояние и перспективы развития производства в формате High Definition
Оборудование для передачи сигнала (39)
«Компания Бродкаст Арсенал» представляет радиовещательное оборудование RVR Elettronica S.p.A
«Компания Бродкаст Арсенал» представляет радиовещательное оборудование RVR Elettronica S.p.A.
DRM и сомнительная реклама
Антенно-фидерные устройства для радиовещания
Антенные системы для радиовещания
Аппаратура для организации высококачествнных каналов передачи сигналов звукового вещания
Аппаратура цифровой передачи сигналов звукового вещания
Дайджест (31)
«Триколор ТВ» отметил главное спортивное событие года улучшением качества вещания
«Триколор ТВ» смотрит каждый четвертый россиянин
25 — 26 июля состоялся съезд Ассоциации кабельных операторов Дальнего Востока
DIVA отметила первый день рождения
MULTISERVICE-2012 собрал более 250 специалистов со всей России
OCEAN TV и Русский парусный клуб приглашают всех игроков медиарынка принять участие в первой медиарегате
Анатолию Лысенко – 75!
Новости (1)
Давайте делать журнал вместе!
Малобюджетное производство в HD-формате (3)
Знакомьтесь — HD
Лучшее портативное HD-решение в отрасли
Семейство виртуальных студий «Фокус» — лучше один раз увидеть
Действующие лица (28)
MKKP — всем юбилеям юбилей
Будущее вещания
Дело всей моей жизни (к 60-летию деятельности в области телевидения).
Часть 1
Дело всей моей жизни (к 60-летию деятельности в области телевидения). Часть 2
Если СМИ сегодня называет себя независимым, оно лукавит
Как меняется рынок телекома
Как я был прогнозистом
Производство (6)
Digital Intermediate: технологии на службе у творчества
Кино- и ТВ-аксессуары от «Компании ОВАКО»
Нелинейная обработка цифровых киноматериалов в студиях постпродакшн
Новая «фабрика грез»: что-то в работе, что-то монтируется
Объективный взгляд на оптику электронного кинематографа
Системы стабилизации движения
и радиоконтроль параметров объектива
Коммутационно-распеределительное и контрольно-измерительное оборудование для цифрового телевидения (14)
IBC 2010: основные моменты
ROHDE & SCHWARZ
АННИК-ТВ, ООО
Измерительное оборудование для цифрового телевидения
Измерительные приборы для контроля цифрового телевещания (наземного, спутникового и кабельного)
Коммутационно-распределительное оборудование
КОСМОС, НТЦ, ОАО
Производство для вещательного телевидения (2)
Вещательные серверы
Расширение линейки
программных продуктов The tvSuite
Обзоры, прогнозы, мнения (58)
«Быть в тренде» или Продвижение в социальных медиа
«Лед тронулся, господа присяжные заседатели! Лед тронулся!»
«Ничего не будет.
Ни кино, ни театра, ни книг, ни газет – одно сплошное телевидение»
«По чеснаку»
2016 год – ожидания
2017 – прогнозы, ожидания, перспективы
38 попугаев и одно крылышко, или Сколько вешать в граммах?!
Оборудование для линейного монтажа (2)
Линейный монтаж в цифровую эпоху?
Новая идеология монтажа
Постпроизводство (3)
Компания ОВАКО для постпроизводства
Обработка пленки и тиражирование
Эффективные решения для кинопроизводства
Multiplay (3)
Multipiay
Итоги Форума Multiplay
Форум MultiPlay
Тематические каналы (2)
24 часа актуальной документалистики от НКС
Мы стремимся развлекать наших зрителей
Облака (1)
Облачное телевидение.
Введение в тему
Прикладное видеопроизводство (1)
«Форвард Голкипер» — система для многоканальной записи
и замедленного воспроизведения повторов в прямом эфире
Техника для кинопроката (9)
В пятерке лидеров рынка
Кинопоказ в России
Контроль качества цифровых киноизображений в структуре студии постпродакшн
Мама, хочу попасть в кино!
Параметры и инсталляционные особенности видеопроекторов
Правительство Испании поддерживает индустрию кинематографа
Система подсчета зрителей в кинозалах Orwell 2k-Cinema
Профессиональное HDTV-производство (6)
12-камерная HDTV-ПТС U5HD
HDTV уже не за горами
Выбор съемочного оборудования для ТВЧ
Новые системы для HD/SD-монтажа в любой среде постпроизводства
Просто о ТВЧ
Семейство систем Avid NewsCutter
Детское ТВ (4)
В мире детей
Новый телесезон на Cartoon Network
Телесезон 2011–2012 на канале Gulli: больше премьер, больше развлечений!
Телесезон 2011–2012 на канале TiJi Малыши исследуют мир
Экономика и менеджмент (316)
«8-3-9» — считалка утренней свежести
«Вавилонская башня», или информационный конвейер
«Здравствуй, радость моя!»
«Орион Экспресс»: от Москвы до Чукотки
«Скоро мы увидим вещи, которые пока не можем даже представить»
«Триколор ТВ» блокирует пиратские сайты
«Триколор ТВ» формирует основу бизнес-модели государства
Кодирующее оборудование (13)
Gigasat — мобильные решения для доставки сигнала
Абонент и интерактивность
Возможности профессиональных кодеров
Интегрированная платформа для цифрового телерадиовещания
Комплексное решение Thomson для систем IP TV
Новая продукция Grass Valley для платформ цифрового ТВ
Оборудование и технологии для повышения эффективности канального кодирования и модуляции в системах фифрового ТВ-вещания
Смежное производство (4)
Matrox Axio LE:
удобная, мощная, многофункциональная
Доставка контента
Задача не из легких
Хранение и передача видеоинформации в форматах высокой четкости
Оборудование для нелинейного монтажа (3)
Программно-аппаратный комплекс для монтажа
и обработки видео Video Toaster [4] LIVE; Программно-аппаратный комплекс для захвата
и монтажа видео HD CineWave HD
Системы от Avid Technology — комплексные решения для медиапроизводства
Системы хранения информации
Колонка эксперта (25)
«Их» праздник
Cоздание спецэффектов и 3D-графики с точки зрения специалиста
Анализируя это и то
Демпингуют аутсайдеры
Десять фраз, которые заставят вас полюбить хейтеров.
Простая инструкция для тех, кто не хочет стать жертвой жесткого хейта
Закат муниципального вещания?
Как выжить независимым телепроизводителям в кризисное время
Кинопроизводство (5)
HD-производство: универсальный подход
Кинопленка была, есть и будет
О состоянии российской киноиндустрии, возможностях и перспективах ее развития до 2015 года
Прогресс — всего лишь способ выразиться
Успешное кино — это кино, которое «проговаривает время»
ВС-клуб (5)
«Подводные камни» электронных хранилищ
BC-клуб
В новую пятилетку — с цифровым качеством
Оптимален ли выбор системы NICAM
Тот, кто не смотрит вперед, оказывается позади
ИТ-интеграция (1)
InterEthernet – новая глобальная мультисервисная система связи XXI века
Регулирование и стандарты (180)
В разработке закона «О КТВ» придется сделать паузу!
«Опасные» поправки к закону
«Школьник ТВ»-назад в будущее!
DRM совершенствуется
DRM-формат на российском радиопространстве
Ultra HD-телевидение – реальность и перспективы
vidau Systems: новые возможности внестудийного производства
Работы и услуги (1)
Постпродакшн: в России или за рубежом?
Управление (1)
Борьба с демпингом в индустрии звукорежиссуры
Коммутационно-распределительное оборудование, аксесуары (9)
Государственная сеть радиовещания на частотах ниже 30 МГц: состояние и необходимость модернизации
Далекое близкое радио
Как мы слушаем радио
Концепция индивидуального (любительского) радиовещания.
Школьные радиокружки
Мелочи жизни радио
Организация звукового канала для вещания
Радиовещание в сетях кабельных и спутниковых операторов
Передающее оборудование (21)
«Компания Бродкаст Арсенал»- цифровые ТВ-передатчики Electrosys S.r.l., Италия
Аналогово-цифровой телевизионный передатчик МВ/ДМВ; Цифровой телевизионный передатчик МВ/ДМВ; Кодеры MPEG-2 (от 1 до 4) с мультиплексором и модулятором COFDM
Быть или не быть?..
Внимание: цифровые передатчики!
Индивидуальные установки для приема эфирного сигнала цифрового ТВ населением
ИРТЫШ, ОМПО, ФГУП
Комплекс формирования транспортного потока
для эфирного цифрового вещания
Выставки (2)
NATEXPO 2017. Что нового?
Польза и эффективность отраслевых мероприятий
Мастер класс (3)
Русский infotainment. Часть 1
Русский infotainment. Часть 2
Человек с камерой
Вспомогательное оборудование (3)
Вещательная инфраструктура на базе IT: почувствуйте разницу
Видеосерверы в ТВ-вещании:
информация для оптимального выбора
Технологическая мебель Ant — то, что хочет заказчик
Радиостудийное оборудование (14)
Ramsa: комфорт в звуке
Акустика. Искусство, близкое к шаманству
Ближе к микрофону!
Выбор микшерной консоли для радиостанции
Голос радио
Кто подумает обо всем
Не студия красит человека, а человек студию
Техническое обозрение (2)
Не за горами эра 3D-телевидения
Эфирные и студийные микшеры
Другие статьи (1)
Охранитель наследия
Оборудование и технологии (514)
Информационные системы управления предприятием в телерадиовещании
«Каналы и тракты звукового вещания. Типовые структуры. Основные параметры качества. Методы измерений»
«Видау Системс»: проекты 2010 года
15 лет Аналитическому центру «Видео Интернешнл» (АЦВИ)
20 лет вместе. К юбилею первых продаж JVC Professional в России
3D-телевидение в операторских сетях (DVB, IP)
3D-телевидение: анатомия конфликта Часть 1
Автоматизированные системы радиовещания (9)
Автоматизация вещания сегодня и завтра
Автоматизация вещания: реалии и перспективы
Автоматизация радиовещания: цель или средство?
Автоматизация радиостанции: зачем это надо?
Автоматизированное удаленное вещание
Внедрение систем автоматизации радиокомплекса
Какой должна быть система автоматизации?
Приемники для цифрового телевидения (16)
Абонентские ТВ-приставки»Телеком-ЛС» —
основа перехода к цифровому ТВ-вещанию в России
Аппаратура приема и декодирования сигналов цифрового телевидения
Аппаратура приема и декодирования сигналов цифрового телевидения
Выбор цифровых ресиверов
для больших корпоративных спутниковых сетей
ИРТЫШ, ОМПО, ФГУП
КОСМОС НТЦ, ОАО
Методы оптимизации и оценки качества технических средств формирования, распространения и отображения ТВ-информации
Студийно-производственное оборудование (15)
«Форвард ТС» — технологии и решения для организации телевизионного вещания в цифровом формате
«Форвард ТС» – технологии и решения для организации телевизионного вещания в цифровом формате
FUJINON (EUROPE) GMBH
Автоматизированные системы вещания
Анатомия безленточных съемочных технологий
Безленточные технологии вещания
Видеомикшер KAHUNA
Журналистские комплекты (мобильное оборудование) (3)
Плюс немного удачи
Саунд-чека не будет!
Студия на колесах
Нам пишут (30)
«Комета», или Путь радиолюбителя
«Бросая в воду камешки, смотри на круги, ими образуемые!»
