ЕПТ з магнітним керуванням

Будова ЕПТ з магнітним фокусом і магнітним відхиленням приведено на рис.6.

Електронна гармата складається із катода К,модулятора М і анодів і (анод всередині балона з єднаний з графітовим покриттям – аквадагом).

Фокусуючу котушку (ФК) під’єднують до постійної напруги , внаслідок чого через неї протікає постійний струм , який створює навколо неї неоднорідне поле . Система відхилення складається із відхиляючих котушок (ВК),розміщених перпендикулярно одна до другої та осі трубкики. Ці котушки створюють магнітні поля , силові лінії яких взаємоперпендикулярні.

Фокусуючи котушка має рядову обвитку і одягається прямо на колбу трубки. Принцип фокусування електронного променя магнітним полем показано на рис.7. Неоднорідне магнітне поле ФК має осьову складову вектора індукції і радіальну складову . На електрони , що влітають у фокусуючи магнітне поле з швидкістю діє сила Лоренца

F= e ,

яка перпендикулярна як до вектора так і до вектора і закручує електрони навколо осі Z.(на рис.7.ця сила не показана, вона направлена перпендикулярно до площини рисунку). Обертання електрона навколо осі Z зумовлює появу сили взаємодії електрона з осьовою складовою магнітного поля .Ця сила ( ) завжди направлена до осі Z і величинf її тим більша , чим дальше віддалений електрон від осі . Сумісна дія сил F і приводить до того, що траєкторія електронів має вид спіралі. Регулюванням величини струму , що протікає через ФК , можна змінювати величину , а відповідно сили , таким чином , щоби траєкторії електронів перетинались в площині екрану.

Для відхилення електронного променя по вертикалі і горизонталі використовують дві пари котушок , розміщених взаємно перпендикулярно .

Котушки мають складну форму і представляють єдину конструкцію яка називається відхиляючою системою(рис.8). Вертикально розміщені котушки створюють магнітне поле з напруженістю , що зміщує промінь у вертикальній площині і називаються кадровими. Горизонтально розміщені котушки створюють магнітне поле з напруженістю , яке пересуває прмінь в горизонтальній площині , і називаються рядковими.

На рис.9. показано магнітне поле відхиляючої котушки , силові лінії якого направлені в сторону спостерігача перпендикулярно до площини рисунка. Електрон ,який відлітає в магнітне магнітне поле з швидкістю перпендикулярною до напруженості поля ,рухається по колу , радіус якого визначається формулою

Після виходу із поля котушки електрон буде рухатися прямолінійно (по дотичній до кола в точці виходу) і попадає на екран в точку ,віддалену від центра екрана на деяку відстань h. Очевидно ,що величина відхилення променя від центру екрана чим більша , чим менший радіус дуги R , по якій рухається електрони , тобто тим більша напруженість магнітного поля H. При малих кутах відхилення α величина відхилення зв’язана з напруженістю відхиляючого поля залежністю :

h = , (2)

де l – довжина магнітного поля;

L – відстань від центра відхиляючої системи до екрана ;

- напруга на другому аноді

Із (2) видно , що при магнітному керуванні величина відхилення обернено пропорційна , в той же час при електростатичному керуванні величина відхилення обернено пропорційна . Це означає , що при магнітному керуванні чутливість до відхилення менше залежить від величини прискорюючої напруги , ніж при електростатичному . Внаслідок цього в ЕПТ з магнітним керуванням вдається отримати кут відхилення α=57º , а значить великі відхилення h при невеликій довжині трубки L.

Кінескопи. Сучасні кінескопи (монітори)відносяться до комбінованих ЕПТ, тобто вони мають електронне фокусування і електромагнітне відхилення електронного променя в кінескопах здійснюється пропусканням пилкоподібних струмів через рядкові і кадрові відхиляючі котушки . Відхилення променя по горизонталі називається рядковою розгорткою, а відхилення по вертикалі кадровою розгорткою.

Основна відмінність кінескопів від ЕПТ наступна: електронна гармата кінескопів має додатковий електрод , який називають прискорюючим . Він розташовується між модулятором і першим анодом , на нього подається позитивна напруга в декілька сотень вольтів відносно катода, і він призначений для додаткового прискорення електронного потоку (рис.10).

Рис.10.Будова електронного прожектора кінескопа:

1 – підігрівач; 2– катод; 3– керуючий електрод; 4– прискорюючий електрод ; 5– перший анод; 6– другий анод;

Друга відмінність являється в тому, що екран кінескопа, на відміну від ЕПТ, трьохшаровий0 (рис.11)

Рис.11.Будова екрану кінескопа:

1– зовнішній шар (скло); 2– люмінофор; 3– алюмінієва плівка;

Алюмінієва плівка виконує дві функції:

- збільшує яскравість світіння екрана , діючи як дзеркало;

- захист люмінофора від важких іонів , які вилітають із катода разом з електронами.

