Электронно-лучевые приборы. 
Электроника. 
Часть 1 вакуумная и плазменная электроника

Электронно-лучевыми приборами называется класс электровакуумных приборов, предназначенных для преобразования информации, в которых для этих целей используется поток электронов в форме луча или пучка лучей.

Различают четыре основных типа электронно-лучевых приборов:

• ? сигнал—свет;
• ? свет—сигнал;
• ? сигнал—сигнал;
• ? свет—свет.

Приборы типа «сигнал—свет»

К приборам первой группы «сигнал—свет» относятся электронно-лучевые приборы, позволяющие преобразовывать электрические сигналы в световые изображения.

В соответствии с предложенной моделью электровакуумного прибора, сформированный устройством управления электронный луч в результате детектирования преобразуется в световой сигнал по различным физическим механизмам, которые и определяют прибор.

Кинескоп— электронно-лучевой прибор, предназначенный для приема электрических сигналов и преобразования их в световое изображение, например, телевизионное.

Кинескоп образован от греческих слов kinesis — движение и skopeo — смотрю. Различают кинескопы монохромные и цветовые.

В основе работы кинескопа лежит явление преобразования энергии электронного пучка в световой сигнал в результате катодолюминесценции. Рассмотрим кинескоп исходя из предложенной модели электровакуумного прибора (рис. 4.19).

Управление электронным пучком осуществляется как с помощью электростатических отклоняющих систем, так и с помощью двух пар отклоняющих магнитных катушек, насаженных на горловину кинескопа.

Яркость свечения в определенной точке экрана определяется мгновенной интенсивностью пучка, управляемого принимаемым телевизионным сигналом. Электропроводность люминофоров достаточна мала.

Оседающие на экран электроны заряжают его отрицательным зарядом, и поток электронного пучка на экран может прекратиться. Однако люминофоры обладают большим коэффициентом вторичной электронной эмиссии. Это явление используется для отвода зарядов путем покрытия внутренней стороны экрана проводящим слоем и подсоединения его к аноду.

В цветном телевидении широко используются масочные кинескопы, экран которых образован узкими полосками люминофоров красного (к), зеленого (з) и синего © цвета свече;

ния. Этот масочный тип получил название щелевой теневой маски (рис. 4.20, а). Три электронных прожектора формируют три сходящихся у экрана электронных пучка, каждый из которых возбуждает свечение люминофора только одного цвета. При щелевой маске прожекторы располагаются в одной плоскости, а при использовании маски с круглыми отверстиями — по вершинам равностороннего треугольника. Этот тип называют также дельтаобразным расположением в одной плоскости (рис. 4.20, б).

Рис. 4.19. Схема кинескопа (а) и обозначение трехлучевого кинескопа на электрических схемах (б): 1 — пучок электронов; 2 — вакуумная среда, ограниченная баллоном; 3 — электронная пушка — генератор электронов; 4— устройство управления — отклоняющая система;

5 — детектор — люминесцентный экран Ощущение всей гаммы цветов обеспечивается на физиологическом уровне путем сложения в глазу излучений сразу трех люминофоров. Интенсивность их возбуждения пропорциональна видеосигналу.

Рис. 4.20. Люминесцентный экран кинескопа: со щелевой маской (а) и маской с круглыми отверстиями (б).

Дисплей — это устройство для визуального отображения информации, как правило, на экране электронно-лучевого прибора. Происходит от английского слова display— показывать.

Информация на дисплей поступает непосредственно из компьютера, либо вводится оператором с клавиатуры пульта управления. В состав дисплея входит пульт управления с клавиатурой и микроконтроллер для связи с компьютером.

Осциялографическая трубка— это электронно-лучевой прибор, предназначенный для регистрации хода быстро протекающих процессов в графической форме. Быстропротекающие процессы должны быть представлены в виде электрических сигналов. Под воздействием периодического пилообразного напряжения, подаваемого на пластины 4а_у пучок перемещается с постоянной скоростью в горизонтальном направлении. Измеряемый сигнал подается на пластины 46 и вызывает вертикальное смещение лучка, которое пропорционально мгновенной величине сигнала. Сложение этих перемещений по осям х и у приводит к вычерчиванию осциллограммы физического процесса (рис. 4.21). Основными характеристиками осииллографической трубки является полоса регистрируемых частот, чувствительность отклоняющей системы и скорость записи сигнала без его искажения.

Рис. 4.21. Осциллографическая трубка: 1 — катод; 2 — электронный луч;

• 3 — вакуумный баллон;
• 4а. 46 — развертка по вертикали и горизонтали. 5 — экран