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1、 CRT CRT显示技示技术曾叱咤曾叱咤风云云今天逐今天逐渐人老珠黄，能人老珠黄，能否能再否能再觅春天春天 ？ 第三章第三章 CRT显示原理显示原理 1、CRT显示的根本原理显示的根本原理 电场或磁场把阴极发射的电子聚成束，同时控制其运动方向，依次轰击不同部位的荧光粉使之发光。我们所看到的显示图像就是把加在电子枪栅极或阴极上的随时间变化的视频电信号变成荧光屏上按空间分布的亮度随电信号强弱而变化的相应光信号，从而得到与原被摄景物几何类似明暗对应的适宜人眼视觉特性要求的光学图像。 2、 阴极射线致发光的根本实际阴极射线致发光的根本实际1复合发光模型复合发光模型 能量吸收在基质中进展，而能量辐射那么
2、在激活剂上产生，即发光全过程能量吸收在基质中进展，而能量辐射那么在激活剂上产生，即发光全过程在整个晶体内完成。由于全过程中晶体内伴随有电子和空穴的漂移或分散，从在整个晶体内完成。由于全过程中晶体内伴随有电子和空穴的漂移或分散，从而经常产生光电导景象，因此，复合发光又称光电导型发光。相对而言，复合而经常产生光电导景象，因此，复合发光又称光电导型发光。相对而言，复合发光余辉较长，普通称为磷光。发光余辉较长，普通称为磷光。晶态发光体的复合发光的特点：晶态发光体的复合发光的特点：典型的阴极射典型的阴极射线致复合致复合发光体能光体能带模型模型基质基质激活激活剂剂协同激活剂协同激活剂协同激活剂构成的协同激
3、活剂构成的圈套能极圈套能极S-构成的满带构成的满带Zn+构成的导带构成的导带激活剂构成的部激活剂构成的部分基态能级发分基态能级发光中心光中心激活剂构成的部激活剂构成的部分能级的激发态分能级的激发态斯托克斯损失斯托克斯损失 实践上，晶格点处的原子实践上，晶格点处的原子(或离子或离子)并不完全静止在平衡位置上，而是在平并不完全静止在平衡位置上，而是在平衡点附近振动。因此，原子的位置不一定在平衡点上，而能够在平衡点附近衡点附近振动。因此，原子的位置不一定在平衡点上，而能够在平衡点附近的一段线段的任一点上，亦即有一个吸收带。同样，也有的一段线段的任一点上，亦即有一个吸收带。同样，也有个发射带。所以，个
4、发射带。所以，晶态发光体的发射光谱具有一定的带宽，并且，光谱分布通常是钟形的。晶态发光体的发射光谱具有一定的带宽，并且，光谱分布通常是钟形的。2分立发光的位形坐标模型分立发光的位形坐标模型 分立发光的特点是能量的吸收和辐射发生在晶体单分子中的激活剂附近，也分立发光的特点是能量的吸收和辐射发生在晶体单分子中的激活剂附近，也即发光中心上，因此称其为短时非光电寻型发光荧光。即发光中心上，因此称其为短时非光电寻型发光荧光。3阴极射线发光体的发光动力学阴极射线发光体的发光动力学 由于晶态发光体的发光机由于晶态发光体的发光机构比较复杂，致使其发光在激构比较复杂，致使其发光在激发时的增长和激发停顿后的衰发时
5、的增长和激发停顿后的衰落，虽有某种规律，但却相当落，虽有某种规律，但却相当复杂。复杂。 研讨发光体发光的增长和衰落的实际。研讨发光体发光的增长和衰落的实际。发光光动力学力学发光的增长和衰落的规律，特别是长余辉的哀落过程，发光的增长和衰落的规律，特别是长余辉的哀落过程， 普通分三种类型：普通分三种类型： 发光增光增长呈抛物呈抛物线，然后，然后趋于于饱和，衰减和，衰减规律那么呈双曲律那么呈双曲线。 增增长时呈抛物呈抛物线，但衰减，但衰减时首先急副下降，然后近乎双曲首先急副下降，然后近乎双曲线式式缓慢减小。慢减小。 激激发增增长瞬瞬时非常迅速，然后非常迅速，然后缓慢上升，激慢上升，激发停停顿后后发光