Кольорові кінескопи.

Якщо пропустити промінь сонячного світла через скляну призму , то вихідний промінь буде мати неперервний спектр кольорів від фіолетового до червоного . Увесь спектр можна розділити на сім областей :фіолетову, синю, голубу, зелену, жовту, оранжеву і червону. Око сприймає всі кольори , які відповідають довжинам хвиль , що лежать в межах від 380 до 770 нм. Кожному кольору буде відповідати своя світлова хвиля :фіолетова область спектра лежить в діапазоні від 380 до 450нм; синя – від 450 до 500нм; зелена – від 500 до 570 нм; жовта – від 570 до 590 нм; оранжева – від 590 до 610нм; і червона – від 610до 770нм;

Кольоровий зір пояснює трьохкомпонентна теорія кольорового зору. Ця теорія основана на тому , що зміщуванням трьох спектральних кольорів червоного , зеленого і синього , можна отримати всі можливі кольори . На основі цього в основі кольорового телебачення лежать наступні фізичні процеси:

1.Оптичне розкладання багатокольорового зображення на три монохромні – червоне, зелене і синє.

2.Перетворення трьох однокольорових зображень в три електричні сигнали зображення.

3.Передавача отриманих сигналів по каналах зв’язку на приймачі.

4.Перетворення електричних сигналів зображення в три однокольорові оптичні зображення та їх оптичне зміщування в одно багатокольорове.

Кольоровий кінескоп призначений для виконання останнього із фізичних процесів. Будова кольорового кінескопа приведена на рис.12.

Рис.12. Кольоровий кінескоп

а) будова кінескопа : 1- електронно- оптична система ; 2- електронний прожектор для отримання червоного світла; 3- електронний прожектор для отримання зеленого світла; 4- електронний прожектор для отримання синього кольору ; 5- відхиляюча система ; 6-металічна маска; 7 – екран;

б) елемент спеціальної маски.

Три електронні промені створюються електронно оптичною – системою 1 (рис.12, а.), яка складається із трьох самостійних прожекторів 2,3,4. Кожний із прожекторів модулюється сигналами , які несуть інформацію про червоне, синє,зелене зображення. Розгортка зображення здійснюється загальною відхиляючою системою 5 , що надіта на вузьку частинку колби. Електронні прожектори розміщуються в трубці так , що всі сфокусовані промені сходяться в одній точці площини , розміщеній поблизу екрана 7. В цій площині розміщується спеціальна маска 6 , яка представляє собою тонку металічну сітку з великою кількістю круглих отворів. Екран трубки складний , мозаїчний , складається із великої кількості впорядкованих точок люмінофорів червоного, синього і зеленого світіння. Кольорові точки нанесені на екрані так , щоби центр кожного отвору маски знаходився проти центру рівностороннього трикутника , в вершинах якого розміщені точки люмінофорів червоного , синього і зеленого кольорів світіння (рис.12, б). Внаслідок такого розміщення маски відносно екрана промінь від «червоного» прожектора збуджує тільки червоні точки люмінофора , промінь від «синього» прожектора – тільки сині точки люмінофора , промінь від «зеленого» прожектора – тільки зелені точки люмінофора. Кольорове зображення отримується шляхом просторового зміщування кольорів. Наприклад, якщо з однаковою яскравістю світиться три кольорові групи точок (Ч,З,С), то маємо біле світіння екрана; якщо світяться сині і зелені точки люмінофорів, то екран буде видаватися для спостерігача голубого кольору; якщо світяться червоні і сині точки , то екран буде пурпурового кольору і. т. д. Значить , в залежності від величини сигналів, якими модулюються електронні промені, буде змінюватися колір світіння участків екрана , так як яскравість світіння часток люмінофорів кожного кольору залежить від густини струму променів .Як видно, чимало елементів розкладу визначається числом отворів в масці, а група трьох кольорових точок люмінофорів (тріада) створюють один елемент зображення.

В кольорових кінескопах екран роблять прямокутним. Діаметр отворів в масці і розмір точки люмінофора порядка 0,25 – 0,3мм. Отвори в масці отримують фотохімічним способом. На екрані трубки з розміром по діагоналі 59см розміщується 1200000 кольорових точок люмінофорів , що відповідає 400000 отворів в масці.

Умовні графічні позначення ЕПТ.На рис.13 приведені умовно – графічні позначення ЕПТ.

Рис.13. Умовні графічні позначення ЕПТ:

а – ЕПТ з електростатичним відхиленням;

б – ЕПТ з магнітним керуванням;

Поиск по сайту: