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Display video che fornisce un'immagine molto più elevata di quella dei cristalli liquidi ma può essere molto pesante e profonda
Apr 21, 2017

Tubo a raggi catodici


Da Wikipedia, l'enciclopedia libera

(Reindirizzato da   Tubo a raggi catodici )

Cutaway rendering di un colore CRT:
1. Tre emettitori di elettroni (per punti di fosforo rosso, verde e blu)
2. Fasci elettronici
3. Bobine di messa a fuoco
4. Bobine di deflessione
5. Collegamento per il secondo anodo (indicato come "ultor" in alcuni manuali del tubo di ricezione)
6. Maschera per separare i fasci per la parte rossa, verde e blu dell'immagine visualizzata
7. Strato di fosforo (schermo) con zone rosse, verdi e blu
8. Close-up del lato interno rivestito di fosforo dello schermo

Il   tubo a raggi catodici   ( CRT ) è un   tubo a vuoto   Che contiene uno o più   Armi elettroniche   E a   fosforescente   Schermo e viene utilizzato per visualizzare le immagini. [1]   Modula, accelera e deflessa i fasci di elettroni sullo schermo per creare le immagini. Le immagini possono rappresentare elettriche   forme d'onda   ( Oscilloscopio ), immagini (televisione,   Monitor del computer ),   Obiettivi radar o altri. Sono anche state le CRT   Utilizzati come dispositivi di memoria , nel qual caso la luce visibile emessa dal materiale fluorescente (se presente) non è destinata ad avere significato significativo per un osservatore visivo (anche se il modello visibile sul volto del tubo può rappresentare cripticamente i dati memorizzati).

In televisori e monitor di computer, l'intera area frontale del tubo viene scansionata ripetutamente e sistematicamente in un modello fisso chiamato   Raster . L'immagine viene prodotta controllando l'intensità di ciascuno dei tre   Elettroni , uno per ogni colore primario additivo (rosso, verde e blu) con a   Segnale video   come referenza. [2]   In tutti i moderni monitor e televisori CRT, le travi sono piegate   La deflessione magnetica , un campo magnetico variabile generato dalle bobine e guidato da circuiti elettronici intorno al collo del tubo, anche se   Deflessione elettrostatica   È comunemente usato in oscilloscopi , un tipo di   Strumento elettronico di prova . [2]

Un tubo a raggi catodici da 14 pollici che mostra le sue bobine di deflessione e le pistole elettroniche

Tipico, 1950, Stati Uniti, monocromatico   set televisivo

Un'unità piatta di CRT all'interno di una TV a tasca Sinclair FTV1 del 1984

Elettronica

Un CRT è costruito da una busta di vetro che è grande, profonda (cioè lunga dalla faccia dello schermo frontale alla parte posteriore), abbastanza pesante e relativamente fragile. L'interno di un CRT è   evacuati   A circa 0,01 Pa [3]   A 133 nPa. , [4]   L'evacuazione è necessaria per facilitare il volo libero degli elettroni dalla pistola (s) alla faccia del tubo. Che sia evacuato fa sì che una CRT intatta sia potenzialmente pericolosa a causa del rischio di rompere il tubo e causare una violenta   Implosione che può lanciare frammenti di vetro a grande velocità. Per sicurezza, il viso è tipicamente di spessore   Vetro di piombo in modo da essere altamente anti-frantumazione e per bloccare la maggior parte   raggi X   Soprattutto se il CRT è utilizzato in un prodotto di consumo.

Fin dalla fine degli anni 2000, i CRT sono stati in gran parte sostituiti da nuove tecnologie di visualizzazione a schermo piatto come ad esempio   LCD ,   Schermo al plasma , e   OLED   I display, che nel caso di display LCD e OLED hanno costi di produzione più bassi e consumi energetici, nonché significativamente meno peso e massa. Anche i display a schermo piatto possono essere realizzati in dimensioni molto grandi; Mentre 38 "a 40" era circa la dimensione più grande di una televisione CRT, pannelli piatti sono disponibili in 60 "e dimensioni più grandi.

Contenuto

  [nascondere]

·          1History

·          2Oscilloscopi CRT

o     2.1 Persistenza del fosforo

o     2.2Microchannel piatto

o     2.3Graticules

o     2.4I tubi di stoccaggio

o     2.5I tubi di stoccaggio dati

·          CRT 3Color

o     3.1 Convergenza e purezza in CRT a colori

o     3.2Degaussing

·          4Vector monitor

·          Risoluzione 5CRT

·          6Gamma

·          Altri tipi

o     Occhio di 7.1Cat

o     7.2Charactrons

o     7.3Nimo

o     7.4Freod fascio CRT

o     7.5Zeus display sottile CRT

·          Uso ottocentesco

o     8.1Demise

o     8.2Causes

o     8.3Slimmer CRT

·          9Health preoccupazioni

o     9.1 Radiazione ionizzante

o     9.2Toxicity

o     9.3Flicker

o     9.4Highfrequenza acustica

o     9.5Implosion

o     9.6A shock elettrico

·          10 Preoccupazioni di sicurezza

·          11Recycling

·          12Vedi anche

·          13References

·          14I brevetti selezionati

·          15 Collegamenti esterni

Storia [ modifica ]

