Compréhension du tube cathodique - CRT

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La technologie informatique va connaître des avancées majeures dans la modélisation sophistiquée en trois dimensions et le traitement d'images. Les utilisateurs verront des ordinateurs de bureau dotés de la puissance de calcul des super-ordinateurs d'aujourd'hui. Même les capacités graphiques seraient disponibles pour l'utilisateur moyen à un coût raisonnable. Pour ce faire, des moniteurs ultra haute résolution seront nécessaires. Il existe différents systèmes d'affichage tels que les tubes cathodiques (CRT), les écrans à cristaux liquides (LCD), les écrans électroluminescents (ELD), les écrans à plasma et les diodes électroluminescentes (LED) sont disponibles dans la technologie actuelle. Ici, nous allons discuter du tube cathodique (CRT).

Principe de fonctionnement

Lorsque les deux plaques métalliques sont connectées à un haute tension source, la plaque chargée négativement appelée cathode émet un rayon invisible. Le rayon cathodique est attiré vers la plaque chargée positivement, appelée anode, où il passe à travers un trou et continue de se déplacer jusqu'à l'autre extrémité du tube. Lorsque le rayon frappe la surface spécialement revêtue, le rayon cathodique produit une forte fluorescence ou une lumière vive. Lorsqu'un champ électrique est appliqué à travers le tube cathodique, le rayon cathodique est attiré par la plaque portant des charges positives. Par conséquent, un rayon cathodique doit être constitué de particules chargées négativement. Un corps chargé en mouvement se comporte comme un minuscule aimant et peut interagir avec un champ magnétique externe. Les électrons déviés par le champ magnétique. Et aussi lorsque le champ magnétique externe est inversé, le faisceau de l'électronique est dévié dans la direction opposée.




Dans un tube à rayons cathodiques, la cathode est un filament chauffé et il est placé sous vide. Le rayon est un flux d'électrons qui se déversent naturellement d'une cathode chauffée dans le vide. Les électrons sont négatifs. L'anode est positive, elle attire donc les électrons qui se déversent de la cathode. Dans le tube à rayons cathodiques d’un téléviseur, le flux d’électrons est focalisé par une anode de focalisation en un faisceau étroit, puis accéléré par une anode d’accélération. Ce faisceau d'électrons serré et à grande vitesse vole à travers le vide dans le tube et frappe l'écran plat à l'autre extrémité du tube. Cet écran est recouvert de phosphore, qui brille lorsqu'il est frappé par le faisceau.

Fonctionnement du CRT

Le tube cathodique (CRT) est un écran d'affichage d'ordinateur, utilisé pour afficher la sortie dans un signal vidéo composite standard. Le fonctionnement du CRT dépend du mouvement d'un faisceau d'électrons qui se déplace d'avant en arrière à l'arrière de l'écran. La source du faisceau d'électrons est le canon à électrons.Le canon est situé dans le col étroit et cylindrique à l'extrême arrière d'un tube cathodique qui produit un flux d'électrons par émission thermionique. Habituellement, un tube cathodique a un écran fluorescent pour afficher le signal de sortie. Un CRT simple est illustré ci-dessous.



Tube à rayons cathodiques

Tube à rayons cathodiques

Le fonctionnement d'un moniteur CRT est très simple. Un tube à rayons cathodiques se compose d'un ou de plusieurs canons à électrons, éventuellement de plaques de déviation électrostatique internes et d'une cible de phosphore. Le CRT a trois faisceaux d'électrons - un pour chacun (rouge, vert et bleu) est clairement indiqué sur la figure. Le faisceau d'électrons produit une minuscule tache visible et brillante lorsqu'il frappe l'écran recouvert de phosphore. Dans chaque dispositif de contrôle, toute la zone avant du tube est balayée de manière répétitive et systématique selon un modèle fixe appelé raster. Une image (raster) est affichée en balayant le faisceau d'électrons à travers l'écran. Les cibles du luminophore commencent à s'estomper après un court laps de temps, l'image doit être actualisée en permanence. Ainsi, CRT produit les trois images couleur qui sont des couleurs primaires. Ici, nous avons utilisé une fréquence de 50 Hz pour éliminer le scintillement en rafraîchissant l'écran.

Les parties principales du tube cathodique sont la cathode, la grille de contrôle, les plaques de déviation et l'écran.


Cathode

Le dispositif de chauffage maintient la cathode à une température plus élevée et les électrons s'écoulent de la cathode chauffée vers la surface de la cathode. L'anode accélératrice a un petit trou en son centre et est maintenue à un potentiel élevé, qui est de polarité positive. L'ordre de cette tension est de 1 à 20 kV, par rapport à la cathode. Cette différence de potentiel crée un champ électrique dirigé de droite à gauche dans la région entre l'anode accélératrice et la cathode. Les électrons traversent le trou de l'anode et se déplacent à une vitesse horizontale constante de l'anode à l'écran fluorescent. Les électrons frappent la zone de l'écran et il brille fortement.

La grille de contrôle

La grille de contrôle régule la luminosité du spot sur l'écran. En contrôlant le nombre d'électrons par l'anode et par conséquent, l'anode de focalisation garantit que les électrons quittant la cathode dans des directions légèrement différentes sont focalisés jusqu'à un faisceau étroit et arrivent tous au même endroit sur l'écran. L'ensemble de la cathode, de la grille de contrôle, de l'anode de focalisation et de l'électrode d'accélération s'appelle le canon à électrons.

Plaques de renvoi

Deux paires de plaques déflectrices permettent le faisceau d'électrons. Un champ électrique entre la première paire de plaques dévie les électrons horizontalement, et un champ électrique entre la deuxième paire les dévie verticalement, les électrons se déplacent en ligne droite du trou dans l'anode accélératrice au centre de l'écran lorsqu'il n'y a pas de champs de déviation sont présents, où ils produisent un point lumineux.

Écran

Cela peut être circulaire ou rectangulaire. L'écran est recouvert d'un type spécial de matériau fluorescent. Le matériau fluorescent absorbe son énergie et réémet de la lumière sous forme de photons lorsque le faisceau d'électrons frappe l'écran. Quand cela arrive, certains d'entre eux rebondissent tout comme rebondir sur une balle de cricket sur un mur. Ceux-ci sont appelés électrons secondaires. Ils doivent être absorbés et renvoyés à la cathode si ce n'est pas le cas, ils s'accumulent près de l'écran et produisent une charge d'espace ou un nuage d'électrons. Pour éviter cela, un revêtement aqua day est appliqué sur la partie entonnoir du CRT de l'intérieur.

Avantages du CRT

  1. Les CRT sont moins chers que les autres technologies d’affichage.
  2. Ils fonctionnent à n'importe quelle résolution, géométrie et rapport hauteur / largeur sans diminuer la qualité de l'image.
  3. Les CRT produisent les meilleures couleurs et niveaux de gris pour tous les calibrages professionnels.
  4. Excellent angle de vision.
  5. Il maintient une bonne luminosité et offre une longue durée de vie.

Caractéristiques du CRT

L'utilisation de la technologie CRT a rapidement diminué depuis l'introduction des écrans LCD, mais ils sont toujours imbattables à certains égards. Les moniteurs CRT sont largement utilisés dans plusieurs appareils électriques tels que les écrans d'ordinateur, les téléviseurs, les écrans radar et les oscilloscopes utilisés à des fins scientifiques et médicales.

Vous avez maintenant une idée claire du tube cathodique et si vous avez des questions sur ce sujet ou sur le projets électroniques laissez les commentaires ci-dessous.

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