Электронно-лучевая трубка
The электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) Является вакуумная трубка содержащие электронная пушка (источник электронов) и флуоресцентные экран, с внутренними или внешними средствами, чтобы ускорить и отклонять электронный луч, используемый для создания изображений в виде света, испускаемого от флуоресцентного экрана. Изображение может представлять электрические сигналов (осциллограф), Фотографии (Телевидение, Компьютерный монитор), Радар целевые показатели и другие.
ЭЛТ использует эвакуированы стекла конверт, который является большой, глубокий, тяжелый, а относительно хрупкий. Дисплейных технологий без этих недостатков, таких как плоские Плазменные дисплеи, жидкокристаллические дисплеи, DLP, OLED ЭЛТ заменили во многих приложениях и становятся все более распространенными как снижение издержек.
История
Общепринятая ЭЛТ, используемых в компьютерные мониторы и телевизор
Ранняя версия ЭЛТ была изобретена немецким физиком Фердинанд Браун в 1897 году и также известен как Лучевая трубка. Это было с холодным катодом диод, Модификацию Крукс труба с фосфор-покрытие экрана.
В 1907 году русский ученый Борис Розинг использовали CRT в приемном конце экспериментальное видео сигнала для формирования изображения. Он сумел отображения простых геометрических фигур на экране, которое ознаменовало первый случай, когда ЭЛТ технология была использована для того, что теперь известно, как телевидение.
Первая электронно-лучевая трубка для использования горячих катода было разработано Джон Джонсон (который дал свое имя к термину Джонсон шум) И Гарри Вайнер из Weinhart Western Electric, И стали коммерческим продуктом, в 1922 году.
Обзор
Электронно-лучевая трубка представляет собой вакуумная трубка которая состоит из одного или более пистолетов электрона, возможно, внутренние пластины электростатического отклонения, и фосфор цели. В телевизор и компьютерные мониторы, Весь район переднего трубки сканируется многократного и систематического по фиксированной схеме называется растровый. Изображений производится путем регулирования интенсивности каждого из трех электронных пучков, по одному для каждой присадки первичных цветов (красный, зеленый и синий) с видеосигнал в качестве базового. Во всех современных ЭЛТ-мониторы и телевизоры, балки изгибаются магнитного отклонения, Меняющегося магнитного поля, создаваемого катушками и управляемого электронных цепей на шее трубки, хотя электростатического отклонения обычно используется в осциллограф, Тип диагностического инструмента.
Электронная пушка
Осциллограф ЭЛТ
В осциллограф ЭЛТ-мониторы электростатическое отклонение Используется вместо магнитного отклонения обычно используются с телевидением и другими большими ЭЛТ. Пучок отклоняется по горизонтали применением электрического поля между парой пластин к его левой и правой, так и вертикально с применением электрического поля к пластинам сверху и снизу.
Фосфор сохранением
Различные люминофоры доступны в зависимости от потребностей измерения или отображение приложений. Яркость, цвет и сохранением освещения зависит от типа люминофора использоваться на экране ЭЛТ. Люминофоры доступны с persistences от менее одного микросекунд до нескольких секунд. Для визуального наблюдения кратко переходных событий, долгое сохранение фосфор может быть нежелательно. Для событий, которые быстро и повторяющиеся или высоких частот, краткосрочные сохранением фосфора, как правило, предпочтительнее.
Микроканальная плата
При отображении быстро одним выстрелом событиями электронного пучка должно отвлекать очень быстро, с небольшим числом электронов падающего на экране, что приводит к слабой или невидимыми дисплеем. Осциллограф ЭЛТ предназначена для очень быстрых сигналов может дать яркое отображение при прохождении пучка электронов через микро-пластина только прежде чем он достигнет экрана. Благодаря явлению вторичная эмиссия эта пластинка умножает число электронов, идущих люминофор экрана, предоставляя значительные улучшения в письменной форме ставки (яркости) и повышение чувствительности и размера пятна также.
Координатная сетка
Большинство осциллографов сетка как часть визуального отображения, для облегчения измерений. Сетка может быть нанесен постоянно внутри лицом ЭЛТ, или он может быть прозрачным внешним пластину. Внешние Координатная сетка, как правило, сделаны из стекла или акриловый пластик. Внутренняя сетка дает преимущество в том, что отсутствует параллакс ошибки. В отличие от внешних сетки, внутренней сетки не может быть изменен, чтобы учитывать различные типы измерений. Осциллографы обычно предоставляют средства для сетки, чтобы быть освещенной стороне, которая улучшает видимость при использовании в затемненном помещении или в тени, когда камера капот.