Административное регулирование в сфере СМИ на примере Липецкой области
В поисках ответа натолкнешься на вопросы
Игры в кубики. Часть 1
Игры в кубики. Часть 2
Кое-что о любителях и профессионалах
Контент (164)
«Content Show’2008» — право выбора Часть 1
«Все было впервые и вновь …»
«Санта-Барбара» пришла и победила
«Content Show’2008» — право выбора
«Ах, сериал, сериал, сериал…», или Почему снимают, показывают и смотрят телесериалы
«Витрина ТВ» – пополнение среди телемагазинов
«И о погоде!», или Новая эра прямого эфира
Broadcasting-регион (7)
Кабельное телевидение выходит на новые рубежи
КТВ переходит в наступление
Мощный импульс в ТВ-вещании
Первый шаг – самый трудный
Региональная телерадиосеть: от стратегии к тактике
Цифровое «телемасло»
Цифровой джем
Машина времени (59)
«Смертельно опасное» кабельное телевидение! К 70-летию отечественного кабельного телевидения
«Радио – наше все!»
«Телевидение и радио могут всё. ..» К 90-летию Н.Н. Месяцева
80 лет отечественному телевидению
Август 91, черно-белое ТВ
Академик умного телевидения
Александр Понятов: русский триумф на чужбине
Заметки телезрителя (3)
Заметки телезрителя
Заметки телезрителя
Что вижу, о том пишу
Гуманитарные технологии (59)
«Джинса» в законе
«Невидимые» творцы телевизионного эфира. Часть 1
«Невидимые» творцы телевизионного эфира. Часть 2
Апокалипсис грядущих дней, или Частной жизни больше нет
Вернутся ли на радио дикторы?
Всем, всем, всем: «UK3AAH»…
Дети и реклама: зарубежный взгляд на проблему
Мы в соцсетях
Copyright © 2018 Broadcasting.Ru
Политика конфиденциальности
История открытия рентгеновского излучения | Медичний часопис
Резюме. 115 лет назад человечество призвало себе на службу радиоактивное излучение
В январе 1896 г. Европа и Америка узнала о сенсационном открытии профессора Вюрцбургского университета Вильгельма Конрада Рентгена. Изучение рентгеновских лучей привело к новым открытиям, одним из которых стало открытие радиоактивности.
Немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген (1845–1923) в научных кругах того времени снискал репутацию «тонкого классического физика-экспериментатора». В 1894 г. он приступил к экспериментальным исследованиям электрического разряда в стеклянных вакуумных трубках.
Вечером 8 ноября 1895 г. Рентген, как обычно, работал в своей лаборатории, занимаясь изучением катодных лучей. Около полуночи, почувствовав усталость, он собрался уходить. Окинув взглядом лабораторию, погасил свет и хотел было закрыть дверь, как вдруг заметил в темноте какое-то светящееся пятно. Оказалось, светился экран из синеродистого бария. Почему он светится? Солнце давно зашло, электрический свет не мог вызвать свечения, катодная трубка выключена, да и вдобавок закрыта черным чехлом из картона. Рентген еще раз посмотрел на катодную трубку и упрекнул себя: оказывается, он забыл ее выключить. Нащупав рубильник, ученый выключил трубку. Исчезло и свечение экрана; включил трубку вновь — и вновь появилось свечение. Значит, свечение вызывает катодная трубка! Но каким образом? Ведь катодные лучи задерживаются чехлом, да и воздушный метровый промежуток между трубкой и экраном для них является броней. Так началось рождение открытия.
Оправившись от минутного изумления, Рентген начал изучать обнаруженное явление и новые лучи, названные им Х-лучами. Оставив футляр на трубке, чтобы катодные лучи были закрыты, он с экраном в руках начал двигаться по лаборатории. Оказывается, полтора-два метра для этих неизвестных лучей не преграда. Они легко проникают через книгу, стекло, станиоль… А когда рука ученого оказалась на пути неизвестных лучей, он увидел на экране силуэт ее костей! Фантастично и жутковато! Но это только минута, ибо следующим шагом Рентгена был шаг к шкафу, где лежали фотопластинки: увиденное нужно было закрепить на снимке. Так начался новый ночной эксперимент. Ученый выявил, что лучи засвечивают пластинку, что они не расходятся сферически вокруг трубки, а имеют определенное направление…
Утром обессиленный Рентген ушел домой, чтобы немного передохнуть, а потом вновь начать работать с неизвестными лучами. Большинство ученых немедленно опубликовали бы такое открытие. Рентген же считал, что сообщение произведет большее впечатление, если удастся привести какие-то данные о природе открытых им лучей, измерив их свойства. Поэтому он 50 дней напряженно работал, проверяя все предположения, которые только приходили ему в голову. Рентген доказал, что лучи исходили от трубки, а не от какой-либо другой части аппаратуры.
Перед самым Новым годом, 28 декабря 1895 г., Рентген решил ознакомить своих коллег с проделанной работой. На 30 страницах он описал выполненные опыты, отпечатал статью в виде отдельной брошюры и разослал ее вместе с фотографиями ведущим физикам Европы.
В марте 1896 г. Рентген выступил со вторым сообщением. В нем он описал опыты по ионизирующему действию лучей и по изучению возбуждения Х-лучей различными телами. В результате этих исследований он констатировал, что «не оказалось ни одного твердого тела, которое под действием катодных лучей не возбуждало бы Х-лучей». Это привело Рентгена к изменению конструкции трубки для получения интенсивных рентгеновских лучей. «В этой трубке Х-лучи выходят из анода. Основываясь на опытах с трубками различных конструкций, я пришел к заключению, что для интенсивности Х-лучей не имеет значения, является ли место возбуждения лучей анодом или нет». Тем самым Рентгеном были установлены основные черты конструкции рентгеновских трубок с алюминиевым катодом и платиновым антикатодом.
Открытие Рентгена вызвало огромный резонанс не только в научном мире, но и во всем обществе. Несмотря на скромное название, которое дал своей статье Рентген: «О новом роде лучей. Предварительное сообщение», она вызвала огромный интерес в разных странах. В Санкт-Петербурге уже 22 января 1896 г. опыты Рентгена были повторены во время лекции в физической аудитории университета.
Лучи Рентгена быстро нашли практическое применение в медицине и в технике, но проблема их природы оставалась одной из важнейших в физике. Рентгеновские лучи вновь возбудили спор между сторонниками корпускулярной и волновой природы света, и ставилось множество экспериментов с целью решить проблему.
Благодаря дальнейшим исследованиям рентгеновских лучей (Чарльз Баркл: измерения рассеянных лучей с использованием способности лучей Рентгена разряжать наэлектризованные тела (Нобелевская премия 1917 г.), Лауэ: дифракция рентгеновских лучей (Нобелевская премия 1914 г.), отец и сын Брэгги: точное определение расстояния между атомами в кристаллах с помощью рентгеновских лучей (Нобелевская премия 1915 г.)), в физику пришли два фундаментальных научных факта: рентгеновские лучи обладают такими же волновыми свойствами, как и световые лучи; с помощью рентгеновских лучей можно исследовать не только внутреннее строение человеческого тела, но и заглянуть вглубь кристаллов.
По рентгеновским снимкам ученые теперь могли легко отличить кристаллы от аморфных тел, выявить сдвиги цепочек атомов в глубине непрозрачных для света металлов и полупроводников, определить, какие изменения в структуре кристаллов происходят при сильном нагревании и глубоком охлаждении, при сжатии и растяжении.
Рентген не взял патента, подарив свое открытие всему человечеству. Это дало возможность конструкторам разных стран мира изобретать разнообразные рентгеновские аппараты.
Врачи хотели с помощью рентгеновских лучей узнать как можно больше о недугах своих пациентов. Вскоре они смогли судить не только о переломах костей, но и об особенностях строения желудка, о расположении язв и опухолей. Обычно желудок прозрачен для рентгеновских лучей, и немецкий ученый Ридер предложил кормить больных перед фотографированием… кашей из сернокислого бария. Сернокислый барий безвреден для организма и значительно менее прозрачен для рентгеновских лучей, чем мышци или внутренние ткани. На снимках стали видны любые сужения или расширения пищеварительных органов человека.
В более поздних рентгеновских трубках поток электронов излучает раскаленная вольфрамовая спираль, против которой расположен антикатод из тонких пластинок железа или вольфрама. Из антикатода электроны выбивают сильный поток рентгеновских лучей.
Мощные источники лучей Рентгена были найдены вне пределов Земли. В недрах новых и сверхновых звезд идут процессы, во время которых возникает рентгеновское излучение большой интенсивности. Измеряя приходящие к Земле потоки рентгеновского излучения, астрономы могут судить о явлениях, происходящих за многие миллиарды километров от нашей планеты. Возникла новая область науки — рентгеноастрономия…
Так, лучи Рентгена, открытые в конце XІX в., дали толчок достижениям и успехам XX в., без которых немыслима современная жизнь и открытия будущего.
Пресс-служба «Украинского медицинского журнала»
по материалам www.phizmat.org.ua
Электронно-лучевая трубка | Университет Оксфорда Факультет физики
Электронно-лучевая трубка была научной диковинкой, открытой в конце 19 го века, и основой технологии отображения в конце 20 го . Теперь мы знаем, что таинственные «катодные лучи» на самом деле являются электронами, и мы можем использовать магниты, чтобы изменить их траекторию.
Прибор
Очевидно, что для этого эксперимента требуется электронно-лучевая трубка, заполненная газом, который светится, когда в нее попадают электроны. Идеальный ЭЛТ окружен катушками Гельмгольца, чтобы можно было прикладывать переменное магнитное поле. При отсутствии катушек Гельмгольца достаточно сильного неодимового магнита, чтобы искривить электронный пучок.
В дополнение к электронно-лучевой трубке вам, вероятно, понадобится чувствительная камера, чтобы показать вашей аудитории результаты этого эксперимента. Пучки электронов слишком тусклые, чтобы их можно было увидеть непосредственно кому-либо, кроме очень небольшой аудитории, и они также являются проблемой для видеооборудования! Вероятно, понадобится камера с ночным режимом или ручное управление усилением (или ISO) и выдержкой.
Если у вас нет электронно-лучевой трубки, старый ЭЛТ-телевизор или компьютерный монитор и сильный магнит обеспечат более качественную версию этой демонстрации.
Демонстрации
Электронно-лучевая трубка
- Приглушите свет и включите камеру, если она у вас есть.
- Увеличивайте энергию электронного луча до тех пор, пока газ внутри шара не станет отчетливо светиться.
- Если в вашем ЭЛТ нет катушек Гельмгольца, просто помахайте неодимовым магнитом рядом с ЭЛТ, чтобы увидеть изгиб луча. Возможно, вам придется делать это довольно медленно, если камера настроена на низкую частоту кадров, чтобы увеличить ее чувствительность к слабому освещению.
- Если в вашем ЭЛТ есть катушки Гельмгольца, увеличивайте ток в них до тех пор, пока луч не согнется.
- Изогнув траекторию луча, еще больше увеличьте энергию и покажите, что кривизна уменьшается с увеличением энергии электрона.
- Примените более сильное магнитное поле, чтобы продемонстрировать, что кривизну можно снова увеличить, увеличив напряженность магнитного поля.
ЭЛТ-телевизор/монитор + магнит
- Получение изображения на экране телевизора или компьютера. Если это экран компьютера, просто подключите его к ноутбуку. Для телевизора многие видеокамеры и цифровые фотокамеры будут иметь S-видео, компонентное или композитное соединение; старые видеокамеры могут иметь их напрямую, но новые видеокамеры или цифровые камеры могут иметь специальный кабель, который подключается к разъему mini-USB или аналогичному разъему на камере и подключается к разъемам нескольких типов для вставки в телевизор. Относительно неподвижное яркое изображение или видео облегчает различение эффекта, который мы собираемся наблюдать.
