陰極射線管專題培訓(xùn)課件

陰極射線管1.陰極射線管的歷史2.陰極射線管的原理3.CRT顯示器4.CRT的優(yōu)缺點(diǎn)5.CRT的應(yīng)用及發(fā)展前景6.總結(jié)目錄威廉·克魯克斯(William.Crookes)陰極射線管的歷史菲利普·萊納德（PhilippEduardAntonvonLénárd）證明了陰極射線有某些化學(xué)效應(yīng)，例如使照相底片感光、使空氣變成臭氧、使氣體電離導(dǎo)電等等。還發(fā)現(xiàn)射線在氣體中散射，散射隨氣體的密度而增加；射線對(duì)不同物體的穿透本領(lǐng)不同，吸收率和物體密度有直接的關(guān)系。勒納證明了陰極射線即使在真空中也帶負(fù)電，還發(fā)現(xiàn)陰極射線有不同的類型，它們?cè)诖艌?chǎng)中偏轉(zhuǎn)的程度不同。

獲得1905年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)陰極射線管的歷史陰極射線管的歷史

約瑟夫·約翰·湯姆遜（JosephJohnThomson，1856-1940）

Eq=BqvBqv=mv^2/rorEq=mv^2/r

氫原子的荷質(zhì)比值大1700倍1906年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)威廉·康拉德·倫琴WilhelmR?ntgen1895年11月8日，陰極射線的研究，倫琴把玻璃管用黑紙緊緊地蒙上，通電后陰極射線發(fā)出的光被遮住了，氰化鉑鋇卻依然發(fā)亮。斷電時(shí)就不見了，倫琴用10張黑紙包著玻璃管或以鋁板把玻璃管和熒光屏隔開，熒光屏仍亮著；把厚鉛板夾在里面試試，亮光突然消失，鉛板一拿開，又重新發(fā)亮。倫琴把手插進(jìn)去一看，在熒光屏上模模糊糊有手骨的形象，手的輪廓也隱約可見，由于這是一種性質(zhì)不明的新射線，就姑且稱為“X線”。1901年他成為諾貝爾獎(jiǎng)金第一位物理學(xué)獎(jiǎng)金獲得者陰極射線管的歷史陰極射線管的歷史卡爾·費(fèi)迪南德·布勞恩（KarlFerdinandBraun)陰極射線管的原理1、基本概念陰極射線管CRT：它是可以發(fā)出射線，將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光學(xué)圖像的一類電子束管，主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏、管殼構(gòu)成。陰極射線管的原理2、工作原理陰極射線管由玻璃制作，在真空排氣時(shí)密封，加熱時(shí)高速的電子束由電子槍發(fā)出，經(jīng)過磁偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)就會(huì)到達(dá)熒光屏的特定位置。由于熒光物質(zhì)在高速電子的轟擊下會(huì)發(fā)生電子躍遷，即電子吸收到能量從低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。由于高能態(tài)很不穩(wěn)定，在很短的時(shí)間內(nèi)熒光物質(zhì)的電子會(huì)從高能態(tài)重新回到低能態(tài)，這時(shí)將發(fā)出熒光，屏幕上的那一點(diǎn)就會(huì)亮了。CRT顯示器1、基本概念CRT顯示器學(xué)名為“陰極射線顯像管”，是一種使用陰極射線管的顯示器。主要由電子槍、加速系統(tǒng)、聚焦系統(tǒng)、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、熒光屏及玻璃外殼。它是應(yīng)用最廣泛的顯示器之一。CRT顯示器電子槍陰極：由燈絲加熱發(fā)射電子?？刂茤?/p>

a).加上負(fù)電壓后，能夠控制通過其中小孔的電子束的強(qiáng)弱b).通過調(diào)節(jié)負(fù)電壓的高低來控制電子數(shù)量c).即可控制屏幕上相應(yīng)點(diǎn)的亮度CRT顯示器聚焦系統(tǒng)：通過電場(chǎng)和磁場(chǎng)控制電子束變細(xì)，保證亮點(diǎn)足夠小，提高分辨率加速系統(tǒng)：加正的高壓電（幾萬(wàn)伏）使電子束高速運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)：控制靜電場(chǎng)或磁場(chǎng)，使電子束產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，最大偏轉(zhuǎn)角是衡量系統(tǒng)性能的最重要的指標(biāo)，顯示器的長(zhǎng)短與此有關(guān)。熒光屏：電子束轟擊時(shí)發(fā)出光輝。CRT顯示器

2、CRT的工作原理由陰極放出的電子通過控制柵極后變成電子束，該電子束在聚焦系統(tǒng)的作用下進(jìn)一步聚焦，形成很細(xì)的束，然后在超高壓電場(chǎng)(通常為15000—20000V)的加速下轟擊屏幕表面的熒光體從而發(fā)光。陰極控制柵極聚焦系統(tǒng)偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)加速電場(chǎng)熒光屏電子電子束聚焦方向轟擊CRT顯示器

