катодын туяа хоолой

Катодын цацрагийн хоолойг ойлгох

Катодын цацрагийн хоолой (CRTs) нь электрон төхөөрөмжүүдийн хөгжилд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн бөгөөд анхны телевиз, осциллограф, компьютерийн дэлгэцийн үндсэн технологи болж байв. Энэ хичээлээр бид вакуум хоолойн салбарт CRT-ийн зарчим, үйл ажиллагаа, ач холбогдлыг судлах болно.

Вакуум хоолойн танилцуулга

Вакуум хоолой нь битүүмжилсэн саванд вакуумаар дамжин өнгөрөх цахилгаан гүйдлийг хянах төхөөрөмж юм. Вакуум хоолойн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд электрод, анод, катод орно. Катодыг халаах үед электронуудыг ялгаруулдаг бөгөөд үүнийг термионы ялгаралт гэж нэрлэдэг. Дараа нь эдгээр электронууд эерэг цэнэгтэй анод руу шилждэг. Вакуум хоолойг эрт үеийн радио төхөөрөмжид дохиог өсгөхөөс эхлээд дижитал компьютерийн үндсэн элементүүд хүртэл янз бүрийн хэрэглээнд ашиглаж ирсэн.

Катодын туяа хоолой: бүтэц, үйл ажиллагаа

CRT нь тусгай вакуум хоолой бөгөөд халсан катодоор ялгардаг электронууд нь флюресцент дэлгэц рүү чиглэж, түүнтэй мөргөлдөх үед харагдах гэрлийг үүсгэдэг. Энэхүү үндсэн зарчмыг эрт үеийн телевизор, компьютерийн дэлгэц зэрэг олон төрлийн дэлгэцэнд ашигласан. CRT-ийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь:

• Электрон буу: Энэ нь электрон цацрагийг үүсгэж, хурдасгадаг.
• Удирдах ороомог: Хоолойг тойруулан эдгээр ороомог нь электрон цацрагийн замыг чиглүүлэх соронзон орон үүсгэдэг.
• Флюресцент дэлгэц: Хоолойн урд хэсэгт бүрсэн энэ дэлгэц нь электронд цохиулах үед гэрэлтдэг.

Үйл ажиллагааны зарчим

CRT-ийн үйл ажиллагааг дараах үе шаттайгаар тодорхойлж болно.

1. Халсан катодоор электронууд ялгарч, өндөр эерэг потенциалтай анодоор дэлгэц рүү хурдасдаг.
2. Эдгээр электронууд нь цацрагийг хэлбэржүүлж, чиглүүлдэг фокусын болон хазайлтын системээр дамждаг.
3. Электрон туяа нь флюресцент дэлгэцийг цохиж, гэрэлтэж, дүрсийг үүсгэдэг.

Дэлгэц дээрх зургийн тод байдлыг өөрчлөхийн тулд электрон цацрагийн эрчмийг өөрчилж болно.

Катодын цацрагийн туршилт: электронуудыг нээх

Катодын цацрагийн хоолой нь 1897 онд Ж.Ж.Томсон электроныг нээхэд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Энэхүү чухал туршилтаар Томсон катодын цацраг нь соронзон орны нөлөөгөөр хазайж байгааг ажиглаж, цацраг нь сөрөг цэнэгтэй бөөмсөөс тогтдог бөгөөд хожим нь үүнийг нэрлэсэн байна. электронууд. Энэ туршилт нь флюресцент дэлгэц бүхий катодын туяа хоолой, соронзон орон үүсгэх электродуудыг ашигласан. Томсон катодын цацрагийн хазайлтыг ажигласнаар электроны цэнэгийн массын харьцааг ( \(e/m\) ) дараах томъёогоор гаргаж чадна: \( \frac{e}{m} = \frac{2V}{B^{2}r^{2}} \) энд \(V\) нь хурдатгалын хүчдэл, \(B\) нь соронзон орны хүч, \(r\) нь электрон цацрагийн радиус юм. зам.

Технологид үзүүлэх нөлөө

CRT технологи нь электрон дэлгэцийн хөгжилд ихээхэн нөлөөлж, анхны телевиз, компьютерийн дэлгэцийн үндэс суурийг тавьсан. Хэдийгээр LCD, LED, OLED технологиор солигдсон ч CRT нь дэлгэцийн технологийн хувьсалд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн. Тэдний өндөр тодосгогч зураг гаргах, өнгийг үнэн зөв гаргах чадвар нь тэднийг олон жилийн турш мэргэжлийн видео болон графикийн ажилд илүүд үздэг болсон.

CRT-ийн давуу болон сул талууд

Давуу тал:

• Зургийн өндөр чанар: CRT нь өндөр тодосгогч харьцаа, нягтралыг харуулах боломжтой.
• Өнгөний нарийвчлал: Өнгөний нарийвчлалтай, график дизайн, видео засварлахад тохиромжтой.
• Харах өнцөг: CRT нь өргөн өнцгөөс харахад тогтвортой зургийн чанарыг санал болгодог.

Сул тал:

• Хэмжээ ба жин: CRT нь нүсэр, хүнд тул зөөхөд хэцүү, илүү зай шаарддаг.
• Эрчим хүчний хэрэглээ: Тэд орчин үеийн дэлгэцийн технологитой харьцуулахад илүү их эрчим хүч зарцуулдаг.
• Цацраг: Хэрэглэгчдэд аюулгүй хязгаарт багтсан ч бага хэмжээний рентген туяа ялгаруулна.

Катодын туяа хоолойн өв

Хэдийгээр CRT-д суурилсан төхөөрөмжүүдийн эрин үе өнгөрсөн ч катодын туяаны хоолойн өв нь түүний нэвтрүүлсэн электрон цацраг болон вакуум электроникийн зарчмуудыг дагаж мөрддөг. Эдгээр үзэл баримтлал нь эмнэлгийн дүрслэл, электрон микроскоп зэрэг янз бүрийн салбарт хэрэглэгдэж байгаа нь CRT технологийн байнгын ач холбогдлыг онцолж байна.