- Поднесите сильный магнит к экрану телевизора. Изображение будет деформироваться, и появятся широкие цветные дорожки.
- Если после извлечения магнита из телевизора искажение и цвета остаются, выключение и повторное включение должно привести к «размагничиванию» телевизора, что устранит проблему — на это указывает характерный лязг, который часто сопровождает включение ЭЛТ. . Иногда, часто после многократного цикла, телевизор не размагничивается. В этом случае выключите его, оставьте на короткое время и снова включите.
Статистика естественного движения населения
скорость электрона, ускоренного через 1 В:
600 км/с
сила изгибающих магнитов БАК:
8,36 Т
2 Магнитные поля здесь1
1 Как это работает будет искривлять траекторию движущейся заряженной частицы, и мы можем использовать этот эффект для управления лучом. Что особенно важно для Accelerate! , вам нужно большее магнитное поле, чтобы согнуть быстро движущуюся частицу.
В электронно-лучевой трубке электроны выбрасываются из катода и ускоряются с помощью напряжения, набирая скорость около 600 км/с на каждый вольт, до которого они ускоряются. Некоторые из этих быстро движущихся электронов врезаются в газ внутри трубки, заставляя ее светиться, что позволяет нам увидеть траекторию луча. Затем катушки Гельмгольца можно использовать для приложения измеримого магнитного поля путем пропускания через них известного тока.
Схематическое изображение ЭЛТ-телевизора в разрезе.
Скачать это изображение »
Магнитное поле будет вызывать силу, действующую на электроны, перпендикулярную как направлению их движения, так и магнитному полю. Это заставляет заряженную частицу в магнитном поле двигаться по круговой траектории. Чем быстрее движется частица, тем больший круг очерчивается для данного поля или, наоборот, тем большее поле необходимо для данного радиуса кривизны луча. Сделать этот количественный вывод невозможно без контроля как над энергией частиц, так и над магнитным полем, поэтому это необходимо указать, если в вашей демонстрации нет ни того, ни другого.
В случае ЭЛТ-телевизора траектории электронов искажаются из-за приближения магнита к экрану. Изображение на экране зависит от точного удара электронов о люминофоры на задней стороне экрана, которые при ударе излучают разные цвета света. Таким образом, электроны вынуждены приземляться в неправильном месте, вызывая искажение изображения и психоделические цвета.
Что такое электронно-лучевая трубка? – Комплект
Электронно-лучевая трубка — это электронная трубка, содержащая фосфоресценцию с помощью электронных пушек и используемая для создания скриншотов.
Одним из элементов, необходимых для контроля и ремонта электронной аппаратуры, является электронно-лучевая трубка. Что такое электронно-лучевая трубка? Для чего используется электронно-лучевая трубка? Что такое электронно-лучевой осциллограф и как им пользоваться? Давайте вместе рассмотрим все, что касается электронно-лучевой трубки.
Электронно-лучевая трубка представляет собой электронное устройство, которое отображает график, то есть картину сигналов. Это электронно-лучевая трубка, которая используется в телевизорах для подводного плавания и позволяет отражать изображение на экране. Электронно-лучевая трубка, в основном используемая в телевизионных приемников, был обнаружен сэром Уильямом Круксом около ста лет назад. Эта стеклянная трубка, из которой удаляется воздух и снижается давление, позволяет формировать экран путем модуляции, ускорения и отклонения электронных лучей.
К этой трубке прикреплены два электрода. Один из электродов находится на кончике, а другой сбоку. Они называются катодами и анодами. Электроды подключаются к источнику высокого напряжения, как индукционная катушка, и тогда катод становится отрицательным, а анод становится положительным. Катодные лучи создают флуоресценцию на некоторых веществах. При воздействии катодных лучей мел дает оранжевый алмаз и зеленый цвет. Эти цвета являются флуоресцентными. Алюминий часто находится внутри электронно-лучевой трубки. Это связано с тем, что падающий резкий свет указывает на то, движется ли луч прямо. Магниты, расположенные рядом с трубкой, могут изменять путь лучей, и это указывает на то, что лучи несут электрический заряд. Хотя электронно-лучевая трубка выглядит как элемент, объединенный с осциллографом, это инструмент, который проливает свет на множество различных научных исследований.
Для чего используется электронно-лучевая трубка?
Электронно-лучевая трубка, газовая трубка, изобретенная сэром Уильямом Круксом и др. Электроны движутся прямо от катода к аноду и путешествуют. По мере того, как электронный луч быстро сканирует путь, изображение формируется и отражается на экране. Для работы электронно-лучевой трубки требуется высокое напряжение. По этой причине эту работу должны выполнять специалисты. Хотя электронно-лучевая трубка используется во многих областях, она больше всего поддерживает научные и экспериментальные исследования. Рентгеновские лучи были открыты Вильгельмом Рентгеном в 1895 году благодаря катодным лучам. Телевизоры Scuba, использовавшиеся в прошлом, сегодня заменены жидкокристаллическими, светодиодными и плазменными экранами.
Вам также может понравиться: https://compocket.com/blogs/news/what-is-tektronix-oscilloscope
Электронно-лучевая трубка является одним из важнейших элементов осциллографа. Элемент, создающий изображение и обеспечивающий графическое отображение сигналов, называется электронно-лучевой трубкой. Трубка состоит из трех основных частей.
- Электронная пушка и элементы фокусировки-ускорения
- Вертикальные и горизонтальные отклоняющие пластины
- Вакуумный корпус с люминофорным экраном, светящимся при попадании электронного луча
Катод с оксидным слоем нагревается нитью накаливания. Электроны, покидающие катод в результате нагревания, становятся свободными. Сетка управления во внутренней структуре осциллографа регулирует и уравновешивает распространение электронов. Затем фокусирующий и ускоряющий аноды фокусируют электроны в тонкий пучок и ускоряют его.
Между двумя пластинами проходят пучки высокоскоростных электронов. Первая из отклоняющих пластин отклоняет электроны в вертикальном направлении.
Полярность напряжения также определяет направление отклонения. Величина определяет амплитуду того же напряжения. Электронный пучок отклоняется слева направо в зависимости от напряжения. Таким образом, будет определено положение электронного луча на экране. Поскольку экран фосфористый, эта капля заставляет люминофор светиться. В результате этого блика изображение передается на экран. Так работают осциллографы, которые позволяют отслеживать сигналы графически. Наконечник катода из никеля покрыт оксидным слоем.
Вам также может понравиться: https://compocket.com/blogs/news/what-does-an-oscilloscope-do
Распределение электронов может быть иногда медленным, а иногда быстрым и рассеянным. Поэтому изображения возникают под разными углами. Сетка управления используется для управления потоком электронов. Электронно-лучевая трубка довольно большая по размеру . Из-за своей ширины и веса он сегодня не очень популярен. Осциллографы с электронно-лучевой трубкой постепенно уступают место цифровым моделям.
Предпочтительны либо цифровые осциллографы, либо USB-осциллографы, особенно когда требуются полевые осциллографы. Кроме просмотра сигнала в usb и цифровых осциллографах есть такие опции, как сохранение или печать. Поэтому им чаще отдают предпочтение в научных исследованиях, контроле устройств и ремонте.
Электронно-лучевая трубка — Энциклопедия Нового Света
Электронно-лучевая трубка, использующая электромагнитную фокусировку и отклонение
электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) , изобретенная немецким физиком Карлом Фердинандом Брауном в 1897 году, представляет собой вакуумированную стеклянную оболочку, содержащую электронную пушку (источник электронов) и флуоресцентный экран, обычно с внутренними или внешними средствами для ускорения и отклонения электроны. Когда электроны ударяются о флуоресцентный экран, излучается свет.
Электронный луч отклоняется и модулируется таким образом, что на экране появляется изображение. Изображение может представлять собой электрические сигналы (осциллограф), изображения (телевидение, компьютерный монитор), эхосигналы самолетов, обнаруженные радаром, и т.д.
Одиночный электронный луч может быть обработан таким образом, чтобы отображать движущиеся изображения в естественных цветах.
Содержимое
- 1 Общее описание
- 2 трубки осциллографа
- 3 Компьютерные дисплеи
- 4 Стеклянная колба
- 5 Будущее технологии ЭЛТ
- 6 магнитов
- 7 Опасность для здоровья
- 8 Защита от высокого вакуума
- 9 Утилизация ЭЛТ
- 10 Примечания
- 11 Каталожные номера
- 12 Внешние ссылки
- 13 кредитов
Генерация изображения на ЭЛТ путем отклонения электронного луча требует использования вакуумной стеклянной оболочки, которая является большой, глубокой, тяжелой и относительно хрупкой. Развитие технологий обработки изображений без этих недостатков привело к тому, что ЭЛТ были в значительной степени вытеснены плоскими плазменными экранами, жидкокристаллическими дисплеями, DLP, OLED-дисплеями и другими технологиями.
Обратный процесс можно использовать для создания электронной версии изображения, падающего на соответствующий экран в трубке видеокамеры: электроны испускаются под действием фотоэлектрического эффекта; результирующий электрический ток может быть обработан для передачи информации, которая позже будет воссоздана на ЭЛТ или другом дисплее.
Рендеринг вырезок цветового CRT
- Электронные орудия
- Электронные балки
- Фокусирующие катушки
- Отклонные катушки
- Anode Connection
- Маска для разделяющих пучков для красных, и голубых. с красной, зеленой и синей зонами
- Крупный план покрытой люминофором внутренней стороны экрана
Общее описание
Самая ранняя версия ЭЛТ представляла собой диод с холодным катодом, модификацию трубки Крукса с экран с люминофорным покрытием, иногда называемый трубкой Брауна. Первая версия с горячим катодом была разработана Джоном Б. Джонсоном (который дал свое имя термину «шум Джонсона») и Гарри Вайнером Вайнхартом из Western Electric и стала коммерческим продуктом в 1919 году.22.
Теперь известно, что катодные лучи представляют собой пучок электронов, испускаемый нагретым катодом внутри вакуумной трубки и ускоряемый разностью потенциалов между этим катодом и анодом. Экран покрыт фосфоресцирующим покрытием (часто переходными металлами или редкоземельными элементами), излучающим видимый свет при возбуждении электронами высокой энергии. Луч отклоняется либо магнитным, либо электрическим полем, чтобы переместить яркую точку в нужное положение на экране.
В телевизорах и компьютерных мониторах вся передняя часть трубки систематически сканируется по фиксированному шаблону, называемому растром . Изображение создается путем модуляции интенсивности электронного луча с помощью принятого видеосигнала (или другого полученного из него сигнала). Во всех телевизионных приемниках с ЭЛТ, за исключением некоторых очень ранних моделей, луч отклоняется за счет магнитного отклонения переменного магнитного поля, создаваемого катушками (магнитное ярмо ), управляемыми электронными схемами вокруг горловины трубки.
