2. Кінескопи чорно-білого телебачення

Кінескопи - приймальні телевізійні трубки, які є електронно- променевими приладами з люмінофорними екранами, на яких здійсню­ється перетворення енергії електронів променя у світлове випроміню­вання. Відтворення зображення на екрані забезпечується відхиленням електронного променя за законом телевізійної розгортки, щільність яко­го модулюється сигналом зображення.

На передню стінку скляної колби 8 нанесений екран, який являє со­бою шар люмінофору 7, вкритий тонкою плівкою алюмінію 6 (рису­нок 4.2). В циліндричній горловині колби розміщений електронний прожектор 2. Другий анод прожектора з’єднаний з провідним покрит­тям 4, яке нанесене на внутрішню поверхню колби і горловини. Вивід другого анода 5 зроблений через колбу, а інших електродів - через цо­коль 1. На горловину кінескопа надівається відхиляюча система 3, за допомогою якої формується магнітне поле потрібної конфігурації.

Рисунок 5.2 - Схема кінескопа безпосереднього спостереження

Алюмінієве покриття на екрані попереджає появу на ньому іонної плями (жовта пляма в центрі екрана). Така пляма зумовлена бомбарду­ванням екрана негативними іонами, які вилітають з катода, прискорю­ються напругою другого анода і, практично не відхиляючись магнітним полем, бомбардують центральну частину екрана, викликаючи його час­ткову руйнацію. Алюмінієва плівка затримує масивні негативні іони.

5.2.1 Електронний прожектор

Електронний прожектор - конструктивний вузол ЕПТ, який склада­ється з анода і ряду електродів, що забезпечують прискорення, фокусу­вання та керування щільністю електронів променя.

Електронний прожектор складається з підігрівача 1, термокатода 2, модулятора 3, прискорювального електрода 4, фокусувального елек­трода 5 і другого анода 6 (рисунок 4.3). Такий прожектор називається пентодним і дозволяє зменшити вплив прискорювального електрода на якість фокусування.

Рисунок 5.3 - Конструкція електронного прожектора

5.2.2 Фокусування електронного променя

Фокусування електронного променя в площині екрана може бути здійснене електростатичним і електромагнітним полем відповідної кон­фігурації, оскільки електронний промінь - це впорядкований потік еле­ктричних зарядів (електронів).

1) Електростатичне фокусування здійснюється електростатичними лінзами.

Створене поле притискає електрони до осі трубки, збираючи їх у точці (рисунок 4.4). Оптимальне фокусування променя досягається під­бором потенціалу фокусувального електрода.

Рисунок 5.4 - Принцип електростатичного фокусування

2) Електромагнітне фокусування.

Електрон разом із круговим буде здійснювати поступальний рух, описуючи в просторі гвинтову лінію (рисунок 5.5). Всі електрони, які вилетіли з точки А, зберуться знову в точці В і це буде повторюватися при кожному оберті. Оптимальне фокусування досягається зміною по­стійного струму, який проходить у котушці.

Рисунок 5.5 - Принцип електромагнітного фокусування

Електростатичне фокусування має ряд переваг: воно не критичне до змін напруг живлення; від джерел живлення потрібна невелика потуж­ність у колі фокусуючого електрода; фокусуючий електрод розміщуєть­ся всередині корпусу, що зменшує габарити. Тому електростатичне фо­кусування використовується частіше.

Більшість кінескопів сучасних телевізорів будують за дволінзовою оптичною системою (рисунок 5.6). При цьому фокусування електронно­го променя здійснюється у двох зонах: в полі імерсійного об’єктива і в полі головної фокусуючої лінзи.

Рисунок 5.6 - Фокусування електронного променя

Імерсійний об’єктив утворюють термокатод, модулятор і прискорювальний електрод. Різниця потенціалів між катодом і прискорювальним електродом Uпр_иск становить декілька сотень вольт, а відстань L між цими електродами дорівнює декільком міліметрам, тому в зоні іме­рсійного об’єктива утворюється сильна напруженість поля.

Електрони, які вилетіли з поверхні катода, збираються полем у ву­зький пучок, який називається кросовером (Кр). Діаметр кросовера ви­являється в декілька разів меншим діаметра тієї частини катода, з якої електрони потрапляють в отвір модулятора, тому після кросовера пучок знову розходиться. Після проходження пучка електронів поля головної фокусувальної (електростатичної чи електромагнітної) лінзи він фокусується в площині екрана. На екрані пучок має розмір кросовера (десяті частки міліметра). Колір світіння екрана визначається типом вибраного люмінофора. Оскільки прискорювальні напруги дуже великі, то доводиться пра­цювати в області граничних потенціалів U_a > U_{2 кр}. Отже, екран не може бути ізольований від інших електродів. Його потенціал необхідно при­мусово підтримувати на рівні потенціалу другого анода кінескопа (ч/б кінескопи - 20 кВ, кольорові - 25 кВ). Для цього наноситься алюмінієве покриття товщиною 0,5 мкм, що дозволяє:

1) ефективно відводити вторинні електрони з екрана;

2) збільшити контраст;

3) підвищити світловіддачу більш ніж в 1,5 разу, оскільки світло з колби дзеркально відбивається в бік спостерігача;

4) захистити люмінофор від бомбардування негативними іонами.

Димчасте скло значно знижує ефект ореола. Зниження відбувається через те, що світло, яке пройшло в склі довгий шлях, значно більше по­глинається, ніж при проходженні короткого шляху в прямому напрямку.