6、光强度忽然跌落，然后又度忽然跌落，然后又缓慢下降，近乎双曲慢下降，近乎双曲线。4阴极射线发光中的电子穿透深度与二次电子发射阴极射线发光中的电子穿透深度与二次电子发射电子穿透深度子穿透深度 当具有一定能量的一次电子，射向晶态发光体外表时，将发生三种情况；弹性散射：性散射： 一次电子在发光体外表遭到点阵原子的碰撞而分开发光体。但只改动方一次电子在发光体外表遭到点阵原子的碰撞而分开发光体。但只改动方向，没有任何能量损失。向，没有任何能量损失。非非弹性散射性散射 一次电子入射到发光体外表时因碰撞而损失部分能量，改动了运动方向。弹性散射、非弹性散射、穿透进入发光体弹性散射、非弹性散射、穿透进入发光体 一
7、次电子进入发光体内部，在穿行途径上不断地与点阵原子相碰撞，电子一次电子进入发光体内部，在穿行途径上不断地与点阵原子相碰撞，电子的动量逐渐减小，速度逐渐减慢，碰撞截面增大，被其激发的电子数增多，而的动量逐渐减小，速度逐渐减慢，碰撞截面增大，被其激发的电子数增多，而这些被激发的电子，在其运动过程中，又相继碰撞被激发的另一些电子，显然，这些被激发的电子，在其运动过程中，又相继碰撞被激发的另一些电子，显然，当一次电子的速度减慢而接近于热振动的速度，也就是说，在电子运动行程终当一次电子的速度减慢而接近于热振动的速度，也就是说，在电子运动行程终点附近时，产生的激发电子数量最多。此时，便在发光体内部构成一个
8、点附近时，产生的激发电子数量最多。此时，便在发光体内部构成一个近乎球形的一次电子和二次电子的散射空间。当一次电子能量添加，其穿透深近乎球形的一次电子和二次电子的散射空间。当一次电子能量添加，其穿透深度也添加，球形区域分开外表较远，出现了一个狭长的颈部。度也添加，球形区域分开外表较远，出现了一个狭长的颈部。穿透穿透进入入发光体光体二次二次电子子发射射 电子轰击发光体时，引起外表原子剧烈震动，使一部分电子轰击发光体时，引起外表原子剧烈震动，使一部分与原子核结合较松的电子零落出来，假设这些电子从轰击电与原子核结合较松的电子零落出来，假设这些电子从轰击电子获得能量足以抑制壁垒的话，电子就可以跑出物体。
9、子获得能量足以抑制壁垒的话，电子就可以跑出物体。 当一次电子射入发光体时，沿着它们的途径产生二次电子，二次电子一部分从晶体中逸出，另一部分参于发光过程。 二次电子的密度随一次电子穿透深度而变化。 假假设二次二次电于于产生生处的深度大于二次的深度大于二次电子的自在程，那么子的自在程，那么这些二次些二次电子将不子将不能抵达外表，即二次能抵达外表，即二次电子子发射不充分，屏将被充射不充分，屏将被充电排斥一次排斥一次电子，使一次子，使一次电子能子能量降低，量降低，发光效率降低。光效率降低。 二次电子产生的数量近似地与所在二次电子产生的数量近似地与所在处入射电子能量的平方倒数成正比，因处入射电子能量的平
10、方倒数成正比，因此二次电子的最大数量，将发生在一次此二次电子的最大数量，将发生在一次电子途径的终点附近。电子途径的终点附近。二次电子的发射率对二次电子的发射率对发光显示非常重要发光显示非常重要二次电子发射比二次电子发射比发射出来的二次电子与入射电子的数量之比。发射出来的二次电子与入射电子的数量之比。二次二次电子子发射比射比随一次随一次电子子电压U的的变化曲化曲线： 当入射电当入射电子能量非常子能量非常低时，它们低时，它们产生的二次产生的二次电子数量很电子数量很少，能量也少，能量也很低，这些很低，这些电子很难抑电子很难抑制外表力从制外表力从发光体外表发光体外表逸出，二次逸出，二次电子发射非电子发