Электронная пушка
Источником электронного луча является электронная пушка, которая создает поток электронов посредством термоэлектронной эмиссии и фокусирует его в тонкий пучок. Пистолет расположен в узкой цилиндрической горловине в крайней задней части ЭЛТ и имеет электрические соединительные штыри, обычно расположенные в круглой конфигурации, отходящие от его конца. Эти штифты обеспечивают внешние соединения с катодом, с различными элементами сетки в пушке, используемой для фокусировки и модуляции луча, а в ЭЛТ с электростатическим отклонением — с отклоняющими пластинами. Поскольку ЭЛТ представляет собой устройство с горячим катодом, эти контакты также обеспечивают подключение к одному или нескольким нагревателям накаливания внутри электронной пушки. Когда ЭЛТ работает, нагреватели часто можно увидеть светящимися оранжевым светом сквозь стеклянные стенки горловины ЭЛТ. Необходимость «прогрева» этих нагревателей вызывает задержку между первым включением ЭЛТ и временем, когда дисплей становится видимым. В старых трубках это могло занять пятнадцать секунд или больше; современные ЭЛТ-дисплеи имеют схемы быстрого запуска, которые создают изображение в течение примерно двух секунд с использованием либо кратковременного увеличения тока нагревателя, либо повышенного напряжения на катоде. Как только ЭЛТ прогреется, нагреватели остаются включенными постоянно. Электроды часто покрываются черным слоем — запатентованный процесс, используемый всеми основными производителями ЭЛТ для повышения плотности электронов.
Электронная пушка ускоряет не только электроны, но и ионы, присутствующие в неидеальном вакууме (некоторые из которых возникают в результате дегазации внутренних компонентов трубки). Ионы, будучи намного тяжелее электронов, гораздо меньше отклоняются магнитными или электростатическими полями, используемыми для позиционирования электронного луча. Ионы, попадающие на экран, повреждают его; чтобы предотвратить это, электронную пушку можно расположить немного в стороне от оси трубки, чтобы ионы ударялись о сторону ЭЛТ, а не о экран. Постоянные магниты ( ионная ловушка ) отклоняют более легкие электроны так, что они ударяются об экран. Некоторые очень старые телевизоры без ионной ловушки показывают потемнение в центре экрана, известное как ионное горение. Алюминиевое покрытие, использовавшееся в более поздних ЭЛТ, уменьшило потребность в ионной ловушке.
Когда электроны ударяются о слой люминофора с плохой проводимостью на стеклянной ЭЛТ, он становится электрически заряженным и имеет тенденцию отталкивать электроны, снижая яркость (этот эффект известен как «прилипание»). Чтобы предотвратить это, внутреннюю сторону слоя люминофора можно покрыть слоем алюминия, соединенным с проводящим слоем внутри трубки, который избавляется от этого заряда. Он имеет дополнительные преимущества, заключающиеся в увеличении яркости за счет отражения к зрителю света, излучаемого в направлении задней части трубки, и защиты люминофора от ионной бомбардировки.
Трубки для осциллографов
Для использования в осциллографах конструкция несколько отличается. Вместо того, чтобы отслеживать растр, электронный луч направляется непосредственно по произвольному пути, в то время как его интенсивность поддерживается постоянной. Обычно луч отклоняется горизонтально (X) из-за изменяющейся разности потенциалов между парой пластин слева и справа от него и вертикально (Y) пластинами сверху и снизу, хотя магнитное отклонение возможно. Мгновенное положение луча будет зависеть от напряжений X и Y. Наиболее полезно, чтобы горизонтальное напряжение неоднократно увеличивалось линейно со временем, пока луч не достигнет края экрана, а затем возвращается к своему начальному значению (пилообразный сигнал, генерируемый временной базой). Это заставляет дисплей отображать напряжение Y как функцию времени. Многие осциллографы работают только в этом режиме. Однако может быть полезно отображать, скажем, зависимость напряжения от тока в индуктивном компоненте с помощью осциллографа, который позволяет вводить X-Y, без использования временной развертки.
Электронная пушка всегда находится по центру горловины трубки; проблема образования ионов либо игнорируется, либо смягчается за счет использования алюминированного экрана.
Луч можно перемещать намного быстрее, и проще сделать отклонение луча точно пропорциональным приложенному сигналу, используя электростатическое отклонение, как описано выше, вместо магнитного отклонения. Магнитное отклонение достигается за счет пропускания токов через внешние по отношению к трубке катушки; это позволяет создавать гораздо более короткие трубки для заданного размера экрана. Схемные устройства необходимы для приблизительной линеаризации положения луча в зависимости от тока сигнала, а очень широкие углы отклонения требуют устройств для удержания луча в фокусе (динамическая фокусировка).
В принципе, любой тип отклонения может использоваться для любых целей; но электростатическое отклонение лучше всего подходит для осциллографов с относительно небольшими экранами и высокими требованиями к производительности, в то время как телевизионный приемник с большим экраном и электростатическим отклонением будет иметь многометровую глубину.
При использовании электростатического отклонения необходимо решить некоторые проблемы. Простые отклоняющие пластины представляют собой довольно большую емкостную нагрузку для усилителей отклонения, требующую больших токов для быстрого заряда и разряда этой емкости. Другая, более тонкая проблема заключается в том, что при переключении электростатического заряда электроны, которые уже прошли часть пути через область отклоняющей пластины, будут отклонены лишь частично. Это приводит к тому, что кривая на экране отстает от быстрого изменения сигнала.
Осциллографы с чрезвычайно высокими характеристиками избегают этой проблемы, разделяя вертикальные (а иногда и горизонтальные) отклоняющие пластины на ряд пластин по длине «отклоняющей» области ЭЛТ и электрически соединенных линией задержки с ее характеристическим импедансом. ; синхронизация линии задержки устанавливается в соответствии со скоростью электронов через область отклонения. Таким образом, изменение заряда «течет» по отклоняющей пластине вместе с электронами, на которые она должна воздействовать, почти сводя на нет свое влияние на те электроны, которые уже частично проходят через эту область. Следовательно, луч, как видно на экране, почти мгновенно перемещается из старой точки в новую. Кроме того, поскольку вся система отклонения работает как нагрузка с согласованным импедансом, проблема управления большой емкостной нагрузкой смягчается.
Очень часто осциллографы имеют усилители, которые быстро прерывают или меняют луч, отключая дисплей при переключении. Это позволяет отображать один луч в виде двух или более трасс, каждая из которых представляет отдельный входной сигнал. Их правильно называют многоканальными (двухканальными, четырехканальными и т. д.) осциллографами.
Гораздо реже встречается настоящий двухлучевой осциллограф, трубка которого содержит электронную пушку, производящую два независимых электронных луча. Обычно, но не всегда, обе балки отклоняются по горизонтали одной общей парой пластин, в то время как каждая балка имеет свои собственные вертикальные отклоняющие пластины. Это позволяет отображать во временной области два сигнала одновременно.
Многие современные осциллографы пропускают электронный луч через распорную сетку . Эта сетка действует как линза для электронов и примерно удваивает отклонение электронного луча, позволяя использовать большую лицевую панель при той же длине оболочки трубки. Сетка расширения также имеет тенденцию увеличивать «размер пятна» на экране, но этот компромисс обычно приемлем.
При отображении однократных быстрых событий электронный луч должен очень быстро отклоняться, при этом на экран попадает небольшое количество электронов, что приводит к тусклому или невидимому отображению. Простого улучшения можно добиться, надев на экран бленду, к которой наблюдатель прижимается лицом, исключая посторонний свет, но ЭЛТ-осциллографы, предназначенные для очень быстрых сигналов, дают более яркое изображение за счет пропускания электронного луча через микроканальную пластину непосредственно перед он достигает экрана. Благодаря явлению вторичной эмиссии эта пластина увеличивает количество электронов, достигающих люминофорного экрана, давая более яркое изображение, возможно, с немного большим пятном.
Люминофоры, используемые в экранах трубок осциллографов, отличаются от тех, что используются в экранах других трубок дисплея. Люминофоры, используемые для отображения движущихся изображений, должны давать изображение, которое очень быстро исчезает, чтобы избежать смазывания новой информации остатками предыдущего изображения; то есть они должны иметь короткую стойкость. Осциллограф часто отображает кривую, которая повторяется без изменений, поэтому более длительное сохранение не является проблемой; но это определенное преимущество при просмотре одиночного события, поэтому используются люминофоры с более длительным послесвечением.
Осциллограмма может быть любого цвета без потери информации, поэтому обычно используется люминофор с максимальной эффективной светимостью. Глаз наиболее чувствителен к зеленому цвету: для визуального и общего применения люминофор P31 дает визуально яркий след, а также хорошо фотографирует и достаточно устойчив к выгоранию электронным лучом. Для дисплеев, предназначенных для фотографирования, а не для просмотра, синяя дорожка люминофора P11 обеспечивает более высокую фотографическую яркость; для очень медленных дисплеев люминофоры с очень длительным послесвечением, такие как P7, , которые дают зеленый след, за которым следует более продолжительное янтарное или желтое остаточное изображение.
Экран люминофора большинства трубок осциллографа содержит постоянно нанесенную внутреннюю сетку, разделяющую экран в декартовых координатах. Эта внутренняя шкала позволяет легко измерять сигналы, не беспокоясь об ошибке параллакса. Менее дорогие трубки осциллографов могут вместо этого иметь внешнюю сетку из стекла или акрилового пластика. Большинство масштабных сеток могут иметь боковую подсветку для использования в затемненной комнате.
Трубки для осциллографов почти никогда не имеют встроенной защиты от взрыва. Внешняя защита от взрыва всегда должна быть обеспечена либо в виде внешней решетки, либо, для трубок с внутренней сеткой, в виде простого листа стекла или пластика. Защитный экран от взрыва часто окрашивается в цвет, соответствующий свету, излучаемому люминофорным экраном; это улучшает контраст с точки зрения пользователя.
Компьютерные дисплеи
Крупный план теневой маски 15-дюймового ЭЛТ-монитора, показывающий курсор.
Крупный план апертурной решетки 25-дюймового телевизионного монитора, на котором отображается буква «e» на странице телетекста.
Графические дисплеи для первых компьютеров использовали векторные мониторы, тип ЭЛТ, похожий на осциллограф, но обычно использующий магнитное, а не электростатическое отклонение. Здесь луч проводит прямые линии между произвольными точками, многократно обновляя дисплей как можно быстрее. Векторные мониторы также использовались в некоторых аркадных играх с конца 1970-х до середины 1980-х, таких как 9.0264 Астероиды . Векторные дисплеи для компьютеров не страдали заметно от артефактов отображения, связанных с алиасингом и пикселизацией, но были ограничены тем, что могли отображать только контур фигуры (продвинутые векторные системы могли обеспечить ограниченное количество затенения) и только ограниченное количество грубо- нарисованный текст (количество нарисованных фигур и/или текстовых символов было строго ограничено, поскольку скорость обновления была примерно обратно пропорциональна количеству векторов, которые нужно было нарисовать). Некоторые векторные мониторы способны отображать несколько цветов, используя либо типичный трехцветный ЭЛТ, либо два слоя люминофора (так называемый «цвет проникновения»). В этих двухслойных трубках, контролируя силу электронного луча, можно заставить электроны достигать (и освещать) один или оба слоя люминофора, обычно создавая зеленый, оранжевый или красный цвет на выбор.
В других графических дисплеях использовались «трубки для хранения», включая бистабильные трубки для хранения с прямым просмотром (DVBST). Эти ЭЛТ изначально сохраняли изображение и не требовали периодического обновления.
В некоторых дисплеях для первых компьютеров (тех, которые должны были отображать больше текста, чем было практично, с использованием векторов, или которые требовали высокой скорости для вывода фотографий) использовались ЭЛТ Charactron. Они включают в себя перфорированную металлическую маску (трафарет), которая формирует широкий электронный луч для формирования символа на экране. Система выбирает символ на маске, используя один набор схем отклонения, и выбирает позицию для рисования символа, используя второй набор. Луч активируется на короткое время, чтобы нарисовать символ в этой позиции. Графику можно было рисовать, выбирая на маске положение, соответствующее коду пробела (на практике они просто не рисовались), в центре которого было небольшое круглое отверстие; это фактически отключило маску символов, и система вернулась к обычному векторному поведению.
