引數泵分離
[拼音]:xianxiangguan
[英文]:picture tube
將電訊號轉換為光影象的電子束管。可分為黑白映象管和彩色映象管兩大類。
黑白映象管
顯示黑白影象的映象管(簡稱黑白管)。黑白管的主要組成部分是玻殼、電子槍和熒光屏。在玻殼的管頸上還裝有偏轉線圈。玻殼內保持真空。電子槍發射一個被調製的電子束,經聚焦、偏轉後打到熒光屏上顯示出發光的影象。這個被調製電子束的掃描,與傳送端攝像管靶面上電子束的掃描同步,束電流的大小和攝像管輸出的電訊號相對應。由於人的眼睛有惰性,受調製的電子束在熒光屏上逐點掃描產生亮度不同的光點,在熒光屏上形成一幅光的影象。
玻殼
現代映象管的外殼都用玻璃製成。玻殼分三部分:屏、玻錐和管頸。玻殼內真空度為(1~5)×10-5帕。映象管的屏為矩形,通常以對角線的長度表示螢幕的大小,常用的如31釐米(12英寸)、36釐米(14英寸)及48釐米(19英寸)等。
熒光屏
玻屏內壁塗覆熒光粉的部分。熒光粉在受電子束激發時發光。玻屏為煙色,起中性濾光片的作用,光的透過率約50%。照射到熒光屏上的雜光反射到觀察者要經過二次衰減,而熒光屏影象的光僅經過一次衰減,這就減小了雜光對影象的影響,從而提高了對比度。
熒光粉由發藍光的硫化鋅:銀(ZnS:Ag)和發黃光的硫化鋅鎘:銀〔(ZnCd)S:Ag〕混合而成。控制兩種粉混合的比例,就能發出不同色溫度(如9300K,11000K等)的白光。在熒光粉層上蒸塗厚度為2000~3000埃的光滑鋁膜。其作用是:
(1)藉助鋁膜的鏡面反射將屏的亮度提高70%~80%;
(2)由於鋁層是一等位面,可防止離子對熒光粉層的轟擊而產生離子斑;
(3)由於鋁層不透光,能阻擋從錐體內壁來的反射光,從而提高影象的對比度。
電子槍
電子槍的功能是發射電子、控制電子流,並將電子束聚焦、加速後打到熒光屏上形成細小的光點。黑白映象管通常採用單電位電子槍,由熱陰極發射電子,控制極控制發射電流的大小。電子經12~16千伏的陰極電壓聚焦加速後轟擊熒光屏,在熒光屏上產生隨視訊訊號的強弱而調製的光斑。
偏轉系統
映象管普遍採用磁偏轉系統。磁偏轉系統包括兩組互相垂直的線圈,一組線圈有掃描電流流過時電子束產生水平方向偏轉,另一組線圈有電流流過時電子束的水平掃描線逐漸自上而下地移動。在逐行掃描制中,水平掃描的週期為垂直掃描的1/625;在隔行掃描制中,則為2/625。映象管外形特徵之一是偏轉角。它是指滿屏掃描時對角線的偏轉角,一般為90°或110°。
黑白管的屏面質量
對屏的要求有三點。
(1)亮度:單位是熙提或毫熙提。亮度隨發光材料的發光效率、束電流的大小和陽極電壓的高低而異。
(2)對比度:映象管屏上影象最亮處的亮度與最暗處的亮度的比值。
(3)解析度:分辨影象細節的能力,通常以掃描行數來表示。解析度主要決定於電子槍的結構和陽極電壓,以及束電流的大小。熒光粉顆粒的大小對解析度也有影響。
彩色映象管
顯示彩色影象的映象管(簡稱彩色管)。彩色影象的顯示基於三基色的原理。任何彩色都可以用紅綠藍三種基色配合而產生基本相同的視覺效果。彩色管不同於黑白管,它有產生三種基色的熒光屏和激勵熒光屏上數以萬計的三基色單元的三個電子束。只要三基色熒光粉所產生的光的分量不同,就可以形成自然界的各種彩色。如紅綠藍三基色的光通量依一定的比例配合就成白光。紅和綠配合就成黃光。紅和藍配合就成紫光。只有紅槍的電子束激發紅粉則發紅光,只有藍束激發藍粉則發藍光,只有綠束激發綠粉則發綠光。如果三束電流均為零(熒光屏未被激發)則呈黑色。彩色電視訊號傳輸不同於黑白電視之處就是除亮度訊號外還有一個色度訊號。彩色電視機接收這兩個訊號,經過處理後分解為三個(紅、綠、藍)亮度訊號分別去調製相應的電子槍。