11、射非常少，常少，1，屏充负电屏充负电 随着入射随着入射电子能量添电子能量添加，外表力加，外表力已显得不重已显得不重要，二次电要，二次电子发射明显，子发射明显，添加。添加。 当入射电子当入射电子能量添加时，能量添加时，其穿透深度也其穿透深度也将添加，在那将添加，在那里产生的二次里产生的二次电子因离外表电子因离外表较远而将不能较远而将不能抵达外表。这抵达外表。这就导致我们所就导致我们所察看到的发射察看到的发射降低。降低。屏任务起屏任务起始电压始电压屏任务极屏任务极限电压或限电压或粘着电压粘着电压3、CRT根本组成及任务原理根本组成及任务原理CRT通常由三个根本通常由三个根本组成部分：成部分：电子子
12、枪由加由加热灯灯丝、阴极及控制、阴极及控制电极等极等组成；成；偏偏转系系统；荧光屏光屏 电子子枪 电子枪是由加热灯丝、金属阴极和各种控制电极组成。当加热灯丝加到一定高温时，金属阴极就会发射出大量电子，而各种控制电极是用来控制电子束的强弱及粗细。阴极阴极电子的子的发射射电子源的子源的产生，子生，子弹的生成的生成 在电子束显示器件中常用加热的方法来产生足够的电子，电子来显示器件在电子束显示器件中常用加热的方法来产生足够的电子，电子来显示器件中的两种热阴极：中的两种热阴极： 直热式直热式 旁热式旁热式发射系射系统 电子枪发射系统主要由阴极、调制极和加速极组成。其作用是产生强度足够大而且可以控制的电子
13、流，并将电子流进展预聚焦。 当灯丝加电、旁热氧化物阴极到达任务温度时，大量电子获得逸出功，从阴极发射而出，由阴极(K)、调制极(M)和加速极(A)三个极的电压构成的合成电场，控制着阴极电子的发射。当三电极合成电场为正时，电子枪处于正常任务形状，此时大量阴极电子发射并被加速，为下一步的电子轰击提供根底。然而，当调制电压降到一定程度使合成电场为负时，阴极电子因负电位将全部前往阴极，电子束电流为零，此电压被称为电子枪的截止电压，普通为负几十伏到负一百多伏，它是电子枪设计中一个非常重要的参数。 电子流的控制：电子流的控制： 在阴极在阴极(K)、调制极、调制极(M)和加速极和加速极(A)三个极系统电场作
14、用下，对从阴极发射的电三个极系统电场作用下，对从阴极发射的电子有较强的会聚作用，虽然从阴极外表发出的电子初速度各个一样，初始发射方向子有较强的会聚作用，虽然从阴极外表发出的电子初速度各个一样，初始发射方向也分布不同，但是它们在调制极孔外侧某处会聚成一个最小截面或交叉面也分布不同，但是它们在调制极孔外侧某处会聚成一个最小截面或交叉面C，其面，其面积比阴极面积小得多。在最小截面之后电子束开场散开。改动调制极上的电压可以积比阴极面积小得多。在最小截面之后电子束开场散开。改动调制极上的电压可以改动发射系统的预聚集才干。改动发射系统的预聚集才干。预聚焦：预聚焦：聚焦系聚焦系统主聚焦透主聚焦透镜 电子枪聚
15、焦系统的作用是使电子会聚成细束，并将交叉截面成像在荧光屏面上，在屏幕上构成一个明晰亮堂的小光点。根据聚焦系统的构造设计不同，可以把电子枪分为双电位电子枪和单电位电子枪。双双电位位电子子枪 阴极阴极K、调制极、调制极M和加速极和加速极A1构成发射系统，构成交构成发射系统，构成交叉面。其中叉面。其中A1、A2双构成了弱聚焦的预聚焦透镜，聚焦双构成了弱聚焦的预聚焦透镜，聚焦极极A2和高压阳极和高压阳极A3构成了主聚集透镜，将交叉点面成像构成了主聚集透镜，将交叉点面成像于荧光屏上。于荧光屏上。 单电位位电子子枪 其中其中K、M、Al仍构成发射系统，同双电位电子枪不同的是仍构成发射系统，同双电位电子枪不