Многие из первых компьютерных дисплеев использовали «медленные» или долгоживущие люминофоры, чтобы уменьшить мерцание для оператора. Хотя это снижает нагрузку на глаза для относительно статичных дисплеев, недостатком долговечного люминофора является то, что при смене дисплея он создает видимое остаточное изображение, исчезновение которого может занять до нескольких секунд. Это делает его непригодным для анимации или отображения динамической информации в реальном времени.
В цветных трубках используются три разных люминофора, которые излучают красный, зеленый и синий свет соответственно. Они собраны вместе в полоски (как в конструкции апертурной решетки) или в группы, называемые «триадами» (как в ЭЛТ с теневой маской). Цветные ЭЛТ имеют три электронные пушки, по одной для каждого основного цвета, расположенные либо по прямой линии, либо по треугольной конфигурации (пушки обычно конструируются как единое целое). Луч каждого пистолета достигает точек ровно одного цвета; решетка или маска поглощают те электроны, которые в противном случае попали бы в неправильный люминофор. Поскольку каждый луч начинается в немного другом месте внутри трубки, и все три луча возмущаются практически одинаково, определенный отклоняющий заряд заставит лучи попасть в несколько другое место на экране (называемое «субпикселем»). Цветные ЭЛТ с пушками, расположенными в треугольной конфигурации, известны как ЭЛТ с дельта-пушками, потому что треугольная форма напоминает форму греческой буквы дельта.
Шаг точек определяет «исходное разрешение» дисплея. На ЭЛТ с дельта-пушками, когда разрешение сканирования приближается к разрешению шага точки, появляется муар (разновидность полос с мягкими краями) из-за интерференционных узоров между структурой маски и сеткой нарисованных пикселей. Однако мониторы с апертурной решеткой не страдают вертикальным муаром, поскольку полоски люминофора не имеют вертикальных деталей.
Стеклянная оболочка
Внешнее стекло пропускает свет, генерируемый люминофором, из монитора, но (для цветных трубок) оно должно блокировать опасные рентгеновские лучи, генерируемые электронами высокой энергии, воздействующими на внутреннюю часть лицевой панели ЭЛТ. По этой причине стекло освинцовывается. Для цветных трубок требуется значительно более высокое анодное напряжение, чем для монохромных трубок (до 32 000 вольт в больших трубках), отчасти для компенсации блокировки некоторых электронов апертурной маской или решеткой; количество производимых рентгеновских лучей увеличивается с напряжением. Благодаря свинцовому стеклу, другим экранам и защитным схемам, предназначенным для предотвращения чрезмерного повышения анодного напряжения в случае неисправности, рентгеновское излучение современных ЭЛТ находится в допустимых пределах безопасности.
ЭЛТ имеют ярко выраженную триодную характеристику, что приводит к значительной гамме (нелинейная зависимость между током пучка и интенсивностью света). В первых телевизорах гамма экрана была преимуществом, потому что она уменьшала контрастность экрана. Однако в системах, где требуется линейный отклик (например, при настольных издательских системах), применяется гамма-коррекция. Гамма-характеристика существует сегодня во всех цифровых видеосистемах.
ЭЛТ-дисплеи накапливают на экране статический электрический заряд, если не принять профилактических мер. Этот заряд не представляет угрозы безопасности, но может привести к существенному ухудшению качества изображения из-за притяжения частиц пыли к поверхности экрана. Если регулярно не протирать дисплей сухой тканью или специальной чистящей салфеткой (при использовании обычных бытовых чистящих средств можно повредить антибликовый защитный слой на экране), через несколько месяцев яркость и четкость изображения значительно падают.
Высокое напряжение (EHT), используемое для ускорения электронов, обеспечивается трансформатором. Для ЭЛТ, используемых в телевизорах, это обычно трансформатор обратного хода, который увеличивает линейное (горизонтальное) отклонение питания до 32 000 вольт для цветной трубки (монохромные трубки и специальные ЭЛТ могут работать при гораздо более низких напряжениях). Выход трансформатора выпрямляется, а пульсирующее выходное напряжение сглаживается конденсатором, образованным самой трубкой (ускоряющий анод — одна пластина, стекло — диэлектрик, заземленное (заземленное) покрытие Аквадаг на внешней стороне трубки другая пластина). До цельностеклянных трубок конструкция между экраном и электронной пушкой была сделана из тяжелого металлического конуса, служившего ускоряющим анодом. Затем сглаживание EHT было выполнено с помощью высоковольтного конденсатора, внешнего по отношению к самой лампе. В самых ранних телевизорах, до изобретения конструкции трансформатора обратного хода, использовался линейный источник высокого напряжения; поскольку эти источники были способны отдавать гораздо больший ток при своем высоком напряжении, чем системы обратного хода, в случае аварии они оказались чрезвычайно смертоносными. Это было учтено в конструкции схемы обратного хода; в случае неисправности система обратного хода обеспечивает относительно небольшой ток, что делает шанс человека выжить при прямом ударе от высоковольтного анодного провода более обнадеживающим (хотя никоим образом не гарантируется).
Будущее технологии ЭЛТ
ЭЛТ-экраны имеют гораздо более глубокие корпуса по сравнению с ЖК-экранами для данной области, однако они могут отображать более высокое разрешение на меньшем экране. Кроме того, ЖК-дисплеи имеют худшую цветопередачу из-за люминесцентных ламп, используемых в качестве подсветки, хотя в целом они могут быть ярче. В результате CRT полезны для отображения фотографий с большим количеством пикселей на единицу площади и правильным цветовым балансом, а также для сосредоточения большой области рабочего стола на маленьком экране. Разрешение 1600 на 1200 при соотношении сторон 18 дюймов 4:2, а не 20-24 дюйма на большинстве ЖК-дисплеев, также позволяет меньше двигаться глазами при просмотре различных частей экрана. Однако прекращение производства большинства высококачественных ЭЛТ в середине 2000-х годов (включая высококлассные линейки продуктов Sony, NEC и Mitsubishi) означает снижение возможностей ЭЛТ. В дополнение к тому, что они предлагают высокое разрешение на меньшей площади экрана, они предлагают более дешевое разрешение для данного разрешения.
В целом дисплеи обратной проекции и ЖК-дисплеи потребляют меньше энергии на единицу площади экрана, но плазменные дисплеи потребляют столько же или даже больше, чем ЭЛТ. [1] Однако цветные ЭЛТ по-прежнему находят приверженцев в компьютерных играх благодаря их высокой частоте обновления и более высокому разрешению при начальной стоимости. ЭЛТ также по-прежнему популярны в полиграфии и вещании, а также в профессиональном видео, фотографии и графике из-за их большей точности цветопередачи и контрастности, лучшего разрешения при отображении движущихся изображений и лучшего обзора под углом, хотя улучшения в ЖК-дисплее технологии все больше снимают эти опасения. Спрос на ЭЛТ-экраны стремительно падает, и производители реагируют на эту тенденцию. Например, в 2005 году Sony объявила о прекращении производства компьютерных ЭЛТ-дисплеев. Точно так же немецкий производитель Loewe прекратил производство телевизоров с ЭЛТ в декабре 2005 года. Обычно телевизоры и мониторы с ЭЛТ заменяются всего через 5-6 лет, хотя обычно они способны удовлетворительно работать в течение гораздо более длительного времени.
Эта тенденция менее развита в телевизионных ЭЛТ-дисплеях. Из-за высокой стоимости больших ЖК-панелей и плазменных дисплеев рыночная ниша для ЭЛТ все еще существует как более дешевая альтернатива этим технологиям. Однако эта ситуация быстро меняется. В Соединенном Королевстве крупнейший розничный продавец бытового электронного оборудования DSG (Dixons) сообщил, что ЭЛТ-модели составляли 80-90 процентов объема продаж телевизоров на Рождество 2004 года и только 15-20 процентов год спустя, и что они были Ожидается, что к концу 2006 года эта цифра составит менее 5 процентов. Компания Dixons объявила о прекращении продаж телевизоров с ЭЛТ в 2007 году9.0004 [2]
Магниты
Магниты никогда не следует размещать рядом с цветным ЭЛТ, так как они могут вызвать намагничивание теневой маски, а в тяжелых случаях могут необратимо исказить ее механически, что приведет к появлению неправильных цветов на экране. намагниченная область. Это называется проблемой «чистоты», потому что она влияет на чистоту одного из основных цветов, а остаточный магнетизм вызывает нежелательное отклонение электронов от одной пушки к люминофорному пятну неправильного цвета. Это может быть дорогостоящим, чтобы исправить, хотя это может исправить себя в течение нескольких дней или недель. Большинство современных телевизоров и почти все новые компьютерные мониторы имеют встроенную катушку размагничивания, которая при включении питания создает кратковременное переменное магнитное поле, сила которого ослабевает в течение нескольких секунд (обычно затухание реализуется с помощью специальный резистор в цепи, сопротивление которого увеличивается при повышении его температуры в результате прохождения через него тока). Взаимодействие катушки с теневой маской, полосой экрана и компонентами шасси является причиной характерного «гула», связанного с включением многих дисплеев с ЭЛТ. Это поле размагничивания достаточно сильное, чтобы устранить большинство случаев намагничивания теневой маски.
Спектры составных синих, зеленых и красных люминофоров в обычном ЭЛТ
Можно приобрести или построить внешнюю катушку размагничивания, которая может помочь в размагничивании старых телевизоров или в случаях, когда встроенная катушка неэффективна.
Трансформатор, создающий сильное переменное магнитное поле (обычно его можно найти в паяльниках, но не в паяльниках), также можно использовать для размагничивания монитора, поднеся его к центру монитора и активировав его. , и медленно перемещая пистолет по все более широким концентрическим кругам за край монитора, пока мерцающие цвета не перестанут быть видны (если используется паяльный пистолет, убедитесь, что горячий наконечник направлен на подальше от стекла и пользователя). Чтобы отчетливо видеть мерцающие цвета, вам может понадобиться экран белого или светлого цвета. Этот процесс может потребоваться повторить несколько раз, чтобы полностью удалить сильное намагничивание.
В экстремальных случаях очень сильные магниты, такие как популярные в настоящее время неодим-железо-бор или магниты NIB, могут фактически деформировать (и, вероятно, навсегда согнуть) теневую маску. Это создаст на экране область нечистой цветопередачи, и если теневая маска погнулась, такое повреждение, как правило, уже не исправить. Воздействие магнитов на старый черно-белый телевизор или монохромный (с зеленым или желтым экраном) монитор компьютера, как правило, безвредно; это можно использовать как эффективный демонстрационный инструмент для наблюдения за немедленным и драматическим воздействием магнитного поля на движущиеся заряженные частицы.
Опасность для здоровья
Электромагнетизм: Некоторые считают, что электромагнитные поля, излучаемые ЭЛТ-мониторами, представляют опасность для здоровья живых клеток. Воздействие этих полей уменьшается в соответствии с законом обратных квадратов, который описывает распространение всего электромагнитного излучения: удвоить расстояние, четверть мощности; в руководствах по мониторам и телевизорам обычно рекомендуется минимальное расстояние просмотра 85 см (34 дюйма). ЭМ-энергия также менее интенсивна для пользователя дисплея, чем для человека, находящегося за ним, поскольку отклоняющий хомут расположен ближе к задней части.
Хорошо известно, что электромагнитные волны достаточной энергии могут нанести вред клеткам человека (как в случае ионизирующего излучения), но в настоящее время не установлено, что более слабое излучение, обычно испускаемое электронными устройствами (включая ЭЛТ), уже давно -временные последствия для здоровья.