Braun originale CRT a catodo freddo, 1897

I raggi catodici sono stati scoperti da   Johann Hittorf   Nel 1869 in primitivo   Tubi a crocette . Ha osservato che alcuni raggi sconosciuti sono stati emessi dal   catodico   (Elettrodo negativo) che potrebbe gettare ombre sulla parete incandescente del tubo, indicando che i raggi stavano viaggiando in linee rette. Nel 1890,   Arthur Schuster ha dimostrato che i raggi catodici potrebbero essere deviati da   Campi elettrici e   William Crookes   Hanno mostrato che potrebbero essere deviati da campi magnetici. Nel 1897,   JJ Thomson   Riuscì a misurare la massa dei raggi catodici, mostrando che consistevano di particelle caricate negativamente più piccole degli atomi, le prime " particelle subatomiche ", che successivamente sono state nominate   Elettroni . La prima versione del CRT è stata conosciuta come il "tubo di Braun", inventato dal fisico tedesco   Ferdinand Braun   Nel 1897. [5] [6]   Era un   catodo freddo   Diodo , una modifica del   Tubo croci   con un   Schermo in fosforo .

Nel 1907, scienziato russo   Boris Rosing   Usa un CRT nell'estremità ricevente di un esperimento   Segnale video   Per formare un'immagine. È riuscito a mostrare semplici forme geometriche sullo schermo, che segnavano la prima volta che la tecnologia CRT era usata per quella che oggi è conosciuta come televisione. [1]

Il primo tubo a raggi catodici da utilizzare   Catodo caldo   È stato sviluppato da   John B. Johnson   (Che ha dato il suo nome al termine   Johnson ) e Harry Weiner Weinhart di Western Electric , diventando un prodotto commerciale nel 1922. [7]

È stato nominato dall'inventore   Vladimir K. Zworykin   Nel 1929. [8]   RCA   È stato concesso un marchio per il termine (per il suo tubo a raggi catodici) nel 1932; Ha volontariamente rilasciato il termine al dominio pubblico nel 1950. [9]

I primi televisori elettronici commercializzati con tubi a raggi catodici sono stati fabbricati da   Telefunken   In Germania nel 1934. [10] [11]

Oscilloscopio CRT [ modifica ]

Un oscilloscopio che mostra   Curva di Lissajous

In   oscilloscopio   CRT,   Deflessione elettrostatica   , Invece della deflessione magnetica comunemente utilizzata con la televisione e con altri grandi CRT. Il fascio viene deviato orizzontalmente applicando un   campo elettrico   Tra una coppia di piastre alla sua sinistra e destra e verticalmente applicando un campo elettrico a piastre sopra e sotto. I televisori utilizzano una deflessione magnetica piuttosto che elettrostatica perché le piastre di deflessione ostruiscono il fascio quando l'angolo di deviazione è grande quanto richiesto per i tubi relativamente brevi per le loro dimensioni.

Persistenza di fosforo [ modifica ]

vario   fosfori   Sono disponibili a seconda delle esigenze dell'applicazione di misura o di visualizzazione. La luminosità, il colore e la persistenza dell'illuminazione dipendono dal tipo di fosforo utilizzato sullo schermo CRT. I fosfori sono disponibili con persistenze che vanno da meno di una   microsecondo   A diversi secondi. [12]   Per l'osservazione visiva di brevi eventi transitori, può essere desiderabile un lungo fosforo di persistenza. Per gli eventi che sono veloci e ripetitivi o ad alta frequenza, è generalmente preferibile un fosforo a breve persistenza. [13]

Piastra Microchannel [ modifica ]

Quando si visualizzano eventi veloci con un solo colpo, il fascio elettronico deve deviare molto rapidamente, con pochi elettroni che impingono sullo schermo, portando ad una immagine debole o invisibile sul display. CRT oscilloscopi progettati per segnali molto veloci possono dare un display più luminoso passando il fascio di elettroni attraverso un   Piastra micro-canale poco prima che raggiunga lo schermo. Attraverso il fenomeno di   Emissione secondaria , questa piastra moltiplica il numero di elettroni che raggiungono lo schermo di fosforo, dando un significativo miglioramento nella velocità di scrittura (luminosità) e sensibilità migliorata e dimensione spot. [14] [15]

Graticules [ modifica ]

La maggior parte degli oscilloscopi ha un   reticolo   Come parte della visualizzazione, per facilitare le misurazioni. Il graticcio può essere contrassegnato permanentemente all'interno della faccia del CRT, o può essere una lastra esterna trasparente in vetro o   acrilico   plastica. Viene eliminato un reticolo interno   Errore parallasse , ma non può essere modificato per soddisfare diversi tipi di misurazioni. [16]   Gli oscilloscopi forniscono comunemente un mezzo per illuminare il reticolo dal lato, che migliora la sua visibilità. [17]

Tubi di stoccaggio di immagini [ modifica ]

Il tipo Tektronix 564: l'oscilloscopio di memorizzazione analogico di fosforo di prima massa

Questi sono trovati in   analogico   Oscilloscopi di stoccaggio del fosforo . Questi sono distinti da   Oscilloscopi di memoria digitale   Che si basano sulla memoria digitale dello stato solido per memorizzare l'immagine.