3、CRT的分類CRT可以分為單色CRT和彩色CRT兩類單色CRT只有單一的電子槍，僅能產(chǎn)生黑白兩種顏色。它的主要用途是在電視機(jī)中顯示圖像，以及在工業(yè)控制設(shè)備中用作監(jiān)視器。CRT顯示器彩色CRT電子槍中設(shè)有三個(gè)陰極，分別發(fā)射電子束，主要采用蔭罩型結(jié)構(gòu)，通過紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三原色組合產(chǎn)生彩色視覺效果蔭罩：為了防止每個(gè)電子束轟擊另外兩個(gè)顏色的熒光體，在熒光面內(nèi)側(cè)設(shè)的選色電極CRT顯示器RBGRBGRBGRBG電子槍靜態(tài)聚焦面蔭罩熒光體屏幕玻璃SgqPSPML式中：為蔭罩與熒光屏的距離；為孔距放大率；為從電子槍到熒光面的距離；為電子槍的束間距；為電子束排列方向的蔭罩孔距；為電子束排列方向的熒光屏上同一色熒光體的點(diǎn)間距。蔭罩與熒光屏的距離可根據(jù)幾何關(guān)系由下式確定：CRT顯示器4、CRT的性能及表征余輝時(shí)間：持續(xù)發(fā)光時(shí)間，電子束離開某點(diǎn)后，該點(diǎn)的亮度值衰減到初始值余輝時(shí)間長(zhǎng)于0.1s的稱為長(zhǎng)余輝發(fā)光;介于0.1s至0.001s的稱為中余輝發(fā)光；短于0.001s的稱為短余輝發(fā)光刷新(Refresh)：要保持顯示一幅穩(wěn)定的畫面，必須不斷地發(fā)射電子束刷新頻率：每秒鐘重繪屏幕的次數(shù)某種CRT產(chǎn)生穩(wěn)定圖像所需要的最小刷新頻率=1秒/熒光物質(zhì)的持續(xù)發(fā)光時(shí)間（例如）=1000/40=25HzCRT顯示器分辨率(Resolution)：CRT在水平或豎直方向單位長(zhǎng)度上能識(shí)別的最大像素個(gè)數(shù)，單位通常為dpi（dotsperinch)。在假定屏幕尺寸一定的情況下，也可用整個(gè)屏幕所能容納的像素個(gè)數(shù)描述如640*480，800*600，1024*768，1280*1024等等像素(Pixel)：構(gòu)成屏幕（圖像）的最小元素?zé)晒夥鄣陌l(fā)光效率是指每瓦電功率能獲得多大的發(fā)光強(qiáng)度CRT顯示器屏幕的亮度取決于熒光粉的發(fā)光效率、余輝時(shí)間及電子束轟擊的功率。

從上式可以看出，欲增大亮度可以加大電流密度和電壓。兩者中以提高電壓更為有效。

CRT的優(yōu)點(diǎn)CRT最大的優(yōu)勢(shì)是性價(jià)比很高，即在相對(duì)低的價(jià)格下獲得所必需的各種功能和性能。而且，可以進(jìn)行大畫面高密度顯示。彩色CRT與單色CRT在裝置的布局上無本質(zhì)變化，可進(jìn)行無級(jí)輝度調(diào)節(jié)的全色顯示。特別是CRT采用電子束掃描方式，與其他電子顯示采用矩陣陣列的掃描方式不同，所需要的驅(qū)動(dòng)電極數(shù)極少。CRT的優(yōu)點(diǎn)在輝度、對(duì)比度指標(biāo)上，與其他顯示器相比，CRT也處于有利地位。顯示亮度可以任意調(diào)節(jié)。而且，從電視機(jī)用CRT、超高密度顯示用CRT到分析觀測(cè)CRT，均可根據(jù)不同使用目的自由設(shè)計(jì)，從而應(yīng)用范圍極為廣泛。1、耗電量大2、尺寸大，重量大CRT的缺點(diǎn)CRT顯示器CRT顯示器與LCD顯示器對(duì)比3、無法制造較大面積的顯示屏技術(shù)上的困難：較大真空玻璃外殼容易破裂顯示面積較大時(shí)，掃描頻率降低，無法顯示運(yùn)動(dòng)影像4、受電磁場(chǎng)影響，容易發(fā)生線性失真5、存在輻射，影響使用者身體健康CRT的缺點(diǎn)CRT畫面失真電視用CRT的發(fā)展趨勢(shì)，主要是大型化，此外設(shè)計(jì)和采用先進(jìn)的電子槍、通過管面處理提高對(duì)比度、采用純平、超平顯示屏、縮短CRT的長(zhǎng)度、降低CRT的功耗等，目前在許多方面都取得了新的進(jìn)展。目前計(jì)算機(jī)顯示器的CRT已慢慢被液晶顯示器所代替。隨著銀行自動(dòng)取款機(jī)的普及，CRT作為金融終端的應(yīng)用增加很快，這種用途對(duì)圖像分辨率無過高要求。CRT的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)飛機(jī)、汽車、輪船等搭載的CRT可以向操縱者提供各種信息，顯示的信息量大。在這些應(yīng)用中，與一般的室內(nèi)應(yīng)用相比，工作條件比較苛刻，對(duì)防振、防塵、防潮、耐熱、抗干擾等有更嚴(yán)格的要求。醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備等用CRT，將提供診斷的依據(jù)，所以對(duì)CRT的輝度、解像度、灰度等級(jí)及對(duì)比度等都有十分嚴(yán)格的要求。用CRT對(duì)超高速現(xiàn)象的觀測(cè)