Ионизирующее излучение: ЭЛТ излучают небольшое количество рентгеновского излучения в результате бомбардировки электронным лучом теневой маски/апертурной решетки и люминофоров. Почти все это излучение блокируется толстым свинцовым стеклом экрана, поэтому количество излучения, выходящего из передней части монитора, считается безвредным. Правила Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в 21 CFR 1020 используются для строгого ограничения, например, телевизионных приемников до 0,5 миллирентген в час (мР/ч) (0,13 мкКл/(кг•ч) или 36 пА/кг) на расстоянии 5 см от любой внешней поверхности; большинство выбросов CRT значительно ниже этого предела.
Ранние цветные телевизионные приемники (многие из которых сейчас являются предметом коллекционирования) были особенно уязвимы из-за примитивных систем регулирования высокого напряжения. Производство рентгеновских лучей, как правило, незначительно в черно-белых телевизорах (из-за низкого ускоряющего напряжения и тока луча) и практически во всех цветных дисплеях с конца 1960-х годов, когда были добавлены системы для отключения системы горизонтального отклонения (и, следовательно, источник высокого напряжения) в случае сбоя регулирования напряжения ускорения.
Все телевизионные приемники и ЭЛТ-дисплеи, оснащенные ламповым выпрямителем высокого напряжения или трубкой регулятора высокого напряжения, также генерируют рентгеновское излучение на этих этапах. Эти каскады обычно размещаются в металлическом корпусе, называемом «клеткой высокого напряжения», чтобы существенно уменьшить (и эффективно устранить) воздействие. Например, внутри этого металлического корпуса будут установлены электронные лампы 1Б3 и 6БК4. По соображениям рентгеновской и электрической безопасности установка никогда не должна эксплуатироваться с открытой крышкой отсека высокого напряжения.
Токсины: ЭЛТ могут содержать токсичные люминофоры, хотя это очень редко встречается в современных ЭЛТ; Разрушение стеклянной оболочки может привести к высвобождению этих токсинов. Кроме того, из-за опасности рентгеновского излучения стеклянные оболочки большинства современных ЭЛТ изготовлены из стекла с высоким содержанием свинца, что может представлять опасность для окружающей среды, особенно в присутствии кислотных дождей, просачивающихся через свалки. Электровакуумные лампы с косвенным нагревом (включая ЭЛТ) используют соединения бария и другие химически активные материалы в конструкции катодных и геттерных узлов; обычно этот материал превращается в оксиды при воздействии воздуха, но следует соблюдать осторожность, чтобы избежать контакта с внутренней частью всех сломанных трубок. В некоторых юрисдикциях выброшенные ЭЛТ считаются токсичными отходами.
Мерцание: Постоянное обновление ЭЛТ может вызвать головные боли у страдающих мигренью и судороги у эпилептиков, если они светочувствительны. Доступны экранные фильтры для уменьшения этих эффектов. Высокая частота обновления (выше 75 Гц) также помогает свести на нет эти эффекты.
Высокое напряжение: ЭЛТ работают при очень высоком напряжении, которое может сохраняться долгое время после выключения и/или отключения устройства, содержащего ЭЛТ, иногда в течение многих лет. Остаточные заряды в сотни вольт могут сохраняться и в больших конденсаторах в цепях питания прибора, содержащего ЭЛТ; эти обвинения могут сохраняться. Современные схемы содержат стабилизирующие резисторы, гарантирующие, что высоковольтное питание разрядится до безопасного уровня не более чем за пару минут. Эти разрядные устройства могут выйти из строя даже на современном устройстве и оставить эти высоковольтные заряды.
Вольтметр должен быть рассчитан на 32 000 + вольт, чтобы измерять наличие высокого напряжения. Вполне вероятно, что потребуется специальный вольтметр, так как наиболее распространенные не измеряют напряжение в этом диапазоне.
Те, кто работает внутри оборудования, содержащего ЭЛТ, должны знать, как и уметь безопасно устранять эти опасности. В частности, большой резиновый разъем в виде присоски отвечает за подачу ускоряющего напряжения на раструб ЭЛТ. Под присоской находится ультор, который подает ускоряющее напряжение внутрь трубки. Внутри стеклянный колпак покрыт металлической краской, а снаружи колпак покрыт проводящим графитовым покрытием под названием Аквадаг; Таким образом, между соединением ультора с обратноходовым трансформатором и Аквадагом имеется емкость, способная поддерживать полное ускоряющее напряжение в течение нескольких недель. Хотя это ускоряющее напряжение высокое (обычно от 7 киловольт (кВ) до 50 кВ в зависимости от размера экрана, монохромного или цветного, прямого просмотра или проекции), емкость и обратный ток малы (порядка пикофарад и наноампер соответственно). , поэтому удары от ускоряющего напряжения обычно неприятны и болезненны, но обычно безвредны. С другой стороны, напряжения и доступные токи, используемые в цепях отклонения и питания, могут привести к мгновенной смерти.
Ношение ЭЛТ экраном в сторону, направленным в сторону, а концом пистолета, направленным к груди, является наиболее опасным способом его удержания. Высокое напряжение, если оно все еще хранится в трубке, может пройти от рук на лицевой стороне ЭЛТ к концу трубки, расположенному на оружии, прямо в грудную клетку.
Имплозия: Все ЭЛТ и другие электронные лампы работают в условиях высокого вакуума, поэтому молекулы воздуха и газа не мешают потокам электронов. ЭЛТ имеют большие области обзора и пропорционально большие колокола, необходимые для компенсации отклонения электронных лучей к задней части экрана. В результате эти сильно откачанные стеклянные колбы имеют большую площадь поверхности, и каждый квадратный дюйм подвергается воздействию атмосферного давления. Чем больше ЭЛТ, тем больше площадь поверхности, тем больше общая нагрузка от внешнего давления воздуха.
Таким образом, ЭЛТ представляют опасность взрыва при неправильном обращении. Несмотря на то, что было проведено большое количество исследований конструкций ЭЛТ с защитой от взрыва, все ЭЛТ в той или иной степени представляют этот риск. Ранние телевизионные приемники даже включали «защитное стекло» для защиты зрителей от летящего стекла из-за спонтанных структурных отказов ЭЛТ; с современными (с начала 1960-х годов) ЭЛТ с полосами и склеенной лицевой стороной защитное стекло стало излишним. Защитные очки, кожаные перчатки и толстые свитера считаются незаменимым защитным снаряжением среди опытных техников и специалистов по консервации раннего телевизионного оборудования.
Безопасность при высоком вакууме
Из-за сильного вакуума внутри ЭЛТ они сохраняют большое количество механической энергии; они могут очень сильно взорваться, если внешняя стеклянная оболочка повреждена. Осколки стекла, ускоряемые силой взрыва, могут отскакивать друг от друга или промахиваться и вылетать с другой стороны трубы. Поэтому имплозия превращается в взрыв стекла и других частей трубы. Даже с цепным жилетом вы все равно можете оставить шрамы от этого события. (В частности, из-за работы на оборудовании с питанием из-за трубки, когда она взорвалась.) Большинство современных ЭЛТ, используемых в телевизорах и компьютерных дисплеях, имеют приклеенную многослойную лицевую панель, которая предотвращает взрыв, если лицевая панель повреждена, но раструб ЭЛТ (задняя часть стеклянной оболочки) такой защиты не обеспечивает. Некоторые специализированные ЭЛТ (например, используемые в осциллографах) даже не имеют приклеенной лицевой панели; для этих ЭЛТ требуется внешняя пластиковая лицевая панель или другая крышка, чтобы сделать их безопасными от взрыва во время использования. До использования приклеенных лицевых панелей одна из опасностей заключалась в том, что сломанная шейка или оболочка могли привести к движению электронной пушки с такой скоростью, что она прорвалась бы через поверхность трубки.
ЭЛТ в разобранном виде всегда следует переносить «лицом» вниз обеими руками, захватывая трубку под лицом и обхватывая руками стороны, к которым прикреплена металлическая монтажная рама. Важно никогда не носить ЭЛТ за шею! Для дополнительной безопасности рекомендуется носить тюбик в закрытой толстой коробке или с обернутой вокруг него толстой тканью (но не таким образом, чтобы мешать хвату тюбика); это уменьшит количество разлетающихся обломков в случае разрыва трубки. Большие тубы (более 19дюймов) должны нести два человека.
При обращении или утилизации ЭЛТ необходимо предпринять определенные шаги, чтобы избежать опасности взрыва. Самый простой и безопасный способ обезопасить трубку — определить маленький запаянный стеклянный наконечник в дальней задней части трубки (он может быть закрыт электрическим разъемом), а затем (в защитных очках и перчатках) надпилить небольшой надрез. через это, а затем сломать его с помощью плоскогубцев. Будет слышен громкий всасывающий звук, когда воздух входит в трубку, заполняя вакуум. Как только вакуум заполняется, трубка разрушается, но не может взорваться.
Утилизация ЭЛТ
В октябре 2001 года Агентство по охране окружающей среды разработало правила утилизации ЭЛТ в США, согласно которым ЭЛТ должны быть доставлены в специальные центры утилизации. В ноябре 2002 года EPA начало штрафовать компании, утилизировавшие ЭЛТ путем захоронения или сжигания. Регулирующие органы, местные и в масштабах штата, контролируют утилизацию ЭЛТ и другого компьютерного оборудования.
В Европе утилизация телевизоров и мониторов с ЭЛТ регулируется Директивой WEEE.
Примечания
- ↑ CNET, Основы мощности телевизора. Проверено 13 января 2007 г.
- ↑ London Evening Standard, Будущее безоблачно, поскольку Dixons отказывается от продажи больших телевизоров. Проверено 3 декабря 2006 г.
Ссылки
Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов
- Комптон, Кеннет. 2003. Производительность изображения на ЭЛТ-дисплеях . Беллингем, Вашингтон: SPIE: ISBN 0819441449.
- Даль, Пер Ф. 1997. Вспышка катодных лучей: история электрона Дж. Дж. Томсона . Оксфорд: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 0750304537.
- Хейлброн, Джон Л. 2003. Оксфордский справочник по истории современной науки . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 0195112296.
Внешние ссылки
Все ссылки получены 19 января 2017 г.
- PCTechGuide: Электронно-лучевые трубки.
- Samuel M. Goldwasser Информация о телевизоре и ЭЛТ-мониторе (киноскоп).
| Технология отображения | |
|---|---|
| Статический | Никси-трубка | Раздельный дисплей | Флип-точечный дисплей | Электронная бумага |
| Возможность видео | ЧРП | ЭЛТ | ПДП | светодиод | OLED | Лазерный телевизор | ЖК | DLP | ЛКоС | СЭД | ФЭД | NED Дисплей в свободном пространстве |
| 3D | Стереоскопический | Объемный | голографический |
| Прерывистый | Кинопроекция |
Кредиты
Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и дополнили статью в Википедии
в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:
- Электронно-лучевая трубка история
История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :
- История «Электронно-лучевой трубки»
Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.
Электронно-лучевая трубка | Encyclopedia.com
Конверт или контейнер
Электронная пушка
Системы фокусировки и отклонения
Экран дисплея
Ресурсы
Электронно-лучевая трубка — это устройство, использующее пучок электронов для создания изображения на экране. Электронно-лучевые трубки также известны как ЭЛТ. Электронно-лучевые трубки до сих пор широко используются в ряде электрических устройств, таких как экраны компьютеров, телевизоры, экраны радаров и осциллографы (средства визуализации сигналов, используемые в науке и технике).