Цвет ЭЛТ
Спектр учредительного синего, зеленого и красного люминофоров в общей ЭЛТ
Цвет трубах использовать три различных люминофора, излучающих красный, зеленый и синий свет, соответственно. Они упакованы вместе в полосами (как в отверстие решеткой конструкций) или называемые кластеры "Триады" (как в теневая маска ЭЛТ-мониторы). Цвет ЭЛТ три электронные пушки, по одному для каждого из основных цветов, расположенных либо в прямой или в треугольную конфигурацию (пушки, как правило, построены как единое целое). Решетку или маска поглощает электроны, которые иначе попали в неправильное фосфор. теневая маска трубка используется металлическая пластина с мелкими отверстиями, расположенными таким образом, что электронный луч освещает только правильно люминофоров на поверхности трубы. Другой тип использует цвета CRT отверстие решеткой для достижения такого же результата.
Конвергенция цвета ЭЛТ
Пучков в три цвета ЭЛТ не ударить экран в той же точке сближения без калибровки. Вместо этого набора необходимо будет регулироваться вручную, чтобы сходятся три цвета пучки вместе, чтобы сохранить точность цветопередачи.
Размагничивания
Большинство ЭЛТ телевизоров и компьютерных мониторов имеют встроенную размагничивание (размагничивающую) катушки, которые при включении питания создает кратко, переменное магнитное поле, которое разрушается в силу в течение нескольких секунд. Это размагничивания области достаточно сильна, чтобы удалить большинстве случаев тень намагниченности маску.
Векторная мониторы
Векторная мониторы были использованы в начале автоматизированное проектирование систем и в некоторых конце 1970-х годов до середины 1980-х годов аркадные игры такие как Астероиды. Они обращают графика "точка-точка, а не сканирования растра.
ЭЛТ резолюции
Dot шаг определяет максимальное разрешение дисплея, предполагая, дельта-пушки CRT. В этих, как отсканированные подходы резолюции шаг точки резолюции, муаровой Оказывается, как отображаются детали тоньше, чем то, что теневая маска может оказать. Диафрагмы решеткой мониторы не страдает от вертикальных муар, однако, поскольку их полосами фосфора не имеют вертикальные детали. В небольших ЭЛТ, эти полосы поддерживают позицию самостоятельно, но большую диафрагму ЭЛТ решеткой потребуется одна или две поперечные (горизонтальные) поддержка полос.
Гамма
ЭЛТ-мониторы имеют ярко выраженный триод Характерно, что приводит к значительному Гамма (нелинейные отношения в электронную пушку от приложенного напряжения видео и интенсивности света).
Другие типы ЭЛТ
Cat's Eye
В лучшую радио-трубка качество набора Руководство по настройке, состоящий из люминофора трубки были использованы для оказания помощи Тюнинг перестройки. Это был также известен как "Волшебный глаз" или "Тюнинг глаз". Тюнинг будет скорректирована до ширины радиальной тень была сведена к минимуму. Это было использовано вместо более дорогих электромеханических метра, который впоследствии стал использоваться по высшему-тюнеры конец, когда не хватало множества транзистора высокое напряжение, необходимое для управления устройством.
Charactrons
Некоторые дисплеи для первых компьютеров (те, которые необходимы для отображения текста больше, чем практическое использование векторов, или которые требуют высокой скорости для фотографической продукции) использовали Charactron ЭЛТ-мониторы. Они включают перфорированного металлического характера маски (Трафарет), Который формирует широкий пучок электронов для формирования символа на экране. Система выбирает характера на маску, используя один набор отклонения схемы, но это приводит к экструдированного пучка будет направлена вне оси, поэтому второй набор пластин имеет отклонения повторно целью охвата поэтому направилась к центру на экране. Третий набор пластин места характера где требуется. Пучок unblanked (включен) ненадолго привлечь характера в этой позиции. Графика можно сделать, выбрав позицию по маске соответствующий код для пространства (на практике, они просто не обращается), которая была маленькая круглое отверстие в центре, это эффективно инвалидов характер маски, и система вернулась к регулярным поведением вектора. Charactrons необыкновенно-длинной шеей, из-за необходимости для трех систем, отклонение.