Se un singolo breve evento viene monitorato da un oscilloscopio, tale evento verrà visualizzato solo da un tubo convenzionale mentre si verifica. L'uso di un fosforo a lunga persistenza può consentire l'osservazione dell'immagine dopo l'evento, ma solo per alcuni secondi al meglio. Questa limitazione può essere superata mediante l'utilizzo di un tubo a raggi catodici per lo stoccaggio diretto (tubo di stoccaggio). Un tubo di stoccaggio continuerà a visualizzare l'evento dopo che è avvenuto finché non viene cancellata. Un tubo di stoccaggio è simile ad un tubo convenzionale, tranne che è dotato di una griglia metallica rivestita di a   dielettrico   Strato situato immediatamente dietro lo schermo del fosforo. Una tensione esternamente applicata alla maglia assicura inizialmente che tutta la maglia è a un potenziale costante. Questa rete è costantemente esposta a un fascio elettronico a bassa velocità da una "pistola di inondazione" che opera indipendentemente dalla pistola principale. Questa pistola non è deviata come la pistola principale ma continua 'a illuminare' tutta la maglia di stoccaggio. La carica iniziale sulla rete di magazzino è tale da respingere gli elettroni dalla pistola di inondazione che sono impediti di colpire lo schermo del fosforo.

Quando la pistola principale dell'elettrone scrive un'immagine allo schermo, l'energia nel fascio principale è sufficiente per creare un 'potenziale sollievo' sulla rete di stoccaggio. Le aree in cui questo sollievo viene creato non respingono più gli elettroni della pistola d'inondazione che ora attraversano la maglia e illuminano lo schermo del fosforo. Di conseguenza, l'immagine che è stata brevemente tracciata dalla pistola principale continua a essere visualizzata dopo che si è verificato. L'immagine può essere "cancellata" fornendo la tensione esterna alla rete che ripristina il suo potenziale costante. Il tempo in cui l'immagine può essere visualizzata è stata limitata perché, in pratica, la pistola di inondazione lentamente neutralizza la carica sulla rete di stoccaggio. Un modo per consentire di conservare l'immagine per più tempo è temporaneamente spegnere la pistola d'inondazione. È quindi possibile che l'immagine venga mantenuta per diversi giorni. La maggior parte dei tubi di stoccaggio consente di applicare una tensione inferiore alla rete di magazzinaggio che ristabilisce lentamente lo stato di carica iniziale. Variando questa tensione si ottiene una persistenza variabile. Disattivando la pistola di inondazione e l'alimentazione di tensione alla rete di magazzino, tale tubo può funzionare come un tubo oscilloscopico convenzionale. [18]

Tubi di stoccaggio dati [ modifica ]

Articolo principale:   Tubo Williams

Il tubo Williams o il tubo Williams-Kilburn era un tubo a raggi catodici utilizzato per memorizzare elettronicamente i dati binari. È stato utilizzato nei computer degli anni '40 come dispositivo di memorizzazione digitale a caso. A differenza di altri CRT in questo articolo, il tubo Williams non era un dispositivo di visualizzazione e, infatti, non poteva essere visto in quanto una piastra metallica copriva lo schermo.

CRT a colori [ modifica ]

Vista ingrandita di un delta-gun   Colore della maschera ombreggiata CRT

Veduta ingrandita di un Trinitron   Colore CRT

Spectra di fosfori costituiti da blu, verde e rosso in un comune CRT

I tubi a colori utilizzano tre diversi fosfori che emettono rispettivamente la luce rossa, verde e blu. Sono confezionati in strisce (come in   Griglia apertura   Disegni) o cluster chiamati   "triadi"   (come in   Maschera ombra   CRT). [19]   I CRT a colori dispongono di tre cannoni elettronici, uno per ogni colore primario, disposti in una retta o in un   Triangolare equilatero   Configurazione (le pistole sono di solito costruite come una singola unità). (La configurazione triangolare è spesso chiamata "delta-gun", basata sul suo rapporto con la forma della lettera greca delta Δ.) Una grata o una maschera assorbe gli elettroni che altrimenti avrebbero colpito il fosforo sbagliato. [20]   UN   Maschera ombra   Il tubo utilizza una piastra metallica con piccoli fori, disposti in modo che il fascio di elettroni illumini solo i fosfori corretti sulla faccia del tubo; [19]   I fori sono affusolati in modo che gli elettroni che colpiscano l'interno di ogni foro si riflettano indietro, se non sono assorbiti (ad es. A causa dell'accumulazione di carica locale), invece di rimbalzare attraverso il foro per colpire un punto casuale (errato) schermo. Un altro tipo di colore CRT utilizza una griglia di apertura   Di fili verticali tesi per ottenere lo stesso risultato. [20]

Convergenza e purezza nei colori CRT [ modifica ]

A causa delle limitazioni nella precisione dimensionale con cui i CRT possono essere fabbricati economicamente, non è stato possibile realizzare CRT a colori in cui tre travi elettroniche potrebbero essere allineate per colpire i fosfori del rispettivo colore in coordinazione accettabile, solo in base alla geometria La configurazione degli assi della pistola dell'elettrone e le posizioni dell'apertura della pistola, le aperture della maschera ombra, ecc. La maschera d'ombra assicura che una trave raggiungerà solo macchie di alcuni colori di fosfori, ma variazioni minime nell'allineamento fisico delle parti interne tra singoli CRT causeranno variazioni Nell'esatta allineamento dei fasci attraverso la maschera d'ombra, consentendo ad alcuni elettroni di, ad esempio, il fascio rosso di colpire, ad esempio, fosfori blu, a meno che non venga effettuata alcuna compensazione individuale per la varianza tra i singoli tubi.

