第3講圖形顯示功能部件陰極射線管ppt課件.ppt

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1、計算機圖形顯示技術1第三講 圖形顯示功部件陰極射線管工作原理陰極射線管熒光屏的基本特性彩色顯像管工作原理三基色原理蔭罩式射線管2陰極射線管工作原理      ?。茫遥裕茫遥裕–athodeRayTube)又稱電子束器件,一般利用電磁場產生高速、經過聚焦的電子束,偏轉到屏幕的不同位置,轟擊屏幕表面的熒光材料而產生可見圖形。3陰極射線管工作原理         -CRT結構原理CRT是一內部抽成真空的玻璃錐體。其基本工作原理是:一些物質在電子轟擊下發(fā)射磷光的特性電磁場對電子運動實施控制的效應4CRT的組成陰極:

2、加熱時發(fā)射電子控制柵極:對發(fā)射電子多少實施控制加速結構:使電子形成高速度射速聚焦系統(tǒng):使電子束轟擊熒屏聚集成細點偏轉系統(tǒng):使電子束在屏幕上隨意移動熒光屏:電子束轟擊時發(fā)出光輝5陰極射線管工作原理        ?。茫遥怨ぷ髟碛申帢O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)的作用下進一步聚焦,形成很細的束,然后在超高壓電場(通常為15000—20000V)的加速下轟擊屏幕表面的磷光體從而發(fā)光。陰極控制柵極聚焦系統(tǒng)偏轉系統(tǒng)加速電場熒光屏電子電子束聚焦方向轟擊6陰極射線管工作原理         -

3、CRT熒光物質發(fā)光原理:其在高速電子的轟擊下發(fā)生電子躍遷,即電子吸收能量從低能態(tài)變?yōu)楦吣軕B(tài)。由于高能態(tài)很不穩(wěn)定,在很短時間內,電子重新回到低能態(tài),這時將發(fā)出熒光,屏幕上的那一點就會亮。不會持續(xù)很久,要保持顯示穩(wěn)定的畫面,必須不斷地發(fā)射電子束。7陰極射線管工作原理         -CRT陰極呈小圓筒狀,圓筒表面涂有氧化物(氧化鋇、氧化鍶、氧化釷)能在受熱時發(fā)射電子,圓筒內有燈絲,能把陰極加熱到高溫(1000~3000oC)使其發(fā)射出電子。8陰極射線管工作原理         -CRT控制柵極(調制級)圓筒狀,

4、它套在陰極外面,圓筒的中間開有一個金屬小孔這個圓筒比陰極的電位要低,它排斥電子,除少數(shù)電子通過底部的孔逃脫外,大多數(shù)仍留在控制柵極內。9陰極射線管工作原理       ?。茫遥钥刂茤艠O在CRT中作用是:(1)控制電子束的電流密度(2)使從陰極飛出的電子聚焦成能穿過控制柵極小孔的細束。控制柵極相對于陰極的電位越低,通過小孔逃逸的電子越少,如果電位低到一定程度,電子束電流密度接近0,達到這種情況的電流叫截止電壓,其值一般在-20~-1000v。10陰極射線管工作原理        ?。茫遥约铀俳Y構電子束要獲得

5、足夠的能量,在轟擊熒光物質時能產生可見光點,就需要通過加速結構提高電子的速度。11陰極射線管工作原理       ?。茫遥约铀俳Y構電子由控制柵極出來,穿過第二柵極的小孔,被其間的強靜電場加速,然后電子束高速通過第二陽極上的小孔。E(加速電壓)12陰極射線管工作原理       ?。茫遥约铀俳Y構電子束的速度和加速電壓的關系:結論:電子束能到達的速度正比于加速電         壓的平方根。13陰極射線管工作原理        ?。茫遥跃劢瓜到y(tǒng)作用是使電子束轟擊熒光物質時,只限在很小的一點上發(fā)出輝光,以保證

6、圖形和符號的清晰。聚焦系統(tǒng)的好壞直接影響顯示裝置分辨率的高低。14陰極射線管工作原理        ?。茫遥跃劢瓜到y(tǒng)分辨率(resolution)指的是顯示設備所能表示的像素個數(shù)。像素越密,分辨率越高,圖像越清晰。分辨率取決于熒光粉的粒度,屏的尺寸和電子束的聚焦能力柱面、球面點距示意圖15陰極射線管工作原理        ?。茫遥跃劢瓜到y(tǒng)電子束離開控制柵極后,變細到一個點源,再發(fā)散,一直到聚焦開始作用的方.由此開始向前收斂,到屏幕時又成一個小點,完成聚焦作用。聚焦系統(tǒng)分為:靜電聚焦和電磁聚焦。16聚焦系統(tǒng)

7、靜電聚焦是利用靜電場對電子的效應,來改變電子運動的方向,使電子束產生折射或彎曲。電子束折射過程靜電聚焦產生的場17聚焦系統(tǒng)電磁聚焦它的結構是在CRT的管頸上套一個窄線圈運動著的電子,經過電磁場發(fā)生運動方向偏轉(受洛倫茲力),偏轉方向與電子運動及磁力線方向垂直電磁聚焦產生的電磁場18聚焦系統(tǒng)電磁聚焦電磁場的軸向分量會對不完全平行于管頸中心軸方向運動的電子,產生一個圓周運動的分量這個圓周運動的分量與沿軸向的電子速度的合成,使電子運動的軌跡變成一條拉長的螺旋線電子運動軌跡19聚焦系統(tǒng)電磁聚焦洛倫茲力只能改變電子運動

8、的方向,使運動軌跡彎曲,而不會使運動速度絕對值改變。這使得電磁場適合電子束的偏轉。只要所有這樣運動的電子的射束彎曲成螺旋線行,并通過管子中心軸線與屏幕的交點,就可達到完全聚焦。所以通常電磁聚焦比靜電聚焦效果好。20陰極射線管工作原理         -CRT偏轉系統(tǒng)作用是電子束在聚焦后,使其打在熒光屏指定的位置上。它的構造總是由X方向偏轉和Y方向偏轉組成偏轉系統(tǒng)通??煞譃椋红o電偏轉和電磁偏轉。21偏

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