Электронно-лучевая трубка
Магнитные отклоняющие системы используют в трубках с высоким анодным потенциалом, необходимым для получения большой яркости свечения экрана, в частности в телевизионных приёмных трубках – кинескопах. Поскольку магнитная отклоняющая система размещается вне баллона ЭЛТ, её удобно вращать вокруг оси ЭЛТ, меняя положение осей на экране, что важно в некоторых применениях, например в радиолокационных индикаторах. С другой стороны, магнитная отклоняющая система инерционнее электростатической и не позволяет перемещать луч с частотой более 10 – 20 кГц. Поэтому в осциллографах – приборах, предназначенных для наблюдения на экране ЭЛТ изменений электрических сигналов во времени, - применяют трубки с электростатическим управлением.
Заметим, что существуют ЭЛТ с электростатической фокусировкой и магнитным отклонением.
Основные параметры ЭЛТ. Цвет свечения экрана может быть различным в зависимости от состава люминофора. Чаще других используют экраны с белым, зелёным, синим, фиолетовым цветом свечения, однако имеются ЭЛТ с жёлтым, голубым, красным, оранжевым цветом.
Послесвечение – время, необходимое для спадания яркости свечения от номинальной до первоначальной после прекращения электронной бомбардировки экрана. Послесвечение делится на пять групп: от очень короткого (менее 10-5 с) до очень длительного (более 16 с).
Разрешающая способность – ширина светящейся сфокусированной линии на экране или минимальный диаметр светящегося пятна.
Яркость свечения экрана – сила света, испускаемого 1 м2 экрана в направлении, нормальном к его поверхности.
Чувствительность к отклонению – отношение смещения пятна на экране к значению отклоняющего напряжения или напряжённости магнитного поля.
Чувствительность зависит от геометрических размеров трубки и ускоряющего напряжения. Для трубок с электростатическим отклонением чувствительность выражается формулой:
S = l1 * l2 / 2d * Ua2,
где l1 – длина отклоняющих пластин, мм; l2 – расстояние от середины пластины до экрана, мм; d – расстояние между пластинами, мм; Ua2 – напряжение на втором аноде, В.
Особенности ЭЛТ различного назначения. Осциллографические трубки предназначены для получения изображения электрических сигналов на экране. Обычно это ЭЛТ с электростатическим управлением, в которых для наблюдения применяют зелёный цвет свечения экрана, а для фотографирования – голубой или синий. Для наблюдения быстропротекающих периодических процессов служат ЭЛТ с повышенной яркостью свечения и коротким послесвечением (не более 0,01 с). Медленные периодические и однократные быстропротекающие процессы лучше наблюдать на экранах ЭЛТ с длительным послесвечением (0,1 – 16 с). Осциллографические ЭЛТ выпускаются с круглым и прямоугольным экранами размерами от 14 * 14 до 254 мм в диаметре.
Для одновременного наблюдения двух процессов и более выпускаются многолучевые ЭЛТ, в которых смонтированы два (или более) независимых электронных прожектора с соответствующими отклоняющими системами. Прожекторы смонтированы так, что их оси пересекаются в центре экрана.
ЭЛТ для радиолокационных индикаторов принципиально не отличаются от осциллографических трубок. Обычно они имеют магнитную фокусировку и магнитное отклонение луча, длительное послесвечение экрана и высокую разрешающую способность. Эти особенности определяются условиями их применения в качестве индикаторов радиолокационных станций. В типичном режиме используется одновременно круговая и радиальная развёртки луча по экрану. В отсутствие сигнала луч заперт отрицательным напряжением модулятора. Отраженный целью сигнал действует на модулятор, отпирая луч. На экране появляется светящаяся точка, положение которой определяет координаты цели.
Кинескопы – наиболее распространённый тип ЭЛТ – входят в состав телевизоров и видеоконтрольных устройств (дисплеев) ЭВМ. К ним предъявляются требования высокой яркости и контрастности изображения при высокой разрешающей способности и определённом размере экрана (обычно около 0,5 м). Исходя из этих требований, кинескопы выпускают в виде ЭЛТ с электростатической фокусировкой и магнитным отклонением луча на угол до 1100, диагональю экрана от 11 до 67 см, разрешающей способностью 0,5 мм. Кинескопы цветного изображения снабжают тремя электронными прожекторами, формирующими три луча, которые пересекаются в одной плоскости. В этой плоскости установлен цветоделительный элемент (теневая маска) в виде тонкой металлической пластины с множеством (300 – 500 тыс.) отверстий. Три луча, прошедшие через одно из отверстий маски, попадают на экран, образуя следы в виде небольших кружков с центрами, расположенными в вершинах равностороннего треугольника (“электронная триада”). Участки экрана, соответствующие кружкам “электронной триады”, покрывают люминофорами, которые светятся красным, зелёным и синим цветами (“люминофорная триада”), при этом число “люминофорных триад” равно числу “электронных триад”. Таким образом, луч каждого прожектора вызывает свечение только одного цвета и появляется возможность управления цветопередачей на экране путём независимого управления каждым из трёх лучей с помощью модуляторов.
Особую разновидность ЭЛТ представляют запоминающие трубки, предназначенные для записи сигналов на диэлектрике с последующим их воспроизведением в виде электрического сигнала, оптического изображения или того и другого. Входные электрические сигналы преобразуются в таких трубках в распределение электрических зарядов (потенциальный рельеф) по поверхности диэлектрической мишени. Потенциальный рельеф может сохраняться длительное время (от долей секунды до нескольких часов или дней) и при необходимостиможет быть преобразован (считан) в выходные электрические сигналы (изображения), воспроизводящие введённую информацию. Запоминающие трубки применяют в специальных осциллографах, в радиолокации, для работы с ЭВМ в АСУ. Количество считываний лежит в пределах от одного до десятков и сотен тысяч. При желании потенциальный рельеф можно уничтожить (стереть) и произвести следующую запись информации.