La convergenza di colore e la purezza del colore sono due aspetti di questo singolo problema. Innanzitutto, per una corretta visualizzazione dei colori, è necessario che, indipendentemente da dove le travi siano deviate sullo schermo, tutti e tre colpiscono lo stesso punto (e nominalmente passano attraverso lo stesso foro o slot) sulla maschera ombra. Si chiama convergenza. [21]   Più in particolare, la convergenza al centro dello schermo (senza campo di deflessione applicata dal giogo) è chiamata convergenza statica e la convergenza sul resto dell'area dello schermo è chiamata convergenza dinamica. Le travi possono convergere al centro dello schermo e tuttavia vagare l'una dall'altra mentre vengono deviate verso i bordi; Si ritiene che tale CRT avrà una buona convergenza statica ma una scarsa convergenza dinamica. In secondo luogo, ogni raggio deve solo colpire i fosfori del colore che è destinato a colpire e nessun altro. Questa è chiamata purezza. Come la convergenza, c'è purezza statica e purezza dinamica, con gli stessi significati di "statica" e "dinamica" come per la convergenza. Convergenza e purezza sono parametri distinti; Un CRT potrebbe avere una buona purezza ma una scarsa convergenza, o viceversa. La scarsa convergenza provoca "ombre" o "fantasmi" di colore lungo i bordi e i contorni visualizzati, come se l'immagine sullo schermo fosse intaglio stampata con scarsa registrazione. La scarsa purezza causa che gli oggetti sullo schermo appaiono off-color mentre i loro bordi rimangono nitidi. I problemi di purezza e di convergenza possono verificarsi allo stesso tempo, nelle stesse aree o nello schermo o entrambi su tutto lo schermo, e uniformemente o in misura maggiore o minore su parti diverse dello schermo.

La soluzione ai problemi di convergenza e purezza statica è una serie di magneti di allineamento colore installati attorno al collo del CRT. Questi magneti permanenti deboli e mobili sono di solito montati sull'estremità posteriore dell'assemblaggio di giunzione di deflessione e sono impostati in fabbrica per compensare eventuali errori statici di purezza e convergenza che sono intrinseci al tubo non regolato. Tipicamente ci sono due o tre coppie di due magneti sotto forma di anelli in plastica impregnati di un materiale magnetico, con i loro   campi magnetici   Parallela ai piani dei magneti, perpendicolari agli assi della pistola elettronica. Ogni coppia di anelli magnetici forma un singolo magnete effettivo il cui campo   vettore   Può essere regolata completamente e liberamente (sia in direzione sia in larghezza). Ruotando una coppia di magneti rispetto all'altro, è possibile variare l'allineamento relativo del campo, regolando la forza effettiva del campo della coppia. (Mentre ruotano l'uno rispetto all'altro, ciascun campo del magnete può essere considerato come avente due componenti opposti ad angolo retto e questi quattro componenti [due ciascuno per due magneti] formano due coppie, una coppia che si rafforza reciprocamente e l'altra coppia che si oppone e Rotazione lontana dall'allineamento, i componenti dei campi di rinforzo reciproco dei magneti diminuiscono in quanto vengono scambiati per aumentare i componenti opposti e annullati reciprocamente.) Ruotando insieme un paio di magneti, preservando l'angolo relativo tra di loro, la direzione del loro collettivo Campo magnetico può essere variato. Nel complesso, la regolazione di tutti i magneti di convergenza / purezza consente di applicare una flessione del fascio elettronico o un offset laterale leggermente sintonizzato, che compensa gli errori statici di convergenza e di purezza minori intrinseci al tubo non calibrato. Una volta impostati, questi magneti sono di solito incollati, ma normalmente possono essere liberati e regolati nel campo (ad es. Da un negozio di riparazione TV) se necessario.

Su alcuni CRT, sono aggiunti ulteriori magneti regolabili fisse per la convergenza dinamica o la purezza dinamica in punti specifici sullo schermo, tipicamente vicino agli angoli o ai bordi. Ulteriori regolazioni della convergenza e della purezza dinamiche non possono essere effettuate in modo passivo, ma richiedono circuiti di compensazione attivi.

La convergenza e la purezza del colore dinamico sono una delle principali ragioni per cui fino a tardi la loro storia, i CRT erano lunghi (profondi) e avevano volti curati biassialmente; Queste caratteristiche geometriche di progettazione sono necessarie per la convergenza e la purezza del colore dinamico passivo intrinseco. Soltanto a partire dagli anni '90 sono stati resi disponibili sofisticati circuiti di compensazione dinamica di convergenza attiva che hanno reso possibile la realizzazione di CRT corti e piatte. Questi circuiti di compensazione attivi utilizzano il giogo di deviazione per regolare finemente la deviazione del fascio in base alla posizione di trazione del fascio. Le stesse tecniche (e le principali componenti del circuito) consentono anche la regolazione della rotazione dell'immagine, dello sfregamento e di altri complessi   raster   Parametri geometrici attraverso l'elettronica sotto controllo utente.

