Descripción del tubo de rayos catódicos - CRT

La tecnología informática experimentará grandes avances en el modelado tridimensional sofisticado y el procesamiento de imágenes; los usuarios verán computadoras de escritorio con el poder de cómputo de las supercomputadoras de hoy. Incluso las capacidades gráficas estarían disponibles para el usuario promedio a un costo razonable. Para hacer esto, se necesitarán monitores de ultra alta resolución. Hay diferentes sistemas de visualización como tubos de rayos catódicos (CRT), pantallas de cristal líquido (LCD), pantallas emisoras de luz (ELD), pantallas de plasma y diodos emisores de luz (LED) que están disponibles en la tecnología actual. Aquí vamos a discutir el tubo de rayos catódicos (CRT).


principios de trabajo

Cuando las dos placas de metal se conectan a una fuente de alto voltaje, la placa con carga negativa llamada cátodo emite un rayo invisible. El rayo catódico es atraído por la placa cargada positivamente, llamada ánodo, donde pasa a través de un orificio y continúa viajando hasta el otro extremo del tubo. Cuando el rayo golpea la superficie especialmente recubierta, el rayo catódico produce una fuerte fluorescencia o luz brillante. Cuando se aplica un campo eléctrico a través del tubo de rayos catódicos, el rayo catódico es atraído hacia la placa que lleva cargas positivas. Por lo tanto, un rayo catódico debe consistir en partículas cargadas negativamente. Un cuerpo cargado en movimiento se comporta como un pequeño imán y puede interactuar con un campo magnético externo. Electrones desviados por el campo magnético. Y también cuando se invierte el campo magnético externo, el haz de electrones se desvía en la dirección opuesta.

En un tubo de rayos catódicos, el cátodo es un filamento calentado colocado en el vacío. El rayo es una corriente de electrones que fluye naturalmente desde un cátodo calentado al vacío. Los electrones son negativos. El ánodo es positivo, por lo que atrae los electrones que salen del cátodo. En el tubo de rayos catódicos de un televisor, un ánodo de enfoque enfoca el flujo de electrones en un haz estrecho y luego lo acelera un ánodo de aceleración. Este haz de electrones apretado y de alta velocidad vuela a través del vacío en el tubo y golpea la pantalla plana en el otro extremo del tubo. Esta pantalla está recubierta de fósforo, que brilla cuando lo golpea el rayo.

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Cómo funciona el CRT

El tubo de rayos catódicos (CRT) es una pantalla de computadora que se utiliza para mostrar la salida en una señal de video compuesta estándar. El funcionamiento del CRT depende del movimiento de un haz de electrones que viaja de un lado a otro por la parte posterior de la pantalla. La fuente del haz de electrones es el cañón de electrones; la pistola está ubicada en el cuello estrecho y cilíndrico en la parte trasera más lejana de un tubo de rayos catódicos que produce una corriente de electrones por emisión termoiónica. Por lo general, un CRT tiene una pantalla fluorescente para mostrar la señal de salida. A continuación se muestra un CRT simple.

tubo de rayos catódicos

El funcionamiento de un monitor CRT es muy sencillo. Un tubo de rayos catódicos consta de uno o más cañones de electrones, posiblemente placas de desviación electrostáticas internas y un objetivo de fósforo. CRT tiene tres haces de electrones: uno para cada uno (rojo, verde y azul) se muestra claramente en la figura. El haz de electrones produce un pequeño punto visible brillante cuando golpea la pantalla recubierta de fósforo. En cada monitor, toda el área frontal del tubo se escanea repetida y sistemáticamente en un patrón fijo llamado trama. Se muestra una imagen (cuadro) al escanear el haz de electrones a través de la pantalla. Los objetivos de fósforo comienzan a desvanecerse después de un corto tiempo, la imagen debe actualizarse continuamente. Así CRT produce las imágenes de tres colores que son colores primarios. Aquí usamos una frecuencia de 50 Hz para eliminar el parpadeo al actualizar la pantalla.

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Las partes principales del tubo de rayos catódicos son el cátodo, la rejilla de control, las placas deflectoras y la pantalla.

Cátodo

El calentador mantiene el cátodo a una temperatura más alta y los electrones fluyen desde el cátodo calentado hacia la superficie del cátodo. El ánodo de aceleración tiene un pequeño orificio en su centro y se mantiene a un alto potencial, que es de polaridad positiva. El orden de esta tensión es de 1 a 20 kV, con respecto al cátodo. Esta diferencia de potencial crea un campo eléctrico dirigido de derecha a izquierda en la región entre el ánodo acelerador y el cátodo. Los electrones pasan a través del orificio del ánodo y se mueven a una velocidad horizontal constante desde el ánodo hasta la pantalla fluorescente. Los electrones golpean el área de la pantalla y brilla intensamente.

La rejilla de control

La rejilla de control regula el brillo del foco en la pantalla. Al controlar la cantidad de electrones a través del ánodo y, por lo tanto, el ánodo de enfoque, los electrones que salen del cátodo en direcciones ligeramente diferentes se enfocan en un haz estrecho y todos llegan a la misma ubicación en la pantalla. El conjunto de cátodo, rejilla de control, ánodo de enfoque y electrodo de aceleración se denomina cañón de electrones.

Placas deflectoras

Dos pares de placas deflectoras permiten el haz de electrones. Un campo eléctrico entre el primer par de placas desvía los electrones horizontalmente, y un campo eléctrico entre el segundo par los desvía verticalmente, los electrones viajan en línea recta desde el orificio del ánodo en aceleración hasta el centro de la pantalla cuando hay n no hay campos de deflexión presentes, donde producen un punto brillante.

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Filtrar

Esta puede ser circular o rectangular. La pantalla está recubierta con un tipo especial de material fluorescente. El material fluorescente absorbe su energía y vuelve a emitir luz en forma de fotones cuando el haz de electrones incide en la pantalla. Cuando esto sucede, algunos de ellos rebotan como si rebotaran una pelota de cricket contra una pared. Estos se llaman electrones secundarios. Deben ser absorbidos y devueltos al cátodo, de lo contrario se acumulan cerca de la pantalla y producen una carga espacial o nube de electrones. Para evitar esto, se aplica un recubrimiento Aqua Day a la parte del embudo del CRT desde el interior.

Ventajas de la TRC

  1. Los CRT son menos costosos que otras tecnologías de visualización.
  2. Funcionan en cualquier resolución, geometría y relación de aspecto sin disminuir la calidad de la imagen.
  3. Los CRT producen los mejores colores y escalas de grises para todas las calibraciones profesionales.
  4. Excelente ángulo de visión.
  5. Mantiene un buen brillo y proporciona una larga vida útil.

Características del tubo de rayos catódicos

El uso de la tecnología CRT ha disminuido rápidamente desde la introducción de las pantallas LCD, pero aún son imbatibles en algunos aspectos. Los monitores CRT se utilizan ampliamente en varios dispositivos eléctricos, como monitores de computadora, televisores, pantallas de radar y osciloscopios que se utilizan con fines científicos y médicos.

Ahora tienes una idea clara del tubo de rayos catódicos y si tienes alguna pregunta sobre este tema o sobre proyectos eléctricos y electrónicos, deja los comentarios a continuación.

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