Экраны электронно-лучевых трубок

Экраны большинства электронно-лучевых трубок предназначены для преобразования энергии электронного луча в энергию видимого излучения. Для этих целей на внутреннюю поверхность торцевой части баллона наносится тонкий слой люминофора, который возбуждается электронным лучом.

Кинетическая энергия электронного луча расходуется на нагрев люминофора, возбуждение излучения в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах спектра излучения и испускание люминофором вторичных электронов. В видимый свет преобразуется лишь около 10 % энергии луча. Экраны ЭЛТ характеризуются следующими параметрами:

1. Цвет свечения, который определяется спектральной характеристикой люминофора при его возбуждении. Для визуального наблюдения выгодно использовать экраны с зеленым цветом свечения, соответствующим максимуму чувствительности глаза. Таким цветом свечения обладает люминофор из ортосиликата цинка (виллимит). Для фотографирования используют экраны с синим или голубым цветом свечения. В приемных телевизионных трубках с черно-белым изображением используют экраны с белым цветом изображения, где люминофор состоит из двух компонентов: синего и желтого.

Для улучшения качества параметров экрана часто на люминофор с внутренней стороны трубки наносится тонкая пленка алюминия, соединенная со вторым анодом. Такие экраны обладают следующими достоинствами:

– потенциал экрана постоянен и равен , что позволяет получить большую яркость свечения;

– повышается контрастность изображения за счет исключения паразитного засвечивания экрана с внутренней стороны трубки;

– повышается яркость и светоотдача экрана за счет отражения пленкой алюминия излучаемого люминофором света;

– повышается долговечность и стойкость экрана к воздействию отрицательных ионов.

2. Светоотдача – определяется отношением силы света I_св, излучаемой люминофором нормально к поверхности экрана, к мощности электронного луча, падающего на экран в направлении наблюдателя

. (6.9)

Светоотдача определяет КПД люминофора и изменяется в пределах 0,1…15 кд/Вт для различных экранов.

3. Яркость свечения определяется силой света, излучаемой единицей площади равномерно светящейся поверхности экрана в направлении наблюдателя

, (6.10)

где A и n – коэффициенты, зависящие от свойств люминофора;

I_л – плотность тока луча;

U – разность потенциалов между катодом и экраном;

U₀ – минимальный потенциал экрана, при котором появляется свечение.

Для повышения яркости свечения экрана необходимо увеличивать U, ибо увеличение плотности тока луча приводит к нагреванию и выгоранию люминофора.

4. Длительность послесвечения – это время, в течение которого яркость свечения уменьшается до 1 % или до уровня яркости фона, при прекращении электронной бомбардировки. По времени послесвечения экранов ЭЛТ бывают: с очень коротким (t_п<10^–5 c), коротким ( £t_п<10^–2 c), средним (10^–2£t_п<0,1 c), длительным (0,1<t_п<16 с) и очень длительным (t_п>16 c) послесвечением. Трубки с коротким и очень коротким послесвечением используются в осциллографировании, а со средним послесвечением – в телевидении. В радиолокационных устройствах используются трубки с длительным послесвечением.

5. Разрешающая способность определяет свойство ЭЛТ воспроизводить детали изображения. Этот параметр оценивается числом отдельно различимых светящихся точек или линий (строк), приходящихся на 1 см² поверхности или на 1 см высоты экрана. Для увеличения разрешающей способности необходимо уменьшить диаметр луча до десятых долей миллиметра.