從1949年美國 RCA公司首先創制蔭罩式彩色管後,直到1972年世界上普遍使用的是成三角形排列的三槍三束管。1972年後 RCA首先宣佈製成精密一字排列彩色管。
彩色管(蔭罩式)有五個基本的部件,即玻殼、彩色屏、蔭罩、電子槍和套在玻殼管頸上的偏轉線圈。
玻殼
彩色管玻殼的形狀和功用與黑白管相同,但彩色管用的高壓達25~32千伏。這樣高能量的電子束轟擊熒光屏不僅輻射X射線,而且還會使熒光屏變為棕褐色,所以屏玻璃採用特製的鋇鍶鈰玻璃。電子束不僅轟擊熒光屏而且有80%的電子束流打在蔭罩上,這樣有75%左右的X射線從錐體洩漏出來。因此錐體採用含鉛量(PbO)達21%以上的高鉛玻璃以吸收75%~80%的X射線。
熒光屏
在三角形排列的三槍三束管中,蔭罩上有數十萬個圓孔,對應的熒光粉點數目就是蔭罩孔數目的三倍。在PIL管中,採用條孔狀的蔭罩,相對應的是條狀熒光粉條。無論三角形管或 PIL管三束均會聚於蔭罩的圓孔或條孔,然後分別打到三個粉點或粉條上。彩色管用的三基色熒光粉已經過多次的改進,白場的發光效率從1957年的8流/瓦提高到 45流/瓦。常用的發紅光的熒光粉為硫氧化釔:銪(Y2O2S:Eu),發綠光的為硫化鋅鎘:銅,鉛〔(ZnCd)S:Cu,Al〕,或用無毒的硫化鋅:金,銅,鋁(ZnS:Au,Cu,Al),發藍光的為硫化鋅:銀(ZnS:Ag)。熒光粉層上也蒸塗鋁膜,其作用和黑白管中的鋁膜相同。
為了提高對比度,過去彩色管的屏也是煙色的。1968年出現了黑底屏,即在屏光粉點或粉條間預塗吸收外來光的石墨粉。這樣便不需要採用煙色屏玻璃,提高了透光率(85%)和亮度。70年代末期紅藍兩種熒光粉分別採取了著色工藝,在紅粉上塗了紅色的顏料(α-Fe2O3),藍粉塗了藍色的顏料(Co·nAl2O3),從而提高了對比度。
蔭罩板
彩色管的蔭罩板是一個遮色機構。三個電子束通過蔭罩板上的一個小圓孔或條孔,才能分別打到各自對應的粉點或粉條上。64釐米(25英寸)彩色管蔭罩板上大約有50萬個圓孔,這樣熒光屏上就有3×50萬個熒光粉點。
電子槍和偏轉線圈
在三角形排列電子槍的彩色管中,要使三束在均勻磁場中一起偏轉還需要有複雜的會聚系統。其作用是使三束在掃描時始終保持會聚在蔭罩上的圓孔或條孔中。現在通用的PIL管是自會聚的,無需複雜的調整系統。這種管子的三個電子槍成一字排列,而且是一體化結構,即把三個槍衝製成一個整體以保證精度。除了三槍緊密地一字排列外,還依靠不均勻的偏轉磁場來完成自會聚。垂直偏轉磁場是桶形的,水平偏轉磁場是枕形的。這樣,當三束上下或左右偏轉時,磁場的分力的作用可使三束會聚。
彩色管屏面質量
與黑白管一樣,對彩色管屏面要求亮度和影象解析度高,此外還有色度的要求。彩色管的亮度指的是白場亮度。60年代以來,由於改進發光材料、採用黑底屏和提高陽極電壓,白場亮度提高了14倍。對比度的提高主要是通過鋁化屏、黑底和著色熒光粉實現的。新型電子槍的研製提高了影象的解析度。在色度方面,則是要求影象各部位的彩色與原物景沒有顏色上的失真。
彩色管的發展
計算機終端監視器和家用彩色電視機中的彩色管應具有較高的解析度。解析度固與蔭罩結構、熒光屏等有關,電子槍則起更重要的作用。因此,新型電子槍的研究更受到重視。近來研製成的 PIL管有更好的高壓穩定性。另一方面,用研製成的細節距(0.3毫米)圓孔蔭罩製成了超高精細管,其解析度可達1125行。平板彩色顯示器件頗受人們注目。聯邦德國西門子公司對等離子體顯示的研究已取得了進展,由於還利用了氣體放電中的電子去激發發光材料,使發光效率提高到 4流/瓦。液晶顯示本身是不發光的。彩色液晶平板顯示也有所突破。但陰極射線發光的平板顯示的發光效率仍然是最高的。平板彩色顯示的發展,除技術上的突破外,主要決定於工藝的改進和成本的降低。