Računalna tehnologija vidjet će velik napredak u sofisticiranom trodimenzionalnom modeliranju i obradi slika, a korisnici će vidjeti stolna računala s računalnom snagom današnjih super-računala. Čak bi i grafičke mogućnosti bile dostupne prosječnom korisniku po razumnoj cijeni. Da bi se to postiglo, bit će potrebni monitori ultra visoke rezolucije. Postoje različiti sustavi prikaza poput katodnih cijevi (CRT), zaslona s tekućim kristalima (LCD), elektroluminiscentnih zaslona (ELD), plazma zaslona i dioda koje emitiraju svjetlost (LED) dostupni su u ovoj tehnologiji. Ovdje ćemo razgovarati o katodnoj cijevi (CRT).
Načelo radne snage
Kad su dvije metalne ploče spojene na a visoki napon izvora, negativno nabijena ploča nazvana katoda emitira nevidljivu zraku. Katodna zraka se privlači na pozitivno nabijenu ploču, koja se naziva anoda, gdje prolazi kroz rupu i nastavlja putovanje do drugog kraja cijevi. Kada zraka udari u posebno obloženu površinu, katodna zraka stvara jaku fluorescenciju ili jako svjetlo. Kad se preko katodne cijevi nanese električno polje, katodnu zraku privlači ploča koja nosi pozitivne naboje. Stoga se katodna zraka mora sastojati od negativno nabijenih čestica. Pokretno nabijeno tijelo ponaša se poput majušnog magneta i može komunicirati s vanjskim magnetskim poljem. Elektroni skrenuti magnetskim poljem. A također kada je vanjsko magnetsko polje obrnuto, snop elektronike skreće se u suprotnom smjeru.
U katodnoj cijevi katoda je zagrijana nit i smještena je u vakuum. Zrak je struja elektrona koji prirodno odlijevaju zagrijanu katodu u vakuum. Elektroni su negativni. Anoda je pozitivna, pa privlači elektrone koji se odlijevaju s katode. U katodnoj cijevi TV-a struja elektrona fokusira se fokusirajućom anodom u usku zraku, a zatim ubrzava anodom koja ubrzava. Ovaj uski, brzi snop elektrona leti kroz vakuum u cijevi i udara u ravni zaslon s drugog kraja cijevi. Ovaj je zaslon presvučen fosforom, koji svijetli kad ga udari snop.
Rad CRT-a
Katodna cijev (CRT) je zaslon računala koji se koristi za prikaz izlaza u standardnom kompozitnom video signalu. Rad CRT-a ovisi o kretanju snopa elektrona koji se kreće naprijed-natrag preko stražnje strane zaslona. Izvor elektronske zrake je elektronska puška koja se nalazi u uskom, cilindričnom vratu na krajnjem stražnjem dijelu CRT-a koji stvara tok elektrona kroz termionsku emisiju. CRT obično ima fluorescentni zaslon za prikaz izlaznog signala. Jednostavan CRT prikazan je u nastavku.
Katodna cijev
Rukovanje CRT monitorom vrlo je jednostavno. Katodna zračna cijev sastoji se od jedne ili više elektronskih pušaka, moguće unutarnjih elektrostatičkih otklonskih ploča i fosforne mete. CRT ima tri elektronska snopa - po jedan za svaki (crveni, zeleni i plavi) jasno je prikazan na slici. Elektronska zraka stvara sićušno, svijetlo vidljivo mjesto kad udari u zaslon presvučen fosforom. U svakom monitor uređaju cijelo prednje područje cijevi skenira se ponavljajuće i sustavno u fiksnom uzorku koji se naziva raster. Skeniranjem elektronskog snopa preko zaslona prikazuje se slika (raster). Ciljevi fosfora počinju blijedjeti nakon kratkog vremena, sliku treba kontinuirano osvježavati. Tako CRT stvara tri slike u boji koje su primarne boje. Ovdje smo koristili brzinu od 50 Hz kako bismo eliminirali treperenje osvježavanjem zaslona.
Glavni dijelovi katodne cijevi su katoda, upravljačka mreža, skrećuće ploče i zaslon.
Katoda
Grijač održava katodu na višoj temperaturi, a elektroni teku iz zagrijane katode prema površini katode. Anoda za ubrzavanje ima malu rupu u središtu i održava se visokim potencijalom, koji je pozitivnog polariteta. Narudžba od ovaj napon je 1 do 20 kV, u odnosu na katodu. Ova razlika potencijala stvara električno polje usmjereno zdesna nalijevo u području između anode za ubrzanje i katode. Elektroni prolaze kroz rupu na anodi putujući konstantnom vodoravnom brzinom od anode do fluorescentnog zaslona. Elektroni udaraju u područje ekrana i ono svijetli sjajno.
Kontrolna mreža
Kontrolna mreža regulira svjetlinu točke na zaslonu. Kontrolom broja elektrona pomoću anode, a time i fokusirajuće anode, osigurava da se elektroni koji napuštaju katodu u malo drugačijim smjerovima usmjere do uskog snopa i svi dođu na isto mjesto na ekranu. Čitav sklop katode, upravljačka mreža, fokusna anoda i elektroda za ubrzanje nazivaju se elektronskim pištoljem.
Uklanjanje ploča
Dva para odvraćajućih ploča dopuštaju snop elektrona. Električno polje između prvog para ploča odbija elektrone vodoravno, a električno polje između drugog para odbija ih vertikalno, elektroni putuju u ravnoj liniji od rupe na anodi za ubrzavanje do središta ekrana kada nema polja odbijanja su prisutni, gdje proizvode svijetlu točku.
Zaslon
Ovo može biti kružno ili pravokutno. Zaslon je presvučen posebnom vrstom fluorescentnog materijala. Fluorescentni materijal upija svoju energiju i ponovno emitira svjetlost u obliku fotona kada elektronska zraka pogodi zaslon. Kad se to dogodi, neki od njih se odbiju, baš kao da odbiju loptu zrikavaca od zida. Oni se nazivaju sekundarni elektroni. Moraju se apsorbirati i vratiti na katodu ako nije, tako da se akumuliraju u blizini zaslona i proizvode prostorni naboj ili oblak elektrona. Da bi se to izbjeglo, na dio lijevanog CRT-a iznutra se nanosi vodonepropusni sloj.
Prednosti CRT-a
- CRT su jeftiniji od ostalih tehnologija prikaza.
- Rade u bilo kojoj razlučivosti, geometriji i omjeru bez smanjenja kvalitete slike.
- CRT daju najbolju boju i ljestvicu sive boje za sve profesionalne kalibracije.
- Izvrsni kut gledanja.
- Održava dobru svjetlinu i pruža dugovječni rad.
Značajke CRT-a
Korištenje CRT tehnologije brzo je opalo od uvođenja LCD zaslona, ali i dalje su nenadmašni na određene načine. CRT monitori široko se koriste u nekoliko električnih uređaja kao što su računalni zasloni, televizijski uređaji, radarski zasloni i osciloskopi koji se koriste u znanstvene i medicinske svrhe.
Sada imate jasnu predodžbu o katodnoj cijevi i o bilo kakvim upitima u vezi s ovom temom ili o električnim i elektronički projekti ostavite komentare u nastavku.
Foto:
- Katodna cijev od allaboutcircuits