Degaussing [ modifica ]

Un degasaggio in corso.

Se la maschera ombreggiata si magnetizza, il suo campo magnetico deflessa i fasci di elettroni che passa attraverso di essa, causando una distorsione della purezza di colore mentre i fasci si piegano attraverso i fori della maschera e colpiscono alcuni fosfori di un colore diverso da quello che sono destinati a colpire; Ad esempio alcuni elettroni dal fascio rosso possono colpire i fosfori blu, dando pere parti rosse dell'immagine una tinta magenta. (Magenta è la combinazione di additivi di rosso e blu). Questo effetto è localizzato in una zona specifica dello schermo se la magnetizzazione della maschera ombreggiata è localizzata. Pertanto, è importante che la maschera shadow sia magnetizzata. (Una griglia di apertura magnetizzata ha un effetto simile e tutto ciò che è stato indicato in questa sottovoce sulle maschere ombre si applica anche alle griglie di apertura.)

La maggior parte dei display CRT a colori, cioè televisori e monitor computer, hanno ciascuno un built-in   smagnetizzazione   (Demagnetizzatore), la cui componente principale è una bobina di degasaggio che viene montata attorno al perimetro della faccia CRT all'interno del   Lunetta . Al momento dell'accensione del display CRT, il circuito di degasaggio produce una breve corrente alternata attraverso la bobina di degasaggio che scompare senza problemi in resistenza (svanisce) a zero per un periodo di pochi secondi, generando un campo magnetico alternato di decomposizione dalla bobina . Questo campo di degasaggio è abbastanza forte per rimuovere la magnetizzazione della maschera d'ombra nella maggior parte dei casi. [22]   In casi insoliti di forte magnetizzazione in cui il campo di degasaggio interno non è sufficiente, la maschera d'ombra può essere degradata esternamente con un degasatore portatile o demagnetizzatore più potente. Tuttavia, un campo magnetico eccessivamente forte, alternante o costante, può essere meccanicamente   deformare   (Piegare) la maschera d'ombra, causando una distorsione permanente del colore sul display che sembra molto simile a un effetto di magnetizzazione.

Il circuito di degasaggio è spesso costruito da a   termoelettrico   (Non elettronico) contenente un piccolo elemento riscaldante in ceramica e una termica positiva   Coefficiente (PTC)   Resistore , collegato direttamente al commutato   corrente alternata   Linea con la resistenza in serie con la bobina di degasaggio. Quando l'alimentazione è accesa, l'elemento riscaldante riscalda il resistore PTC aumentando la resistenza a un punto in cui la corrente di degasuzione è minima ma non effettivamente zero. Nei vecchi display CRT, questa corrente a basso livello (che non produce alcun campo di degasaggio significativo) è sostenuta insieme all'azione dell'elemento riscaldante finché il display rimane acceso. Per ripetere un ciclo di degasaggio, il display CRT deve essere disattivato e lasciato spento per almeno alcuni secondi per ripristinare il circuito di degasuzione permettendo alla resistenza PTC di raffreddarsi   Temperatura ambiente ; Commutando lo spegnimento e riaccendendoli immediatamente, si otterrà un debole ciclo degasaggio o in modo efficace nessun ciclo di degasaggio.

Questo semplice disegno è efficace ed economico da costruire, ma spreca continuamente qualche potenza. Più tardi i modelli, in particolare   Energy Star   Quelli valutati, utilizzare un   relé   Per accendere e spegnere l'intero circuito di degasaggio in modo che il circuito di degasaggio utilizzi l'energia solo quando è funzionalmente attivo e necessario. La progettazione del relè consente inoltre di disattivare la domanda dell'utente attraverso i comandi del pannello anteriore dell'unità senza spegnere e riaccendere l'unità. Questo relè può spesso essere sentito cliccando alla fine del ciclo di degasaggio pochi secondi dopo che il monitor è acceso, e acceso e spento durante un ciclo di degasaggio avviato manualmente.

Monitor vettoriali [ modifica ]

Articolo principale:   Monitor vettoriale

I monitor vettoriali sono stati utilizzati nei sistemi di progettazione più avanzati del computer e si trovano in alcuni giochi arcade di fine anni settanta e metà degli anni '80   Asteroidi . [23]   Eseguono grafica punto-punto, piuttosto che scansione di un raster. I CRT monocromatici o colorati possono essere utilizzati in schermi vettoriali ei principi essenziali di progettazione e funzionamento del CRT sono gli stessi per entrambi i tipi di display; La differenza principale è nei modelli e nei circuiti di deflessione del fascio.

Risoluzione CRT [ modifica ]

Densità dei punti   Definisce la risoluzione massima del display, assumendo CRT delta-gun. In questi, poiché la risoluzione scansionata si avvicina alla risoluzione del pitch dot,   Appare il moiré , poiché il dettaglio visualizzato è più fine di quello che la maschera ombra può rendere. [24]   I monitor a griglia di apertura non subiscono moiré verticale; Tuttavia, perché le loro strisce di fosforo non hanno alcun dettaglio verticale. Nei CRT più piccoli, queste strisce mantengono la posizione da solo, ma le più grandi griglie di apertura CRT richiedono una o due strisce di supporto trasversale (orizzontale). [25]

Gamma [ modifica ]

Le CRT hanno un pronunciato   triodo   Caratteristica, che risulta significativo   gamma   (Relazione non lineare in una pistola elettronica tra tensione video applicata e intensità del fascio). [26]

Altri tipi [ modifica ]

Occhio del gatto [ modifica ]

Articolo principale:   Tubo di occhio magico

Negli insiemi radiofonici di tubi antichi di qualità migliore, è stata utilizzata una guida di sintonia costituita da un tubo di fosforo per aiutare la regolazione dell'intonazione. Questo era anche conosciuto come "Eye Magic" o "Eye Tuning". La sintonizzazione sarebbe stata regolata fino a che la larghezza di un'ombra radiale fosse ridotta al minimo. Questo è stato usato invece di un contatore elettromeccanico più costoso, che successivamente è stato utilizzato per i sintonizzatori di fascia superiore quando i set di transistor mancavano dell'alta tensione necessaria per guidare il dispositivo. [27]   Lo stesso tipo di dispositivo è stato utilizzato con i registratori a nastro come un misuratore di livello di registrazione e per diverse altre applicazioni, tra cui apparecchiature elettriche di prova.

Caratteri [ modifica ]

Alcuni display per i computer in anticipo (quelli che avevano bisogno di visualizzare più testo di quanto fosse pratico utilizzando vettori o che richiedevano un'elevata velocità per l'uscita fotografica) utilizzati   Charactron   CRT. Questi includono una maschera perforata di metallo ( stencil ), che forma un largo fascio di elettroni per formare un personaggio sullo schermo. Il sistema seleziona un carattere sulla maschera usando un insieme di circuiti di deflessione, ma che provoca l'orientamento della trave estrusa per l'asse off, quindi un secondo set di piastre di deflessione deve riaccendere la trave in modo che si dirige verso il centro di lo schermo. Un terzo set di piastre posiziona il personaggio ovunque sia richiesto. Il fascio è disabilitato (acceso) brevemente per disegnare il carattere in quella posizione. La grafica potrebbe essere disegnata selezionando la posizione sulla maschera corrispondente al codice di uno spazio (in pratica, non sono stati semplicemente disegnati), che aveva un piccolo foro rotondo al centro; Questo ha effettivamente disattivato la maschera di caratteri e il sistema è tornato al comportamento regolare del vettore. I personaggi erano particolarmente lunghi, a causa della necessità di tre sistemi di deflessione. [28] [29]

Nimo [ modifica ]

Articolo principale:   Tubo Nimo

Tubo Nimo BA0000-P31

Nimo è il marchio di una famiglia di piccoli CRT specializzati fabbricati da Industrial Electronics Engineers. Questi avevano 10 pistole elettroniche che produssero fasci di elettroni sotto forma di cifre in modo simile a quello del carattere. I tubi sono stati semplici schermi a cifre singole o più complessi display a 4 o 6 cifre prodotte tramite un adeguato sistema di deflessione magnetica. Avendo poca delle complessità di un CRT standard, il tubo richiedeva un circuito di pilotaggio relativamente semplice e quando l'immagine fu proiettata sul vetro, essa forniva un angolo di visione molto più ampio rispetto ai tipi di concorrenza (ad esempio,   Tubi nixie ). [30]

Fascio luminoso CRT [ modifica ]

Le catene di alluvione CRT sono piccoli tubi che sono disposti come pixel per grandi schermi come   Jumbotron s. La prima schermata che utilizza questa tecnologia è stata introdotta da   Mitsubishi Electric   per il   1980 Grande Lega Baseball All-Star Game . Diversa da un CRT normale in quanto la pistola elettronica all'interno non produce un fascio controllabile concentrato. Invece, gli elettroni vengono spruzzati in un ampio cono attraverso l'intera parte anteriore dello schermo di fosforo, in modo che ogni unità agisce come una singola lampadina. [31]   Ognuno è ricoperto di fosforo rosso, verde o blu, per costituire i sotto-pixel di colore. Questa tecnologia è stata ampiamente sostituita da   diodo ad emissione luminosa   visualizzata. UN   Dispositivo simile   È stato proposto da un produttore come lampada.

Zeus sottile CRT display [ modifica ]

Alla fine degli anni '90 e all'inizio del 2000   Philips Laboratori di Ricerca   Sperimentato con un tipo di CRT sottile conosciuto come il   Zeus   Display che conteneva funzionalità simili a CRT in a   Display a schermo piatto . [32] [33] [34] [35] [36]   I dispositivi sono stati dimostrati ma mai commercializzati.

