Meny Stäng

GeeksforGeeks

Datorgrafik har blivit ett vanligt inslag i dagens moderna värld. Vare sig det gäller användargränssnitt eller datavisualisering, filmer osv. spelar datorgrafik en viktig roll. Den primära utmatningsenheten i ett grafiskt system är en videomonitor. Även om det finns många tekniker är de flesta videomonitorer baserade på den standardiserade CRT-konstruktionen (Cathode Ray Tube). Ett katodstrålerör är en central teknik som används i en apparat som kallas katodstråleoscilloskop, vilket är det vetenskapliga namnet på den typ av TV som dina föräldrar eller mor- och farföräldrar brukade titta på.

Katodstrålerör (CRT) –
Ett katodstrålerör (CRT) är ett specialiserat vakuumrör där bilder produceras när en elektronstråle träffar en fosforescerande yta.

Det modulerar, accelererar och avleder elektronstrålen/elektronstråle(n) på skärmen för att skapa bilderna. Most desktop computer displays make use of CRT for image displaying purposes.

Image source – physics.usyd

Cathode Ray Oscilloscope Circuitry

  1. Vertical Amplifier
  2. Horizontal amplifier
  3. Time base Circuit
  4. Power Supplies
  5. Cathode Ray Tube

Construction of a CRT –

  1. The primary components are the heated metal cathode and a control grid.
  2. The heat is supplied to the cathode (by passing current through the filament). This way the electrons get heated up and start getting ejected out of the cathode filament.
  3. This stream of negatively charged electrons is accelerated towards the phosphor screen by supplying a high positive voltage.
  4. This acceleration is generally produced by means of an accelerating anode.
  5. Nästa komponent är fokuseringssystemet, som används för att tvinga elektronstrålen att konvergera till en liten punkt på skärmen.
  6. Om det inte finns något fokuseringssystem kommer elektronerna att spridas på grund av sina egna repulsioner och därmed får vi ingen skarp bild av objektet.
  7. Denna fokusering kan ske antingen med hjälp av elektrostatiska fält eller magnetfält.

Typer av avböjning:

  1. Elektrostatisk avböjning –
    Elektronstrålen (katodstrålar) passerar genom en starkt positivt laddad metallcylinder som bildar en elektrostatisk lins. Denna elektrostatiska lins fokuserar katodstrålarna till skärmens centrum på samma sätt som en optisk lins fokuserar ljusstrålen. Två par parallella plattor är monterade inuti CRT-röret. Den elektrostatiska avböjningskänsligheten hos ett katodstrålerör är den mängd avböjning som produceras i elektronstrålen när en spänning på 1 V läggs på mellan plattorna.
  2. Magnetisk avböjning –
    Här används två par spolar. Ett par monteras på CRT-rörets övre och nedre del och det andra paret på de två motsatta sidorna. Det magnetfält som produceras av båda dessa par är sådant att en kraft genereras på elektronstrålen i en riktning som är vinkelrät både mot magnetfältets riktning och mot strålens flödesriktning. Det ena paret är monterat horisontellt och det andra vertikalt.

När denna mycket energirika stråle träffar skärmens yta stoppas dessa elektroner och deras rörelseenergi absorberas av fosforskärmen (atomer). En del energi går också förlorad i form av värme, men majoriteten av den kinetiska energin överförs till fosforatomerna. När atomerna får denna enorma mängd energi blir de exciterade till en högre energinivå.

Efter en kort tid börjar dessa atomer återgå till sin ursprungliga energinivå. Den ursprungliga nivån ligger på en lägre energinivå än den exciterade, vilket innebär att atomerna frigör en del energi när de kommer ner. Denna extra energi avges i form av ett litet ljuskvantum. Avspänningen resulterar alltså i en ljusfärgad fläck på skärmen. Frekvensen (färgen) på fläcken beror på skillnaden mellan de två energinivåerna (exciterad nivå och grundnivå).

I en CRT används olika typer av fosforer. Skillnaden bygger på hur länge fosforen fortsätter att avge ljus efter att CRT-strålen har avlägsnats. Denna egenskap kallas för persistens. I grund och botten betyder persistens hur lång tid det tar för det utsända ljuset att minska till en tiondel av sin ursprungliga intensitet. Fosforer med lägre persistens kräver högre uppdateringsfrekvens för att bibehålla en bild på skärmen utan flimmer.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *