ブラウン管の理解– CRT

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コンピューター技術は、洗練された3次元モデリングと画像処理に大きな進歩を遂げ、ユーザーは今日のスーパーコンピューターの計算能力を備えたデスクトップコンピューターを目にするでしょう。グラフィックス機能でさえ、平均的なユーザーが妥当なコストで利用できるでしょう。これを行うには、超高解像度のモニターが必要になります。ブラウン管(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネセントディスプレイ(ELD)、プラズマディスプレイ、発光ダイオード(LED)などのさまざまなディスプレイシステムが本技術で利用可能です。ここでは、陰極線管(CRT)について説明します。

働き方の原則

2枚の金属板がに接続されている場合 高電圧 ソースでは、カソードと呼ばれる負に帯電したプレートが不可視光線を放出します。陰極線は、陽極と呼ばれる正に帯電したプレートに引き寄せられ、そこで穴を通過して、管のもう一方の端に進み続けます。光線が特別にコーティングされた表面に当たると、陰極線は強い蛍光または明るい光を生成します。ブラウン管に電界をかけると、ブラウン管は正電荷を帯びたプレートに引き寄せられます。したがって、陰極線は負に帯電した粒子で構成されている必要があります。動く帯電体は小さな磁石のように振る舞い、外部磁場と相互作用することができます。磁場によって偏向された電子。また、外部磁場が逆転すると、電子機器のビームは反対方向に偏向します。




ブラウン管では、陰極は加熱されたフィラメントであり、真空中に置かれます。光線は、加熱された陰極を自然に真空に放出する電子の流れです。電子は負です。アノードは正であるため、カソードから流れ出る電子を引き付けます。テレビのブラウン管では、電子の流れは集束陽極によってタイトなビームに集束され、次に加速陽極によって加速されます。このタイトで高速な電子ビームは、チューブ内の真空を通過し、チューブのもう一方の端にあるフラットスクリーンに当たります。このスクリーンは蛍光体でコーティングされており、ビームが当たると光ります。

CRTの運用

陰極線管(CRT)は、標準のコンポジットビデオ信号で出力を表示するために使用されるコンピューター表示画面です。 CRTの動作は、画面の背面を前後に移動する電子ビームの動きに依存します。電子ビームの発生源は電子銃であり、銃はCRTの最後部にある狭い円筒形のネックにあり、熱電子放出によって電子の流れを生成します。通常、CRTには出力信号を表示するための蛍光スクリーンがあります。簡単なCRTを以下に示します。



ブラウン管

ブラウン管

CRTモニターの操作は非常に簡単です。ブラウン管は、1つまたは複数の電子銃、場合によっては内部静電偏向板、および蛍光体ターゲットで構成されます。 CRTには3つの電子ビームがあります。それぞれ(赤、緑、青)に1つずつ、図に明確に示されています。電子ビームは、蛍光体でコーティングされたスクリーンに当たると、小さくて明るい可視スポットを生成します。すべてのモニターデバイスで、チューブの前面領域全体がラスターと呼ばれる固定パターンで繰り返し体系的にスキャンされます。画面上で電子ビームをスキャンすることにより、画像(ラスター)が表示されます。蛍光体のターゲットはしばらくすると消え始めます。画像を継続的に更新する必要があります。したがって、CRTは原色である3つのカラー画像を生成します。ここでは、50 Hzのレートを使用して、画面を更新することでちらつきを解消しました。

ブラウン管の主要部分は、陰極、制御グリッド、偏向板、スクリーンです。


陰極

ヒーターは陰極をより高い温度に保ち、電子は加熱された陰極から陰極の表面に向かって流れます。加速陽極はその中心に小さな穴があり、正極性の高電位に維持されます。の順 この電圧 はカソードに対して1〜20kVです。この電位差により、加速するアノードとカソードの間の領域に右から左に向けられた電界が生成されます。電子はアノードの穴を通過し、アノードから蛍光スクリーンまで一定の水平速度で移動します。電子が画面領域に当たり、明るく輝きます。

コントロールグリッド

コントロールグリッドは、画面上のスポットの明るさを調整します。アノードによって電子の数を制御することにより、したがって集束アノードは、わずかに異なる方向にカソードを離れる電子が狭いビームに集束され、すべてが画面上の同じ場所に到達することを保証します。カソード、制御グリッド、集束アノード、および加速電極のアセンブリ全体は、電子銃と呼ばれます。

偏向板

2対の偏向板が電子ビームを可能にします。プレートの最初のペア間の電界は電子を水平方向に偏向させ、2番目のペア間の電界は電子を垂直方向に偏向させます。偏向フィールドがない場合、電子は加速アノードの穴からスクリーンの中心まで直線的に移動します。それらが明るいスポットを生成する場所に存在します。

画面

これは円形または長方形の場合があります。スクリーンは特殊なタイプの蛍光材料でコーティングされています。蛍光物質はそのエネルギーを吸収し、電子ビームがスクリーンに当たると光子の形で光を再放出します。それが起こるとき、それらのいくつかは壁からクリケットボールを跳ね返すように跳ね返ります。これらは二次電子と呼ばれます。それらが吸収されてカソードに戻されない場合は、それらがスクリーンの近くに蓄積し、空間電荷または電子雲を生成する必要があります。これを回避するために、CRTのファンネル部分に内側からアクアデイコーティングを施しています。

CRTの利点

  1. CRTは、他のディスプレイテクノロジーよりも安価です。
  2. これらは、画質を低下させることなく、任意の解像度、ジオメトリ、アスペクト比で動作します。
  3. CRTは、すべての専門的なキャリブレーションに最適なカラーとグレースケールを生成します。
  4. 優れた視野角。
  5. それは良い明るさを維持し、長寿命のサービスを提供します。

CRTの特徴

LCDの導入以来、CRTテクノロジーの使用は急速に減少していますが、それでも特定の点で無敵です。 CRTモニターは、コンピューター画面、テレビ、レーダー画面、科学および医療目的で使用されるオシロスコープなど、いくつかの電気機器で広く使用されています。

これで、ブラウン管について明確なアイデアが得られました。このトピックや電気に関する質問がある場合は、 電子プロジェクト 以下にコメントを残してください。

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