Utilizzo del 21 ° secolo [ modifica ]

Demise [ modifica ]

Sebbene una base di tecnologia di visualizzazione per decenni, i monitor di computer e televisori a base di CRT costituiscono una tecnologia morta. La domanda di schermi CRT è scesa precipitosamente dal 2007, e questo sconvolgimento è stato accelerato negli ultimi due anni di quel decennio. I rapidi progressi e il calo dei prezzi   LCD   La tecnologia a schermo piatto , prima per i monitor di computer e poi per i televisori, è stato il fattore chiave per la scomparsa di tecnologie di visualizzazione concorrenti come CRT,   Proiezione posteriore e   Schermo al plasma . [37]

La fine della maggior parte della produzione CRT di fascia alta entro il 2010 [38]   (Tra cui le linee di prodotti Sony e Mitsubishi di fascia alta) significa un'erosione della capacità del CRT. [39] [40]   In Canada e negli Stati Uniti, la vendita e la produzione di televisori CRT high-end (schermi da 30 pollici) in questi mercati erano tutti finiti nel 2007. Solo un paio di anni dopo, i televisori CRT combi economici (schermi da 20 pollici Un lettore VHS integrato) è scomparso dai negozi di sconto. E 'stato comune sostituire i televisori e monitor a base di CRT in soli 5-6 anni, anche se generalmente sono in grado di soddisfare le prestazioni per un tempo molto più lungo.

Le aziende stanno rispondendo a questa tendenza. I rivenditori di elettronica come Best Buy stanno riducendo costantemente gli spazi di memoria per i CRT. Nel 2005, Sony ha annunciato di arrestare la produzione di display computer CRT. Samsung non ha introdotto modelli CRT per l'anno di modello del 2008 al Consumer Electronics Show del 2008 e il 4 febbraio 2008 Samsung ha rimosso i loro 30 "wide screen CRT dal loro sito nordamericano e non li ha sostituiti con nuovi modelli. [41]

Tuttavia, la scomparsa dei CRT sta avvenendo più lentamente nel mondo in via di sviluppo. Secondo iSupply, la produzione in unità di CRT non è stata superata dalla produzione di LCD fino al 4Q 2007, in gran parte a causa della produzione CRT nelle fabbriche in Cina. Nel Regno Unito,   DSG (Dixons) , il più grande rivenditore di apparecchiature elettroniche nazionali, ha riferito che i modelli CRT hanno costituito l'80-90% del volume di televisori venduti a Natale 2004 e del 15-20% un anno dopo e che si prevedeva che siano inferiori 5% alla fine del 2006. Dixons cessò di vendere televisori CRT nel 2006. [42]

Cause [ modifica ]

Le CRT, nonostante i recenti progressi, sono rimasti relativamente pesanti e ingombranti e occupano molto spazio rispetto ad altre tecnologie di visualizzazione. Gli schermi CRT hanno armadi molto più profondi rispetto ai pannelli piatti e agli schermi posteriori per una determinata dimensione dello schermo, e quindi diventa impraticabile avere CRT più grandi di 102 cm. Gli svantaggi della CRT sono diventati particolarmente significativi alla luce dei rapidi progressi tecnologici in   LCD   E pannelli piani a plasma che permettono loro di superare di più 40 centimetri (102 cm) oltre ad essere sottili e murali, due caratteristiche fondamentali che sono state sempre più richieste dai consumatori.

Slitta CRT [ modifica ]

Un confronto tra Superslim da 21 pollici e Ultraslim CRT

Alcuni produttori di CRT, sia LG Display che Samsung Display, hanno innovato la tecnologia CRT creando un tubo più snello. Il CRT più sottile ha un nome commerciale Superslim e Ultraslim. Un CRT piatto da 21 pollici ha una profondità di 447,2 millimetri. La profondità di Superslim è di 352 millimetri e Ultraslim è di 295,7 millimetri.

Problemi di salute [ modifica ]

Radiazione ionizzante [ modifica ]

Le CRT possono emettere una piccola quantità di   raggi X   Radiazione come conseguenza del bombardamento del fascio dell'elettrone della maschera ombra / griglia di apertura e fosfori. La quantità di radiazione che esce dalla parte anteriore del monitor è ampiamente considerata non dannosa. Il   Food and Drug Administration   Regolamenti in   21 CFR   1.020,10   Sono utilizzati per limitare rigorosamente, per esempio, i ricevitori televisivi a 0,5   milliroentgens   All'ora (mR / h) (0,13 μC / (kg · h) o 36 pA / kg) ad una distanza di 5 cm da qualsiasi superficie esterna; Dal 2007, la maggior parte delle CRT ha emissioni che scendono ben al di sotto di questo limite. [43]

Tossicità [ modifica ]

I CRT più vecchi e monocromatici possono contenere sostanze tossiche, come ad esempio   Cadmio , nei fosfori. [44] [45] [46]   Il tubo di vetro posteriore dei CRT moderni può essere realizzato in vetro piombo , che rappresenta un pericolo ambientale se viene smaltito in modo improprio. [47]   Nel momento in cui i computer personali sono stati prodotti, il vetro sul pannello frontale (la parte visibile del CRT) ha usato il bario piuttosto che il piombo, [ citazione necessaria ]   Anche se la parte posteriore del CRT era ancora prodotta da vetro piombo. CRT monocromatici in genere non contengono abbastanza vetro piombo per non eseguire test EPA TCLP. Mentre il processo TCLP macina il vetro in particelle fini per esporli ad acidi deboli per provare il percolato, il vetro intact CRT non si lascia (il piombo è vitrificato, contenuto all'interno del bicchiere stesso, simile a cristallo di vetro piombo).