16、同的是 A1与与A2之间构成了预聚焦透镜，之间构成了预聚焦透镜，A2与与A4同电位，都处于显像管最高电位。同电位，都处于显像管最高电位。A3是聚焦电极。是聚焦电极。A2、A3、A4三者构成了主聚焦透镜。三者构成了主聚焦透镜。偏偏转系系统与与电子子扫描描 偏偏转系系统 静静电偏偏转系系统 静电偏转指的是让电子不经过特定的电场，让电子在电场力的作用下发生相应的静电偏转指的是让电子不经过特定的电场，让电子在电场力的作用下发生相应的偏转。静电偏转系统其优点是构造简单，运用方便，偏转灵敏度与电子的街电量偏转。静电偏转系统其优点是构造简单，运用方便，偏转灵敏度与电子的街电量和质量无关，因此，静电场故偏转作
17、用对于任何带电质点都是一样的。静电偏转和质量无关，因此，静电场故偏转作用对于任何带电质点都是一样的。静电偏转的缺陷是偏转角较小，因此耍增大屏幕尺寸较为困难，其普通运用于示波管等小的缺陷是偏转角较小，因此耍增大屏幕尺寸较为困难，其普通运用于示波管等小型显示器中。型显示器中。磁偏磁偏转 让电子束经过特定的磁场，在络仑兹力的作用下，电子束可以发生相应的偏转。让电子束经过特定的磁场，在络仑兹力的作用下，电子束可以发生相应的偏转。同静电偏转相比，磁偏转角较大，因此在普通的同静电偏转相比，磁偏转角较大，因此在普通的CRT显像管中，通常采用磁偏转显像管中，通常采用磁偏转系统。系统。电子子扫描描 将顺序传送的
18、一幅图像所对应的电信号再重新恢复为一幅重现图像的过程，是经过电子扫描来实现的。从左至右的扫描称为行扫描；自上而下的扫描称为帧(或场)扫描。显像管中，电子束在偏转系统的作用下按一定规律在荧光屏面上运动，即可完成显像的扫描过程。在在显像管管像管管颈上配有相互垂直的两上配有相互垂直的两对偏偏转线圈：圈：产生程度偏生程度偏转磁磁场的行偏的行偏转线圈；圈；产生垂直偏生垂直偏转磁磁场的的场偏偏转线圈。圈。当偏转线圈中分别流过行、场锯齿波扫当偏转线圈中分别流过行、场锯齿波扫描电流时，就会产生相应的垂直方向与描电流时，就会产生相应的垂直方向与程度方向的偏转磁场，在这两个磁场的程度方向的偏转磁场，在这两个磁场的
19、共同作用下，使电子束作程度与垂直方共同作用下，使电子束作程度与垂直方向的扫描运动。向的扫描运动。 荧光屏光屏 普通荧光屏是由玻璃基板、荧光粉层和铝层构成。普通荧光屏是由玻璃基板、荧光粉层和铝层构成。 1玻璃基板玻璃基板 机械强度高，耐大气压；防机械强度高，耐大气压；防X射线辐射；透过率适宜。射线辐射；透过率适宜。2荧光粉荧光粉 发光效率高；有适宜人眼察看的发光光谱；适当的余辉时间；好的化学发光效率高；有适宜人眼察看的发光光谱；适当的余辉时间；好的化学稳稳 定性和热稳定性；定性和热稳定性；3铝层铝层 为了提高荧光屏的图像显示性能，普通都要在荧光粉层上蒸镀铝层，但为了提高荧光屏的图像显示性能，普通
20、都要在荧光粉层上蒸镀铝层，但镀铝时一定要留意电子束透过率与铝层厚度的关系，选择适宜的厚度。镀铝时一定要留意电子束透过率与铝层厚度的关系，选择适宜的厚度。增高荧光屏亮度：一是铝层为良导体，能使荧光屏与阳极坚持同电位，防止负增高荧光屏亮度：一是铝层为良导体，能使荧光屏与阳极坚持同电位，防止负电荷积累，而不受荧光粉极限电位的影响；二是铝膜的镜面反射，有使荧光屏电荷积累，而不受荧光粉极限电位的影响；二是铝膜的镜面反射，有使荧光屏所发的向管内的光线反射于察看者所发的向管内的光线反射于察看者侧的作用。侧的作用。改善对比度：改善对比度： 荧光屏发的光向管内方向的部分会从管子内壁等处反射回到荧荧光屏发的光向管
21、内方向的部分会从管子内壁等处反射回到荧光屏上，使对比度大面积恶化；铝层的反射作用，正好可以防止这一点。光屏上，使对比度大面积恶化；铝层的反射作用，正好可以防止这一点。防止荧光焊出现离子斑：防止荧光焊出现离子斑： 由于铝层能有效的阻挠管内负离子对荧光屏粉层的由于铝层能有效的阻挠管内负离子对荧光屏粉层的轰击。轰击。 4、彩色、彩色CRT原理原理 彩色显像管的外型和黑白显像管差不多，也是由电子枪、荧光屏等部分组成，彩色显像管的外型和黑白显像管差不多，也是由电子枪、荧光屏等部分组成，但各部分构造有所不同，其内部要复杂得多。彩色显像管的电子枪发射的电子束但各部分构造有所不同，其内部要复杂得多。彩色显像管
