Электронный прожектор

Устройство кинескопа

Устройство кинескопа схематически изображено на рис. 15.1, а. Основными частями являются: стеклянная колба 8, электронно-оптическая система 2, формирующая электронный луч, и люминофорный экран. На горловине кинескопа помещается отклоняющая система 3, с помощью которой формируется магнитное поле, обес­печивающее перемещение электронного луча в процессе развертки изображения.

Рис. 15.1. Устройство кинескопа

Экран представляет собой слой люминофора 7, покрытый тон­кой пленкой алюминия 6. В цилиндрической горловине колбы поме­щен электронный прожектор 2. Второй анод прожектора соединен с проводящим покрытием, нанесенным на внутреннюю поверхность колбы и горловины. Вывод второго анода 5 сделан через колбу, а остальных электродов — через цоколь 1. Отличия кинескопов черно-белого телевидения и кинескопов цветного телевидения заключаются в принципах устройства экрана. Для преобразования сигнала в световое изображение использу­ется явление люминесценции, заключающееся в способности атомов, молекул и ионов некоторых веществ испускать свет при переходе из состояния с повышенной энергией (возбужденное состояние) в состо­яние с меньшей энергией. Вещества, обладающие такой способно­стью, называются люминофорами.

В телевидении используется катодолюминесценция — свечение, вызванное ударами быстролетящих электронов. Бомбардировка лю­минофора быстрыми электронами приводит его в возбужденное со­стояние, при котором электроны атомов люминофора оказываются переведенными на более высокие энергетические уровни внешних ор­бит. Возвращаясь с внешних орбит на прежние уровни, электроны излучают кванты света.

Люминофоры, применяемые для экранов кинескопов, предста­вляют собой кристаллические вещества различного химического со­става. Это могут быть окислы, силикаты, сульфиды и фосфаты цин­ка, кадмия, магния, кальция, активированные различными металла­ми. Активацией добиваются повышения эффективности и необходи­мого спектрального состава излучения.

Электрооптические характе­ристики люминофорных экранов зависят от химического состава ве­щества люминофора, технологии его нанесения и условий возбужде­ния. Важнейшими характеристиками экрана являются цвет свечения, инерционность и световая отдача. Цвет свечения экрана определяет­ся типом выбранного люминофора.

Электронным прожектором называется конструктивный узел электронно-лучевого прибора, состоящий из катода и ряда электро­дов, которые обеспечивают ускорение, фокусировку и управление плотностью электронов луча. Электронный прожектор должен сфор­мировать электронный луч с током в несколько сот микроампер и диаметром луча в плоскости экрана не более 0,5 мм, а также обес­печить возможность модуляции тока луча сигналом изображения. Причем для получения изображения с требуемой контрастностью при приемлемых уровнях модулирующего сигнала прожектор дол­жен обладать достаточно крутой модуляционной характеристикой. Электронный луч может быть сфокусирован с помощью электромаг­нитных или электростатических полей. Преобладающая часть совре­менных кинескопов имеет электронный прожектор с электростатиче­ской фокусировкой, которая не требует увеличения габаритов откло­няющих систем за счет размещения в их корпусе фокусирующей ка­тушки, дополнительного увеличения мощности источников питания, менее чувствительна к изменению питающих напряжений, стабильна во времени, в связи с чем не требует оперативной регулировки.

Конструктивно электронный прожектор представляет собой си­стему цилиндрических электродов (рис. 15.1,6) и состоит из по­догревателя 1, термокатода 2, модулятора 3, ускоряющего электро­да 4, фокусирующего электрода 5, второго анода 6. Построенный по такой схеме прожектор называется пентодным. Применение пентодного прожектора в кинескопе позволяет ослабить влияние изме­нения потенциала ускоряющего электрода на качество фокусиров­ки электронного луча.

Большинство прожекторов современных кинескопов строят по двухлинзовой оптической схеме. При этом фокусировка электрон­ного луча осуществляется в двух зонах: в поле иммерсионного объектива и в поле главной фокгаирующей линзы.

Рис. 15.2. Иммерсионный объектив

Иммерсионный объектив (рис. 15.2) образуют: термокатод 1, мо-дулятор 2 и ускоряющий электрод 3. Благодаря высокой разности потенциалов между катодом и ускоряющим электродом (U= 500...800 В) и малому расстоянию между этими электродами в зо­не иммерсионного объектива создается большая напряженность элек­трического поля, конфигурация сечения эквипотенциальных поверх­ностей которого на рис. 7.2, а обозначена штриховыми линиями. Эми­тируемые с поверхности катода электроны попадают в поле иммерси­онного объектива (7.2. а, 6) и собираются в плоскости его фокуса в узкий пучок, сечение которого называется кроссовером. Диаметр кроссовера (Кр) оказывается значительно меньше диаметра той ча­сти катода, с которой электроны попадают в отверстие модулятора.

После кроссовера пучок электронов снова расходится и попадает в фокусирующее поле главной фокусирующей линзы, которая перено­сит изображение кроссовера в плоскость экрана. При этом сечение пучка в плоскости экрана имеет размер кроссовера. Таким образом, использование двухлинзовой оптической схемы (рис.15.2,6) позволя­ет сравнительно просто получить в плоскости экрана сечение луча с радиусом не более 0,5 мм при существенно большем радиусе эми­тирующей поверхности катода.

Дата добавления: 2014-01-06