Проекційні кінескопи
Безпосередньо кінескоп має невеликий екран, а від нього зображення проектується на плоский, великих розмірів екран. Щоб отримати зображення на додатковому екрані – основний кінескоп повинен мати екран з потужним випромінюванням світла. Це досягається за рахунок спеціальних люмінофорів і потужних електронних прожекторів. Такі кінескопи мають напругу другого анода UА2 близько 45 кВ. Для перетворення зображення в електричний сигнал застосовуються спеціальні трубки, в основу роботи яких покладено перетворення яскравості освітлення предмета в електричний сигнал. До таких приладів належать трубки:
Відекони, дисектори, ортикони, іконоскопи
Плазмові прилади
В основу роботи плазмових приладів або газонаповнених покладено рух електронів і іонів іонізованого газу, яким наповнений прилад, під дією електростатичного поля. В залежності від того, який фізичний процес розряду в газі застосовується, прилади ділять на групи:
Прилади тліючого розряду.
Прилади з дуговим розрядом:
Прилади з несамостійним дуговим розрядом – визначаються наявністю підігрівного катода.
Прилади з самостійним дуговим розрядом.
Рисунок 31. Вольт-амперна характеристика розряду газі.
1-2-3 – самостійний темний розряд.
3 – U напруга запалювання.
4-5 – самостійний тліючий розряд
5-6 – аномальний тліючий розряд
7-8 - самостійний дуговий розряд
В нормальних умовах газ складається із електричних нейтральних атомів і молекул та становить собою діелектрик, а стає провідником, коли з’являються електрони або іони, отримані за рахунок іонізації.
Іонізація газу відбувається за рахунок теплової дії, космічних променів, радіаційного і світового випромінювання, а також при проходженні через нього електричного струму.
Якщо в трубці, в якій є два електроди, створити глибокий вакуум приблизно 20-50 мм рт. ст. і підключити напругу, то при підвищенні напруги за рахунок наявності позитивних іонів і електронів в зовнішньому полі буде проходити струм, і з підвищенням напруги струм лінійно буде збільшуватися до того часу, поки всі вільні електрони та іони не будуть приймати участі в створенні струму.
Ділянка 0-1-2 газового розряду називається ділянкою газового підсилення. При напрузі, що відповідає точці 2, електрони мають достатню енергію для збудження атома і часткової іонізації при умові, що відстань між електронами набагато менша ділянки вільного пробігу електрона.
За рахунок додаткових іонів та електронів струм збільшується, і в газі атоми знаходяться в збудженому стані, у яких електрони перейшли з нижчої орбіти на вищу. В цьому стані атоми можуть знаходитися порівняно довгий час і іонізованими.
Струм збільшується на ділянці 2-3, і розряд називають самостійним темним розрядом. Цей розряд підтримується вільними електронами, що отримуються при іонізації. При напрузі запалювання U, що відповідає точці 3, позитивні іони, які мають велику масу порівняно з електронами, отримають енергію, достатню для вибивання із катода електронів. Під дією цих електронів отримують додаткову іонізацію газу. Газ переходе в стан плазми, яка має вільні електрони і іони, і в динамічному стані їх кількість рівна між собою.
За рахунок того, що опір плазми дуже малий, стум збільшується, а напруга для підтримання розряду зменшується. Розподіл падіння напруги на стовпі ділиться на 3 ділянки :
Падіння на катодній ділянці стовпа.
Падіння напруги на плазмі.
Падіння на при анодній ділянці стовпа.
В прикатодному просторі біля найактивнішої ділянки катода газ починає світитися, і при збільшенні стуму більша ділянка катода випромінює електрони під ударами позитивно заряджених іонів. При цьому падіння напруги буде збільшуватися тільки за рахунок падіння напруги на плазмі. В першому наближенні на ділянці 4-5 можемо допустити, що при збільшенні струму напруга залишається постійною.
В точці 5 весь катод випромінює електрони повністю, світиться газ (катодна пляма), і збільшення стуму можливе тільки за рахунок збільшення напруги, щоб збільшилася енергія іонів, які попадають на катод. В результаті цього катод нагрівається від бомбардування іонами і переходить в стан термоелектронної емісії, додатково збільшуючи кількість електронів і струм також. Цей розряд називається аномальним тліючим розрядом.
Катод інтенсивно випарюється, і якщо не обмежити струм, то за рахунок повної іонізації атомів струм різко зросте, опір газової плазми різко впаде, і розряд перейде в самостійний дуговий розряд, при якому можливо відбутися руйнування катода.
Одним із різновидів нормального самостійного тліючого розряду являється коронний розряд, який виникає в газі при високій напрузі 200В - 300 кВ і високому тискові газів.