22、的电子枪发射的电子束不是一束，而是三束，并利用这三束电子束分别去轰击各自的三原色荧光粉单元，不是一束，而是三束，并利用这三束电子束分别去轰击各自的三原色荧光粉单元，从而利用三基色图像叠加原理来实现彩色图像显示从而利用三基色图像叠加原理来实现彩色图像显示 。根据电子枪构造的不同，可分为三枪三束管和单枪三束管及自会聚管等。根据电子枪构造的不同，可分为三枪三束管和单枪三束管及自会聚管等。 1三枪三束彩色显像管三枪三束彩色显像管 在三在三枪三束色点管中，三束色点管中，为了使了使荧光屏可以同光屏可以同时显示出示出红、绿、蓝三个三个单色色图像、同像、同时，叠加后只合成一幅彩色，叠加后只合成一幅彩色图像，普
23、通把像，普通把红、绿、蓝三种三种荧光粉一点一点光粉一点一点的相互交替而双有的相互交替而双有规那么的那么的陈列在整个列在整个荧光屏上。而无光屏上。而无论从从荧光屏的任何位置取光屏的任何位置取出相出相邻的三个点来看，均的三个点来看，均为品字形的三基点品字形的三基点红、绿、蓝。由于。由于这些点子都很些点子都很小小(几微米一十几微米几微米一十几微米)，数目，数目约一百万一百万颗以上，以上，3三个色点分三个色点分别在各自的在各自的电子子枪电子束激子束激发下便下便产生生对应颜色的光点，其直径很小，且彼此靠得很近，所以在适当色的光点，其直径很小，且彼此靠得很近，所以在适当的的间隔外，人眼分辨不出隔外，人眼分
24、辨不出单色小点，而只是看到一个合成的彩色光点了。色小点，而只是看到一个合成的彩色光点了。 整管的电子枪构造是由三个整管的电子枪构造是由三个小的电子枪组成。它们在管颈内小的电子枪组成。它们在管颈内废品字形陈列，相隔废品字形陈列，相隔120度，且度，且每个枪与管颈的令轴线倾斜约，每个枪与管颈的令轴线倾斜约，这样可使三个电子束同时经过荫这样可使三个电子束同时经过荫罩上的同一个小孔，而经过小孔罩上的同一个小孔，而经过小孔后，又分别打在各自对应的荧光后，又分别打在各自对应的荧光粉点上。这种有荫罩板的色点管，粉点上。这种有荫罩板的色点管，也称为荫罩管，荫罩板由金属做也称为荫罩管，荫罩板由金属做成的，其上打
25、有数十万个小孔，成的，其上打有数十万个小孔，它的作用是保证每个电于束在整它的作用是保证每个电于束在整个扫描过程中都能打到本人的基个扫描过程中都能打到本人的基色粉点上，以免产生彩色失真。色粉点上，以免产生彩色失真。 三三枪三束彩色三束彩色显像管中，像管中，对电子子枪、荫罩板和罩板和荧光屏三者的关系，要求非常光屏三者的关系，要求非常严厉，在构造上保在构造上保证到达加工、安装精度到达加工、安装精度还不不够，还要靠在管外附加磁要靠在管外附加磁铁、偏、偏转线圈和相圈和相应电路等来路等来对电子束运子束运动加以校正，使加以校正，使荧光屏光屏显示出的三个示出的三个单色像色像颜色色纯粹，叫做粹，叫做“色色纯化。
26、另外，化。另外，荫罩板将阻截罩板将阻截70%的的电子束，使子束，使图像的亮度降低，像的亮度降低，荫罩板的温度罩板的温度升高并升高并产生生热变形，形，为此，通常提高阳极此，通常提高阳极电压以提高亮度；安装以提高亮度；安装热变形形补偿部件以部件以减少减少荫罩板罩板热变形引起的形引起的误差。差。黑底技黑底技术 在普通荫罩管中，荧光粉点的直径大于射向该点的电子束直径，荧光粉点共约占屏面积的90，未涂荧光粉的部分约占10。黑底技术就是在屏面上除荧光粉点以外的部分涂上石墨 ，这样就可以使荫罩板上的小孔加大，而使经过小孔后的电子束直径增大到荧光粉点立径大小，因此，即提高屏面的亮度又提高了对比度 。2单枪三束
