Що таке електронно-променева трубка

Мабуть, немає такої людини, яка б у своєму житті не стикався з приладами, в конструкцію яких входить електронно-променева трубка (або ЕЛТ). Зараз подібні рішення активно витісняються своїми більш сучасними аналогами на основі рідкокристалічних екранів (ЖК). Однак існує ряд областей, в яких електронно-променева трубка раніше є незамінною. Наприклад, у високоточних осцилографах ЖК використовувати не можна. Тим не менш, очевидно одне - прогрес пристроїв відображення інформації в кінцевому підсумку призведе до повної відмови від ЕЛТ. Це питання часу.

Електронно-променева трубка: історія появи

Першовідкривачем можна вважати Ю. Плюккера, який в 1859 році, вивчаючи поведінку металів при різних зовнішніх впливах, виявив явище випромінювання (емісії) елементарних частинок - електронів. Формовані пучки частинок отримали назву катодних променів. Також він звернув увагу на виникнення видимого світіння деяких речовин (люмінофор) при попаданні на них електронних променів. Сучасна електронно-променева трубка здатна створювати зображення саме завдяки цим двом відкриттів.

Через 20 років дослідним шляхом було встановлено, що напрямком руху випромінюваних електронів можна управляти впливом зовнішнього магнітного поля. Це легко пояснити, якщо згадати, що переміщаються носії негативного заряду характеризуються магнітним і електричним полями.

У 1895 році К. Ф. Браун допрацював систему управління в трубці і тим самим зумів змінювати вектор спрямованості потоку частинок не тільки полем, але й особливим дзеркалом, здатним обертатися, що відкрило зовсім нові перспективи використання винаходу. У 1903 році Венельт розмістив усередині трубки катод-електрод у вигляді циліндра, що дало можливість керувати інтенсивністю випромінюваного потоку.

У 1905 році Ейнштейн сформулював рівняння розрахунку фотоефекту і через 6 років було продемонстровано працюючий пристрій передачі зображень на відстані. Управління променем здійснювалося магнітним полем, а за величину яскравості відповідав конденсатор.

Під час початку виробництва перших моделей ЕПТ промисловість була не готова створювати екрани з великим розміром діагоналі, тому в якості компромісу застосовувалися збільшувальні лінзи.

Пристрій електронно-променевої трубки

З тих пір пристрій був доопрацьовано, проте зміни носять еволюційний характер, так як нічого принципово нового в хід роботи додано не було.

Скляний корпус починається трубкою з конусоподібним розширенням, утворюючим екран. У пристроях кольорового зображення внутрішня поверхня з певним кроком покрита трьома видами люмінофора (Red, Green, Blue), дають свій колір світіння при попаданні пучка електронів. Відповідно, є три катода (гармати). Для того щоб відсіяти розфокусувати електрони і забезпечити точне попадання потрібного променя в потрібну точку екрану, між катодного системою і шаром люмінофора розміщують сталеву грати - маску. Її можна порівняти з трафаретом, відтинає все зайве.

З поверхні підігріваються катодів починається емісія електронів. Вони спрямовуються в бік анода (електрод, з позитивним зарядом), підключеного до конусної частини трубки. Далі пучки фокусуються спеціальної котушкою і потрапляють в поле відхиляє. Проходячи через грати, падають на потрібні точки екрана, викликаючи перетворення своєї кінетичної енергії в світіння.

Обчислювальна техніка

Монітори з електронно-променевою трубкою знайшли широке застосування в складі комп`ютерних систем. Простота конструкції, висока надійність, точна передача кольору і відсутність затримок (тих самих мілісекунд реакції матриці в ЖК) - ось їх основні переваги. Проте останнім часом, як уже вказувалося, ЕПТ витісняється більш економними і ергономічними РК-моніторами.