Nimo
Nimo трубка BA0000-P31
Nimo является визитной карточкой семейства очень мало нестандартных ЭЛТ производства Промышленная электроника Инженеры с 10 электронных пушек, которые формировали электронного пучка, как цифры с аналогичными принцип как charactron. Они были задуманы как одна цифра, простые дисплеи, или 4 или 6 цифр с помощью специальной магнитной системой отклонения. Имея только 3 типов электродов (нити накала, анод и 10 разных сеток), цепи управления для этой трубки было очень просто, и как проецируется изображение на стекле лицо, это позволило значительно расширить угол обзора, чем, например русалка трубах Nimo которые пытались заменить.
Зевс Тонкий ЭЛТ-мониторы
В конце 1990 и начале 2000-х Philips научно-исследовательских лабораторий экспериментировали с типом тонких ЭЛТ известна как Зевс отображение в котором содержится ЭЛТ-подобные функции в плоской панелью. Устройство было продемонстрировано, но не на продажу.
Будущее технологии ЭЛТ
Demise
Спрос на экранах ЭЛТ сокращается быстрыми темпами, и производители реагируют на эту тенденцию. Например, в 2005 году Sony объявила, что они остановят производство ЭЛТ-дисплеев компьютеров. Она была общей для замены ЭЛТ основе телевизоры и мониторы в качестве лишь 5-6 лет, хотя обычно они способны удовлетворительных результатов на гораздо более длительное время.
В конце самой High-End ЭЛТ производство в середине 2000 (в том числе класса High-End Sony, Mitsubishi и линий продуктов) означает, эрозия способности ЭЛТ. "Самсунг" не вводить никаких ЭЛТ-моделей 2008 модельного года на 2008 Показать Электроника и 4 февраля 2008 Samsung сняли 30 "широкоформатный экран ЭЛТ от их североамериканских сайт и не заменили их на новые модели. Эта кончина в развитом мире, однако, была адаптирована более медленными темпами в развивающихся странах. По данным iSupply, производство в единицах ЭЛТ не превзошел по производству ЖК до 4 квартал 2007, в значительной мере благодаря ЭЛТ производства на заводах в Китае.
В Великобритания, DSG (Dixons), Крупнейшего розничного продавца внутреннего электронного оборудования, сообщила, что ЭЛТ-моделях составляет 80-90% от объема проданных телевизоров на Рождество 2004 г. и 15-20% в год позже, и что они должны были быть менее 5% в конце 2006 года. Dixons прекратил продажи ЭЛТ-телевизоров в 2007 году.
Причины
ЭЛТ-мониторы, несмотря на недавние успехи, остаются относительно тяжелые и громоздкие и занимают много места в сравнении с другими технологиями отображения, и это стало существенным недостатком, поскольку потребители считается тонкий и настенный плоская панель точки продаж. ЭЛТ-экраны имеют более глубокие шкафов по сравнению с плоскими панелями и задней проекции дисплеев для данного размера экрана, и поэтому он становится нецелесообразным иметь ЭЛТ более 40 дюймов (102 см).
Как правило, Проекционный ЖК-дисплеи и требуют больше власти в области отображения, чем ЭЛТ-дисплеи для больших, чем 12 ", исходя из той же за кв см Яркость и современный дизайн апертурой гриль. Монохромный ЭЛТ-мониторы являются более эффективными, чем цвета CRT. Это потому, что до 2/3rds из Подсветка Мощность экрана и задней проекции дисплеи будут потеряны для фильтра полоса RGB. Большинство ЖК также беднее цветопередачу и может менять цвет с Угол обзора, Хотя современная PVA и IPS ЖК-дисплеи значительно ослабленный этих проблем. Меньшие ЖК-дисплеи могут быть более эффективными, чем ЭЛТ из-за перегрузки катодной обогреватели.
Возрождение на специализированных рынках
В первом квартале 2008 года, ЭЛТ отвоевали # 2 технология позиции в Северной Америке с плазмой, в связи с сокращением и консолидация производителей плазменных дисплеев. DisplaySearch сообщает, что хотя в 4Q 2007 года превысил ЭЛТ, ЖК-дисплеи в продажу по всему миру, ЭЛТ, ЖК-то обогнали в 1кв 2008 года.
ЭЛТ-мониторы могут быть полезны для отображения фотографий с высоким пикселей на единицу площади и правильный баланс цвета. ЖК-дисплеи, а в настоящее время наиболее распространенной технологией плоский, как правило, уступают цветопередачи (несмотря на большую общую Яркость) В связи с люминесцентные светильники обычно используется в качестве Подсветка.