27、色条显像管单枪三束色条显像管 单枪三束色条管是在三枪三束色点管的根底上改良而来的。它的荧光屏的粉层是内三种基色荧光粉按R、G、B、R、G、B的次序文替垂直陈列的细条组成的。总共约有1200-1500条之多，扫描一幅画面要出现70-80万个色点。对这样小的点子，人眼已分辨不出来了。而只能觉得到叠加的一幅彩色图像了。 同三枪三束显像管相比，在荧光屏前，由栅网替代了荫罩板，它由薄钢片做成，其上垂直的刻出排排缝隙很小的细丝栅网，约有400一500条。三根电子束正好在缝隙处交叉，穿过缝隙后，正好打在各自相应的色条上。 单枪三束电子枪的构造相对于三枪三束电子枪而言，简单许多，另外，由于栅网替代荫罩板，单枪
28、三束电子枪的构造相对于三枪三束电子枪而言，简单许多，另外，由于栅网替代荫罩板，电子束利用率大大添加，在同样条件下，色条管比色点管亮得多。色条管的缺陷是，彩色电现较粗电子束利用率大大添加，在同样条件下，色条管比色点管亮得多。色条管的缺陷是，彩色电现较粗糙，它的细腻程度不如色点管。糙，它的细腻程度不如色点管。 3自会聚彩色显像管自会聚彩色显像管自会聚彩色自会聚彩色显像管构造特点像管构造特点 采用精采用精细直列式直列式电子子枪 自会聚的自会聚的电子子枪既不像三既不像三枪三束管那三束管那样按品字形按品字形陈列，又不像列，又不像单枪三束管那三束管那样只需一支只需一支电子子枪，而是采取精，而是采取精细一字
29、形一体化一字形一体化电子子枪。“一字形是三个阴极一字形是三个阴极精精细的的陈列在同一程度列在同一程度线上。上。 “一体化是指三个一体化是指三个电子子枪之之间的相的相对位置位置经过一一组单片三孔片三孔调制极准确地定位并构成一个整体。制极准确地定位并构成一个整体。这样可以保可以保证备电极定位精度，极定位精度，减少装架减少装架带来的来的误差。差。 在一字形陈列时，在一字形陈列时，并让最有影响的电子束并让最有影响的电子束位于中间，这样可以减位于中间，这样可以减少会聚误差，并且这种少会聚误差，并且这种陈列使边束会聚简单而陈列使边束会聚简单而且容易校正。最有影且容易校正。最有影响的电子束：早期从光响的电子
30、束：早期从光谱看绿光对人眼影响最谱看绿光对人眼影响最大，因此绿电子束居中，大，因此绿电子束居中，这里我们也引见这些，这里我们也引见这些，后来在实际中发现失聚后来在实际中发现失聚图像中红色镶边给人眼图像中红色镶边给人眼带来的影响最大，有些带来的影响最大，有些显像管就以红色电子束显像管就以红色电子束居中。居中。自会自会聚管聚管普通普通 的的一字排一字排开管开管采用了采用了间隙开槽式隙开槽式荫罩板及条形罩板及条形荧光屏光屏 荫罩板上开有细长的间隙微型槽，这样抑制了栅网式荫罩板怕振动的缺陷、加强荫罩板上开有细长的间隙微型槽，这样抑制了栅网式荫罩板怕振动的缺陷、加强了机械强度；开槽式荫罩孔可提高电子经过
31、率，同时可减少电子枪对荫罩板的轰击了机械强度；开槽式荫罩孔可提高电子经过率，同时可减少电子枪对荫罩板的轰击产生的热效应，并且使电子枪在垂直方向上的轰击误差不会影响彩色的重现，降低产生的热效应，并且使电子枪在垂直方向上的轰击误差不会影响彩色的重现，降低丁垂直方向的聚焦精度要求，提高了图像的稳定性。丁垂直方向的聚焦精度要求，提高了图像的稳定性。采用了黑底技采用了黑底技术，提高了，提高了图像像质量量采用了精采用了精细环形偏形偏转系系统，不需求会聚，不需求会聚电路路 由于直线陈列的三束电子位于同一程度面内，故不用思索垂直方向的会聚误差。由于直线陈列的三束电子位于同一程度面内，故不用思索垂直方向的会聚误