Nell'ottobre del 2001, la   Agenzia per la protezione dell'ambiente degli Stati Uniti   created rules stating that CRTs must be brought to special   recycling   facilities. In November 2002, the EPA began fining companies that disposed of CRTs through   landfills   o   incineration . Regulatory agencies, local and statewide, monitor the disposal of CRTs and other computer equipment. [48]

In Europe, disposal of CRT televisions and monitors is covered by the   WEEE Directive . [49]

Flicker [ edit ]

Articolo principale:   Flicker (screen)

At low   refresh rates   (60 Hz   and below), the periodic scanning of the display may produce a flicker that some people perceive more easily than others, especially when viewed with   peripheral vision . Flicker is commonly associated with CRT as most televisions run at 50 Hz (PAL) or 60 Hz (NTSC), although there are some 100 Hz PAL televisions that are   flicker-free . Typically only low-end monitors run at such low frequencies, with most computer monitors supporting at least 75 Hz and high-end monitors capable of 100 Hz or more to eliminate any perception of flicker. [50]   Non-computer CRTs or CRT for   sonar   o   radar   may have long   persistence   phosphor and are thus flicker free. If the persistence is too long on a video display, moving images will be blurred.

High-frequency audible noise [ edit ]

50 Hz/60 Hz CRTs used for television operate with horizontal scanning frequencies of 15,734 Hz (for   NTSC   systems) or 15,625 Hz (for   PAL   systems). [51]   These frequencies are at the upper range of   human hearing   and are inaudible to many people; however, some people (especially children) will perceive a high-pitched tone near an operating television CRT. [52]   The sound is due to   magnetostriction   in the magnetic core and periodic movement of windings of the   flyback transformer .

This problem does not occur on 100/120 Hz TVs and on non-CGA computer displays, because they use much higher horizontal scanning frequencies (22 kHz to over 100 kHz).

Implosion [ edit ]

alto   vacuum   inside glass-walled cathode ray tubes permits electron beams to fly freely—without colliding into molecules of air or other gas. If the glass is damaged, atmospheric pressure can collapse the vacuum tube into dangerous fragments which accelerate inward and then spray at high speed in all directions. The implosion energy is proportional to the evacuated volume of the CRT. Although modern cathode ray tubes used in televisions and computer displays have   epoxy -bonded face-plates or other measures to prevent shattering of the envelope, CRTs must be handled carefully to avoid personal injury. [53]

Electric shock [ edit ]

To accelerate the electrons from the cathode to the screen with sufficient velocity, a very   high voltage   (EHT or Extra High Tension) is required, [54]   from a few thousand volts for a small oscilloscope CRT to tens of kV for a larger screen color TV. This is many times greater than household power supply voltage. Even after the power supply is turned off, some associated capacitors and the CRT itself may retain a charge for some time.

Security concerns [ edit ]

Under some circumstances, the signal radiated from the   electron guns , scanning circuitry, and associated wiring of a CRT can be captured remotely and used to reconstruct what is shown on the CRT using a process called   Van Eck phreaking . [55]   Special   TEMPEST   shielding can mitigate this effect. Such radiation of a potentially exploitable signal, however, occurs also with other display technologies [56]   and with electronics in general. [ citation needed ]

Recycling [ edit ]

Come   electronic waste , CRTs are considered one of the hardest types to recycle. [57]   CRTs have relatively high concentration of lead and phosphors (not phosphorus), both of which are necessary for the display. There are several companies in the United States that charge a small fee to collect CRTs, then subsidize their labor by selling the harvested copper, wire, and   printed circuit boards . Il   United States Environmental Protection Agency   (EPA) includes discarded CRT monitors in its category of "hazardous household waste" [58]   but considers CRTs that have been set aside for testing to be commodities if they are not discarded, speculatively accumulated, or left unprotected from weather and other damage.

Leaded CRT glass is sold to be remelted into other CRTs, or even broken down and used in road construction. [59]

See also [ edit ]

·          icona Portale dell'elettronica

Basics of cathode rays and discharge in low-pressure gas:

·          Cathode ray

·          Vacuum tube

Light production by cathode rays:

·          Cathodoluminescence

·          Crookes tube

·          Phosphor

·          Scintillation (physics)

Manipulating the electron beam:

·          Blanking (video)

·          Horizontal blanking interval

·          Vertical blanking interval

·          Deflection yoke

·          Electron beam processing

·          Electrostatic deflection

·          Electrostatic lens

·          Magnetic deflection

·          Magnetic lens

Applying CRT in different display-purpose:

·          Analog television

·          Analog television#Displaying an image

·          Comparison of CRT, LCD, plasma, and OLED

·          Comparison of display technology

·          Computer monitor

·          CRT projector

·          Image dissector

·          Monochrome monitor

·          Monoscope

·          Oscilloscope

·          Oscilloscope#Cathode-ray oscilloscope (CRO)

·          Overscan

·          Raster scan

·          Scan line

Miscellaneous phenomena:

·          Noise (video)

Historical aspects:

·          Direct-view bistable storage tube

·          Flat panel display

·          History of display technology

·          Image dissector

·          LCD television ,   LED-backlit LCD ,   LED display

·          Penetron

·          Surface-conduction electron-emitter display

·          Trinitron

Safety and precautions:

·          Monitor filter

·          Photosensitive epilepsy

·          TCO Certification