Электронно-лучевая трубка состоит из пяти основных частей: оболочки или контейнера, электронной пушки, системы фокусировки, системы отклонения и экрана дисплея.
Большинство людей видели электронно-лучевую трубку или ее фотографии. «Кинескоп» в телевизоре — это, пожалуй, наиболее известная форма электронно-лучевой трубки. Внешняя оболочка, придающая кинескопу его характерную форму, называется оболочкой электронно-лучевой трубки. Оболочка чаще всего изготавливается из стекла, хотя для специальных целей также могут использоваться трубки из металла и керамики. Стеклянная электронно-лучевая трубка состоит из цилиндрической части, в которой находится электронная пушка, а также системы фокусировки и отклонения. На самом дальнем от электронной пушки конце цилиндрической части трубка расширяется, принимая коническую форму. На плоском широком конце конуса находится экран дисплея.
Воздух откачивается из электронно-лучевой трубки для создания вакуума с давлением в диапазоне от 10 -2 до 10 -6 Па, точное значение зависит от того, для чего будет использоваться трубка. Вакуум необходим для предотвращения столкновения электронов, образующихся в ЭЛТ, с атомами и молекулами внутри трубки.
Электронная пушка состоит из трех основных частей. Первый — это катод, кусок металла, который при нагревании испускает электроны. Один из наиболее распространенных используемых катодов сделан из металлического цезия, члена семейства щелочей, который очень легко теряет электроны. Когда цезиевый катод нагревается до температуры около 1750°F (954°С), он начинает испускать поток электронов. Затем эти электроны ускоряются анодом (положительно заряженным электродом), расположенным на небольшом расстоянии от катода. Когда электроны ускоряются, они проходят через маленькое отверстие в аноде в центр электронно-лучевой трубки.
Интенсивность электронного пучка, поступающего на анод, регулируется сеткой. Сетка может состоять из цилиндрического куска металла, к которому можно прикладывать переменный электрический заряд. Количество заряда, размещенного на управляющей сетке, определяет интенсивность проходящего через нее электронного луча.
В нормальных условиях электронный пучок, создаваемый описанной выше электронной пушкой, имеет тенденцию расширяться, образуя конусообразный пучок. Однако луч, падающий на экран дисплея, должен быть тонким и четко очерченным. Чтобы придать электронному лучу правильную форму, можно создать электрическую или магнитную линзу, подобную оптической линзе, рядом с ускоряющим электродом. Линза состоит из некоторой комбинации электрических или магнитных полей, которые формируют поток электронов, проходящих через нее, подобно тому, как стеклянная линза формирует световые лучи, проходящие через нее.
Электронный луч в электронно-лучевой трубке также должен перемещаться, чтобы он мог попасть в любую часть экрана дисплея. В общем, для управления траекторией электронного луча доступны два типа систем: электростатическая система и магнитная система. В первом случае отрицательно заряженные электроны отклоняются одинаковыми или противоположными электрическими зарядами, а во втором — магнитными полями.
В любом случае необходимы две системы отклонения: одна для перемещения электронного луча в горизонтальном направлении, а другая для его перемещения в вертикальном направлении. В стандартной телевизионной трубке электронный луч полностью сканирует экран дисплея примерно 25 раз в секунду.
Фактическое преобразование электрической энергии в световую происходит на экране дисплея, когда электроны ударяются о материал, известный как люминофор. Люминофор — это химическое вещество, которое светится при воздействии электрической энергии. Обычно используемый люминофор представляет собой соединение сульфида цинка. Когда чистый сульфид цинка подвергается воздействию электронного луча, он излучает зеленоватое свечение. Точный цвет, испускаемый люминофором, также зависит от наличия небольшого количества примесей. Например, сульфид цинка с металлическим серебром в качестве примеси дает голубоватое свечение, а с металлической медью в качестве примеси — зеленоватое свечение.
Выбор люминофора для использования в электронно-лучевой трубке очень важен. Известно много различных люминофоров, и каждый из них имеет особые характеристики. Например, люминофор, известный как оксид иттрия, испускает красное свечение при ударе электронов, а силикат иттрия испускает пурпурно-голубое свечение.
Скорость, с которой люминофор реагирует на электронный луч, также имеет значение. Например, в цветном телевизоре свечение люминофора должно длиться достаточно долго, но не слишком долго. Помните, что экран сканируется 25 раз каждую секунду. Если люминофор продолжает светиться слишком долго, при начале второго сканирования цвет останется с первого сканирования, и общая картина станет размытой. С другой стороны, если цвет с первого сканирования исчезнет до того, как начнется второе сканирование, на экране будет пустой момент, и изображение будет мерцать.
Электронно-лучевые трубки различаются деталями конструкции в зависимости от области их применения. В осциллографе, например, электронный луч должен перемещаться по экрану очень быстро и с высокой точностью, хотя он должен отображать только один цвет. Такие факторы, как размер и долговечность, также более важны для осциллографа, чем для домашнего телевизора.
С другой стороны, в коммерческом телевизоре цвет, очевидно, является важным фактором. В таком наборе необходима комбинация из трех электронных пушек, по одной на каждый из основных цветов, используемых при создании цветного изображения.
В начале 2000-х годов технологии дисплеев с плоским экраном начали быстро вытеснять ЭЛТ в большинстве приложений. Хотя по состоянию на 2006 год телевизоры с ЭЛТ все еще оставались на рынке из-за их ценового преимущества, большинство производителей компьютеров сокращали производство ЭЛТ-мониторов в пользу мониторов с плоским экраном. Например, корпорация Apple прекратила поставки компьютеров с ЭЛТ-мониторами летом 2001 г., а корпорация Sony объявила в 2005 г. о прекращении производства ЭЛТ-мониторов. Прогнозируется, что мировой рынок ЭЛТ упадет примерно с 20 миллиардов долларов в 1999 до примерно 10 миллиардов долларов в 2007 году.
Ключевые термины
Люминофор — Химическое вещество, излучающее свечение при попадании на него пучка электронов.
КНИГИ
Бадано, Альдо. Высококачественные дисплеи для медицинских изображений. Беллингем, Вашингтон: Международное общество оптической инженерии, 2004.
Комптон, Кеннет. Производительность изображения на ЭЛТ-дисплеях. Беллингем, Вашингтон: Международное общество оптической инженерии, 2003 г.
Дэвид Э. Ньютон
Электронно-лучевые трубки | Chemdemos
Серия электронно-лучевых трубок наглядно демонстрирует различные свойства электрона. Электронно-лучевая трубка № 12 свидетельствует о том, что катодные лучи не видны человеческому глазу. Катодно-лучевая трубка № 14 — катодные лучи отбрасывают тень за Мальтийским крестом. Электронно-лучевая трубка № 16 — свет, падающий на вертушку внутри ЭЛТ, не заставляет вертушку двигаться. Однако когда катодные лучи попадают на вертушку внутри ЭЛТ, вертушка начинает вращаться и двигаться. Электронно-лучевая трубка № 18 — в затемненной комнате электронный луч (катодные лучи) проявляется на люминофорном экране в виде ярко-синей линии. Электронный луч отклоняется электрическим полем и магнитным полем. Позвольте около 10 минут для этой демонстрации. Эта демонстрация сопровождается рабочим листом класса.
Примечания к учебному плану
Электроны движутся по прямым линиям от катода к аноду (Мальтийский крест ЭЛТ). Катодные лучи представляют собой частицы и имеют массу, потому что катодные лучи заставляют вращаться металлическую вертушку внутри ЭЛТ. Катодные лучи имеют отрицательный заряд, потому что Дж.Дж. Эксперимент Томпсона показал, что катодные лучи притягиваются к положительной пластине конденсатора и от пластины с отрицательным зарядом, а магнитное поле отклоняет катодные лучи в направлении, соответствующем тому, что лучи представляют собой отрицательно заряженные частицы.
Цель обучения
Учащиеся должны уметь указать вклад экспериментов, проведенных Томсоном, Миликаном и Резерфордом, в понимание учеными структуры атома.
Время выполнения
Для этого проекта требуется один день выполнения.
Обсуждение
Электроны испускаются нагретой нитью и ускоряются положительно заряженным экраном в электронной пушке. Когда электроны ударяются о фосфоресцентный экран, они переводят электроны фосфоресцентного материала в более высокие энергетические состояния. Когда электроны возвращаются в основное состояние, они излучают видимый свет.
Отклонение катодных лучей электрическим полем. Приложение высокого напряжения к пластинам конденсатора создает электрическое поле. Когда катодный луч проходит через это электрическое поле, отрицательно заряженные электроны отклоняются к положительно заряженной пластине и от отрицательно заряженной пластины. Одинаковые заряды отталкиваются, разные заряды притягиваются.
Отклонение катодных лучей магнитным полем — Магнит создает магнитное поле, перпендикулярное электронному лучу и параллельное плоскости столешницы. Магнитное поле отклоняет электроны по правилу правой руки.
Материалы
- Электронно-лучевая трубка
- Высоковольтный источник питания постоянного тока/120 В переменного тока для электронной пушки и нагревательной катушки
- довольно мощный магнит
Процедура
Отклонение катодных лучей (электронного луча) электрическим полем — Включите удлинитель. Включите питание обоих источников высокого напряжения. Приглушите свет в доме. Увеличьте мощность источника высокого напряжения, подключенного к электронной пушке. След катодного луча должен появиться на фосфоресцентном экране. Увеличьте мощность источника высокого напряжения, подключенного к обкладкам конденсатора. Катодный луч должен отклоняться вверх. Полностью отключите оба источника питания. При желании поменяйте местами провода, идущие к отклоняющим пластинам, и повторите процесс. Катодный луч должен отклоняться вниз.
Отклонение катодных лучей магнитным полем — Включите удлинитель. Включите питание обоих источников высокого напряжения. Приглушите свет в доме. Увеличьте мощность источника высокого напряжения, подключенного к электронной пушке. След катодного луча должен появиться на фосфоресцентном экране. Поднесите один конец магнита к передней части трубки перпендикулярно оси луча. Катодный луч должен отклоняться либо вверх, либо вниз в зависимости от того, какой полюс магнита близок к лучу. Поворот магнита так, чтобы другой полюс был ближе всего к магнитному полю, должен вызвать отклонение катодных лучей в противоположном направлении. Полностью отключите оба источника питания.
Движение вертушки
в ЭЛТ за счет взаимодействия с катодными лучами — катодные лучи, падающие на вертушку внутри ЭЛТ, приводят в движение вертушку.
Катодные лучи, падающие на
Мальтийский крест внутри ЭЛТ, создают тень. Доказывает, что катодные лучи исходят от катода и распространяются к аноду.
Меры предосторожности
Не прикасайтесь к высоковольтным проводам при включенном питании. Стеклянная трубка хрупкая и вакуумированная. Наденьте защитные очки в случае взрыва.
Подготов. Примечания
Электронно-лучевая трубка
- Все материалы получены в демонстрационном кабинете физики.
- Подключите высоковольтный выход высоковольтного источника питания постоянного тока/120 В переменного тока к электронной пушке электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Отрицательный провод входит в гнездо в центре задней части электронной пушки ЭЛТ. Положительный провод входит в гнездо со стороны электронной пушки ЭЛТ.
- Подсоедините провода от выхода 120 В переменного тока высоковольтного источника питания постоянного тока/120 В переменного тока к ЭЛТ. Один вывод подключается к задней части отрицательного провода высокого напряжения, а другой входит в другое гнездо рядом с ним, смещенным от центра на задней части электронной пушки в ЭЛТ.