ЭЛТ-мониторы все еще популярны в печати и телерадиовещания промышленности, а также в профессиональном видео, фотографии и графические полях из-за их цвета большей верности, контраст Просмотр и более удаленных от штаб-оси (широкий угол обзора). ЭЛТ тоже еще найти единомышленников в игры из-за их высокого разрешения в первоначальную стоимость, малое время отклика, а также несколько родных резолюций.
Опасения в отношении здоровья
Ионизирующего излучения
ЭЛТ-мониторы могут излучать небольшое количество X-Ray радиации в результате бомбардировки электронного пучка тени маски / апертура решетки радиатора и люминофоров. Количество излучения, спасаясь от передней панели монитора широко рассматривается unharmful. Пищевых продуктов и медикаментов правила в 21 C.F.R. 1020,10 используются строго ограничить, например, телевизионные приемники до 0,5 мр в час (мР / ч) (0,13 мкКл / (кг · час) или 36 пА / кг) на расстоянии 5 см (2 дюйма) от любой внешней поверхности; с 2007 года, наиболее ЭЛТ-мониторы имеют выбросы, которые значительно ниже этого предела .
Токсичность
Пожилые ЭЛТ цвета могут содержать токсичные люминофоры используется для производства красных. Задние стекла современные ЭЛТ-мониторы могут быть изготовлены из свинцового стекла, Которые представляют опасность для окружающей среды при неправильной утилизации. К тому времени были подготовлены персональные компьютеры, стеклом на передней панели (видимая части ЭЛТ), используемых бария, а не приведет, хотя и в задней части ЭЛТ-прежнему производится из свинцового стекла. Монохромный ЭЛТ как правило, не содержат достаточного свинцового стекла на провал EPA испытаний.
В октябре 2001 года Соединенных Штатов по охране окружающей среды Созданные правила о том, что ЭЛТ-мониторы должны быть привлечены к специальной рециркуляция объектов. В ноябре 2002 года начал EPA штрафов компаниям, которые удаляются через ЭЛТ полигонах или сжигание. Регулирующие органы, местные и Земельный, контролировать распоряжение ЭЛТ-мониторы и другое компьютерное оборудование.
В Европе, удаление ЭЛТ телевизоров и мониторов, подпадает под Директива WEEE.
Мерцание
При низких частота обновления (ниже 60 Гц), Периодическое сканирование дисплея может привести к мерцанию раздражает, что некоторые люди воспринимают легче, чем другие, особенно если смотреть с периферийным зрением. Высокая частота обновления (выше 72 Гц) снижает эффект. Компьютерных мониторов и телевизоров с ЭЛТ Движимый цифровой электроники часто используют частоту обновления экрана 100 Гц или больше, чтобы в значительной степени устранить любые восприятия мерцания. Non-компьютер ЭЛТ или CRT для Sonar или радио могут уже давно фосфором настойчивость и, таким образом, без мерцания. При сохранении слишком долго на такой экран, движущиеся изображения будет размыта.
Высокочастотный шум
ЭЛТ для телевидения работают с горизонтальной развертки Частота 15734 Гц (для NTSC системы) или 15625 Гц (для PAL системы)). Эти частоты находятся в верхней части диапазона человеческого слуха и не слышны для многих людей, некоторые люди будут воспринимать высокого тона вблизи операционных телевизионной ЭЛТ. Звук из-за магнитострикция в магнитном ядре выходной трансформатор строчной развертки.
Implosion
Высокий вакуум существует во всех электронно-лучевых трубок. В случае повреждения внешней оболочки, стекло, опасные взрыв может произойти. Осколки стекла могут взорваться наружу на опасных скоростях. Хотя современные ЭЛТ-мониторов, используемых в телевизорах и компьютерных дисплеев имеют эпоксидно-связанного лицом плиты или другие меры для предотвращения крушения конверт, ЭЛТ удалены из оборудования надо обращаться осторожно, чтобы избежать травм.
Соображения безопасности
При некоторых обстоятельствах, излучаемого сигнала от электронной пушки, сканирование схемы и связанные с ними проводку от ЭЛТ могут быть захвачены и использованы для удаленного восстановления того, что показано на ЭЛТ, с помощью процесса, называемого Ван Эйк.