32、差。程度方向依托以下几部分辅助器件的精心设计使三个电子束能自动聚焦在各自所对应程度方向依托以下几部分辅助器件的精心设计使三个电子束能自动聚焦在各自所对应的荧光粉上，而不需求采用电路调整措施。的荧光粉上，而不需求采用电路调整措施。A、 增设了三组磁环二极纯磁铁、四极和六极磁环完成静会聚和色纯度的调整。增设了三组磁环二极纯磁铁、四极和六极磁环完成静会聚和色纯度的调整。B、 采用配套精细绕制的动会聚偏转线圈出厂前曾经与显像管一体，它的垂直偏采用配套精细绕制的动会聚偏转线圈出厂前曾经与显像管一体，它的垂直偏转线圈成桶状分布，程度偏转线圈成枕形分布，来实行动会聚校正。转线圈成桶状分布，程度偏转线圈成枕形
33、分布，来实行动会聚校正。 C、 在电子枪上增设磁加强器和磁分路器，对中束和边束电子偏转灵敏度进展调整。在电子枪上增设磁加强器和磁分路器，对中束和边束电子偏转灵敏度进展调整。 彩色彩色显像管的像管的调整整 自会聚彩管在管颈部位安放三组磁铁，第一组是纯磁铁，和色点管一样，它自会聚彩管在管颈部位安放三组磁铁，第一组是纯磁铁，和色点管一样，它使三个电子束同时在恣意方向上挪动，以处理电子枪在装入管颈时与偏转中心不使三个电子束同时在恣意方向上挪动，以处理电子枪在装入管颈时与偏转中心不重合的问题；第二组由两片四极式磁铁组成，两片磁铁张开的角度可以调整，从重合的问题；第二组由两片四极式磁铁组成，两片磁铁张开的
34、角度可以调整，从而可以改动合成磁场的强度。在合成磁场的作用下，左右红、蓝两个边束可以等而可以改动合成磁场的强度。在合成磁场的作用下，左右红、蓝两个边束可以等量反向挪动。第三组由两片六极式磁铁组成，在此合成磁场作用下，左右红、蓝量反向挪动。第三组由两片六极式磁铁组成，在此合成磁场作用下，左右红、蓝两边束等量同向挪动。两边束等量同向挪动。 依托第一依托第一组可以可以对色色纯度度进展展调理，依托后两理，依托后两组磁磁铁可使三个可使三个电子束都能子束都能经过制制荧光屏光屏时的曝光中心，使它的曝光中心，使它们构成的光构成的光栅重合在重合在起，到达静起，到达静态会聚的目的。会聚的目的。二极六极四极紧固螺丝
35、自会聚系自会聚系统 静静态会聚会聚 校正工艺安装误差呵斥的屏幕中心部分的会聚误差校正工艺安装误差呵斥的屏幕中心部分的会聚误差四极磁铁：四极磁铁：在此合成磁场在此合成磁场作用下，左右作用下，左右红、蓝两边束红、蓝两边束等量同向挪动等量同向挪动六极磁铁：六极磁铁：在合成磁场的在合成磁场的作用下，左右作用下，左右红、蓝两个边红、蓝两个边束可以等量反束可以等量反向挪动。向挪动。 三条电子束在遭到偏转磁场的作用后，会聚点位于荫罩之前，呵斥有动态会聚三条电子束在遭到偏转磁场的作用后，会聚点位于荫罩之前，呵斥有动态会聚误差的夫失会聚形状。离屏幕中心越远，失会聚越严重，构成向周围分散的光栅。误差的夫失会聚形状
36、。离屏幕中心越远，失会聚越严重，构成向周围分散的光栅。动态会聚会聚 自校正型偏自校正型偏转线圈的圈的动会聚校正会聚校正场垂直偏垂直偏转桶形磁桶形磁场桶形分布的垂直偏转磁场的作用：桶形分布的垂直偏转磁场的作用：桶形分布的垂直偏转磁场桶形分布的垂直偏转磁场(简称桶形磁场简称桶形磁场) ，在左右两侧的磁力线可以分解成一个程度分量在左右两侧的磁力线可以分解成一个程度分量和一个垂直分量。而且这个垂直分量越接近边和一个垂直分量。而且这个垂直分量越接近边缘越大。程度分量是主要的，产生正常的垂直缘越大。程度分量是主要的，产生正常的垂直偏转偏转(在图在图 (a)中为向上偏转中为向上偏转)。垂直分量对红。垂直分量