- Подсоедините провода от другого источника постоянного тока высокого напряжения к дефлекторным пластинам в верхней и нижней части ЭЛТ. Положительный вывод должен быть подключен к верхней части, а отрицательный вывод должен быть подключен к нижней части.
- Подключите оба блока питания к удлинителю, а сам удлинитель — к розетке. Электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) — научные факты ударять по флуоресцентному экрану для формирования изображения.
Электронно-лучевая трубка
История электронно-лучевой трубки
Выдающийся физик Иоганн Хитторф открыл катодные лучи в 1869 году в трубках Крукса. Трубки Крукса — это частично вакуумные трубки с двумя электродами, на которых поддерживается высокая разность потенциалов для отвода катодных лучей от отрицательно заряженного электрода, катода. Артур Шустер и Уильям Крукс доказали, что катодные лучи отклоняются электрическим и магнитным полями соответственно. В 1897 году английский физик Дж.Дж. Эксперименты Томсона с катодными лучами привели к открытию электрона, первой открытой субатомной частицы.
Самая ранняя версия электронно-лучевой трубки, трубка Брауна, была изобретена в 1897 году немецким физиком Фердинандом Брауном. Он использовал холодный катод для работы. Он использовал слюдяной экран с люминофорным покрытием и диафрагму для получения видимой точки. Катодный пучок отклонялся только магнитным полем, в отличие от газоразрядной трубки, использованной ранее в том же году Дж.Дж. Томсона, который использовал только электростатическое отклонение с использованием двух внутренних пластин. Брауну также приписывают изобретение осциллографа с электронно-лучевой трубкой, также известного как электрометр Брауна.
В 1907 году электронно-лучевая трубка впервые была использована в телевидении, когда русский ученый Борис Розинг пропускал через нее видеосигнал для получения на экране геометрических фигур. Раньше в электронно-лучевых трубках использовались холодные катоды. Однако горячий катод появился после разработки Джоном Б. Джонсон и Гарри Вайнер Вайнхарт из Western Electric.
Этот тип катода состоит из тонкой нити накала, нагретой до очень высокой температуры за счет пропускания через нее электрического тока. Он использует термоэлектронную эмиссию в вакуумных трубках для высвобождения электронов из мишени.Первое коммерческое производство телевизоров с электронно-лучевой трубкой началось в 1934 году компанией Telefunken в Германии. Это изгибало путь для крупномасштабного производства и использования ЭЛТ-телевизоров до недавней разработки жидкокристаллических дисплеев, светоизлучающих диодов и плазменных телевизоров.
Электронно-лучевая трубка Описание
ЭЛТ состоит из трех частей.
Электронная пушка
Эта часть создает поток электронов, движущихся с очень высокой скоростью, в процессе термоэлектронной эмиссии. Тонкая нить нагревается при пропускании через нее переменного тока. Он используется для нагрева катода, обычно сделанного из металлического цезия, который высвобождает поток электронов при нагревании до температуры около 1750°С.
0004 0 F. Анод, который является положительно заряженным электродом, расположен на небольшом расстоянии и поддерживается при высоком напряжении, которое заставляет катодные лучи приобретать значительно большие ускорения по мере их движения к нему.Поток электронов проходит через маленькое отверстие в аноде и попадает в центральную часть трубки. Существует сетка или ряд сеток, поддерживаемых при переменном потенциале, которые контролируют интенсивность электронного луча, достигающего анода. При этом ограничивается и яркость конечного изображения, формируемого на экране. Монохромный ЭЛТ имеет одну электронную пушку, тогда как цветной ЭЛТ имеет три электронные пушки для основных цветов, красного, зеленого и синего, которые перекрываются между собой для получения цветных изображений.
Схема электронно-лучевой трубки
Отклоняющая система
Поток электронов после выхода из анода имеет тенденцию распространяться в форме конуса. Но его нужно сфокусировать, чтобы сформировать острую точку на экране.
Кроме того, его положение на экране должно быть желаемым. Это достигается за счет воздействия на луч магнитного и электрического полей, перпендикулярных друг другу. Затем прямой путь луча отклоняется, и он попадает на экран в нужной точке. Следует иметь в виду, что анод придает ему значительное ускорение, порядка долей скорости света. Это наделяет луч очень большим количеством энергии.Флуоресцентный ЭЛТ-экран
Эта часть проецирует изображение для просмотра пользователем. На него наносится покрытие из сульфида цинка или фосфора, которое может вызывать флуоресценцию. Когда на него попадает высокоэнергетический пучок электронов, его кинетическая энергия преобразуется в энергию света, образуя на экране светящееся пятно. Когда на систему отклонения подаются сложные сигналы, яркое пятно перемещается по экрану по горизонтали и вертикали, образуя так называемый растр.
Растровое сканирование происходит так же, как если бы мы читали книгу. То есть слева направо, затем вниз и обратно налево и двигаться вправо, чтобы закончить чтение строки.
Это продолжается до тех пор, пока не завершится сканирование всего экрана. Однако сканирование ЭЛТ происходит так быстро каждую секунду, что зритель не может следить за фактическим движением точки, но может видеть все изображение, полученное таким образом.Видео о механизме электронно-лучевой трубки
Эксперимент с электронно-лучевой трубкой, автор J.J.Thomson
Научному сообществу уже было известно, что катодные лучи способны осаждать заряд, тем самым доказывая, что они являются носителями некоторого рода заряда. Но они не были уверены, можно ли этот заряд отделить от частиц, образующих лучи. Поэтому знаменитый английский физик Дж. Дж. Томсон разработал эксперимент, чтобы проверить точную природу.
Первый эксперимент Томсона с ЭЛТ
Томсон взял электронно-лучевую трубку и в то место, куда должен был попасть электронный луч, поместил пару металлических цилиндров с прорезями на них. Пара, в свою очередь, была подключена к электрометру, устройству для улавливания и измерения электрических зарядов.
Затем, при работе ЭЛТ, в отсутствие каких-либо электрических или магнитных полей, пучок электронов направлялся прямо к цилиндрам, проходил через удачно расположенные щели и заставлял электрометр регистрировать большое количество заряда. Пока что результат был вполне ожидаемым.На следующем этапе он поместил магнит рядом с траекторией катодного луча, который создал магнитное поле. Как вы, возможно, знаете, электрическое поле и магнитное поле никогда не могут действовать вдоль одной и той же линии. Следовательно, заряженные катодные лучи отклоняются от своего пути и пропускают щели. Таким образом, электрометр вообще ничего не регистрирует. Таким образом, он пришел к выводу, что катодные лучи несут с собой заряды, куда бы они ни пошли, и невозможно отделить заряды от лучей.
Второй эксперимент Томсона с ЭЛТ
Во второй попытке Томсон попытался отклонить катодные лучи, применив электрическое поле. Это может доказать природу заряда, который они несут. Были попытки и раньше достичь цели, но они потерпели неудачу.
Он думал, что если потоки электрически заряжены, то они должны отклоняться электрическими полями, но не мог объяснить, почему его установка не показала такого движения.JJ Thomson Experiment
Позже он пришел к выводу, что первоначальный путь не изменился, поскольку поток был покрыт проводником, то есть слоем ионизированного воздуха в данном случае. Поэтому он приложил большие усилия, чтобы сделать внутреннюю часть трубки как можно ближе к вакууму, вытянув весь остаточный воздух и браво! Катодные лучи сильно отклонялись. Великий ученый ловко поместил два электрода, положительный и отрицательный, посередине трубки, чтобы создать электрическое поле. Заметив, что луч отклоняется к аноду, он смог успешно доказать, что катодные лучи несут один и только один тип заряда, отрицательный.
Третий эксперимент Томсона с ЭЛТ
Томсон попытался рассчитать отношение заряда к массе частиц, составляющих лучи, и обнаружил, что оно исключительно мало. Это означало, что частицы имели либо очень маленькую массу, либо очень высокий заряд.
Он остановился на первом и выдвинул смелую гипотезу о том, что катодные лучи образуются из частиц, исходящих из самого атома.Краткое изложение эксперимента
С помощью некоторых модификаций обычной ЭЛТ эксперимент Томсона с электронно-лучевой трубкой доказал, что катодные лучи состоят из потоков отрицательно заряженных частиц, масса которых меньше массы атомов. Весьма вероятно, что они были одним из компонентов атомов.
Применение электронно-лучевой трубки
Осциллограф
Измеряет изменения электрического напряжения во времени. Если горизонтальную пластину подключить к источнику напряжения, а вертикальную к часовому механизму, то изменения величины напряжения будут отображаться на ЭЛТ-мониторе в виде волны. При увеличении напряжения линия, образующая волну, вырывается вверх, а при низком напряжении опускается. Если вместо источника переменного напряжения горизонтальные пластины подключить к цепи, то такое устройство можно использовать для обнаружения любого резкого изменения ее напряжения.
Таким образом, его можно использовать для устранения неполадок.Телевизоры
Телевизор с электронно-лучевой трубкой
До появления легких ЖК и плазменных телевизоров все телевизоры были громоздкими и имели в себе электронно-лучевые трубки. У них была очень высокая скорость сканирования растра, примерно 1/50 th секунды. В цветном телевизоре постоянство разных цветов будет длиться только время между двумя последовательными сканированиями. Если бы он оставался дольше, то трубка давала бы размытые изображения. Но если действие цветов заканчивалось до следующего сканирования, то оно порождало мерцание экрана. В современных ламповых телевизорах используются ЭЛТ с плоским экраном, в отличие от их аналогов прошлых лет.
Развлекательное устройство с электронно-лучевой трубкой
Развлекательное устройство с электронно-лучевой трубкой
Развлекательное устройство с электронно-лучевой трубкой, предшественница современных видеоигр, дало миру первое игровое устройство.
ЭЛТ производила электронные сигналы в виде луча света. Затем ручки контроллера в трубке использовались для регулировки траекторий света, чтобы он мог попасть в цель, отпечатанную на прозрачной накладке, прикрепленной к экрану ЭЛТ-дисплея. Игра была задумана на ракетных дисплеях времен Второй мировой войны и создавала эффект запуска ракет по целям.Другое применение
Мониторы с электронно-лучевой трубкой широко используются в качестве устройства отображения в радарах. Однако компьютерный ЭЛТ-монитор постепенно устарел с появлением тонкопанельных мониторов TFT-LCD.
Риски для здоровья
Ионизирующее излучение: ЭЛТ могут излучать небольшое количество ионизирующего излучения, которое необходимо контролировать в соответствии с Правилами Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов в 21 C.F.R. 1020.10. Однако большинство ЭЛТ, произведенных после 2007 года, имеют гораздо меньшие выбросы, чем установленный предел.
Мерцание: Низкая частота обновления, 60 Гц и ниже, может вызвать мерцание у большинства людей, хотя восприимчивость зрения к мерцанию у разных людей разная.
Токсичность: Задние стеклянные трубки современных ЭЛТ могут быть изготовлены из свинцового стекла, которое трудно утилизировать, поскольку оно может представлять опасность для окружающей среды. Некоторые из более старых версий также содержат кадмий и фосфор, что делает трубки очень токсичными. Следует соблюдать специальные процессы переработки электронно-лучевых трубок, соответствующие нормам Агентства по охране окружающей среды США.
Взрыв: Очень высокий уровень вакуума внутри ЭЛТ может привести к его взрыву, если защитное стекло повреждено. Это вызвано высоким атмосферным давлением, которое заставляет стекло трескаться и разлетаться с большой скоростью во всех направлениях. Хотя современные ЭЛТ имеют прочную оболочку для предотвращения разрушения, с ними следует обращаться очень осторожно.