37、对红束产生向右的附加力，对蓝束产生向左的附加束产生向右的附加力，对蓝束产生向左的附加力，刚好使屏上原来错开的边束恢复过来。扫力，刚好使屏上原来错开的边束恢复过来。扫描下半场情况见图描下半场情况见图 (b)，此时垂直偏转线圈中，此时垂直偏转线圈中电流方向相反，磁场方向相反，其中程度分量电流方向相反，磁场方向相反，其中程度分量使电子束向下偏转，而垂直分量方向不变与上使电子束向下偏转，而垂直分量方向不变与上半场情况一样，使屏上原来错开的红、蓝两边半场情况一样，使屏上原来错开的红、蓝两边束恢复过来。对处于屏中间的三条束可校正成束恢复过来。对处于屏中间的三条束可校正成完全重合的一条直线，对左右两侧的三条
38、束那完全重合的一条直线，对左右两侧的三条束那么校成相互平行的三条直线，如图么校成相互平行的三条直线，如图(c)所示。所示。(a)(b)(c)行程度偏行程度偏转枕形磁枕形磁场枕形分布程度偏转磁场的作用：枕形分布程度偏转磁场的作用：枕形分布程度偏转磁场枕形分布程度偏转磁场(简称枕形磁场简称枕形磁场)的特点是中间磁场弱，离中间对称而的特点是中间磁场弱，离中间对称而越远，磁场越强，如图越远，磁场越强，如图 所示。当三所示。当三束向左偏转时，见束向左偏转时，见(a)如为均匀偏转场，如为均匀偏转场，三束分开如图中深实线所示。在枕形三束分开如图中深实线所示。在枕形磁场的情况下，磁场的情况下，B束处于较强磁场
39、下，束处于较强磁场下，偏转量大，偏转量大，R束虽然也处于较强磁场束虽然也处于较强磁场下，但偏转中要经过中间的弱磁场区，下，但偏转中要经过中间的弱磁场区，偏转量比偏转量比B束小，如适当调整枕形程束小，如适当调整枕形程度，可使度，可使R束与束与B束重合。中束束重合。中束G因处因处于弱磁场区，偏转后不一定能与边束于弱磁场区，偏转后不一定能与边束重合。同理三束向右偏转时如图重合。同理三束向右偏转时如图(b)所所示。示。 (a)(b) 利用偏转磁场的不均匀性，可利用偏转磁场的不均匀性，可以校止两条边束的会聚，但中心以校止两条边束的会聚，但中心束束(例如绿束例如绿束)扫出的光栅的程度扫出的光栅的程度和垂直
40、幅度都稍小。和垂直幅度都稍小。 ？磁分路器与磁加磁分路器与磁加强器器磁加磁加强器强器磁分磁分路器路器RGB 为使三色光栅重合，在电子枪顶部设置了附加磁极，它实践上是四个磁环。与两条边束同心的磁环外构成磁场分路，使两个边束的光栅尺小有所减小，故称磁分路器。装在中心束上、下的两个小磁环是磁加强器，使中心束光栅尺小有所添加。因此它们的总效果是使红、绿、蓝三个光栅重合。 4其它类型的彩色显像管简介其它类型的彩色显像管简介电子束指引式彩色子束指引式彩色显像管像管 电子束指引式彩管子束指引式彩管为单枪单束束电子子枪，该枪锥体体侧面有一透紫面有一透紫蓝光的窗口。特点在于光的窗口。特点在于荧光屏光屏发光粉光粉
41、层的的组成，是用成，是用红、绿、蓝三基色三基色竖直直陈列的列的荧光粉条，其光粉条，其间用等用等宽度度不不发光的黑色光的黑色维护条隔开；条隔开；维护条和条和荧光粉条上蒸涂光粉条上蒸涂铝层，再在适当的黑色，再在适当的黑色维护条位条位置的置的铝膜上涂一条短余膜上涂一条短余辉的能的能发紫外光或紫紫外光或紫蓝光的光的荧光粉，此光粉，此荧光粉条称光粉条称为“标志条志条。当。当电子束子束扫描描荧光屏光屏时，将，将顺序序扫过标志条和志条和红、绿、蓝各色各色荧光粉条。光粉条。扫到到标志条志条时，该荧光粉光粉发光。由于光。由于铝层和黑色和黑色维护条的阻条的阻挠，从，从荧光屏正面看不到光屏正面看不到标志条志条的的发
42、光，而在透明窗孔光，而在透明窗孔处用光用光电倍增管接倍增管接纳光信号并光信号并转换为一个与一个与标志条志条发光光对应的的标志志电信号，信号，这个个电信号的信号的产生生阐明了明了电子束子束扫描的位置，因此可用此描的位置，因此可用此电信号去控制信号去控制(即指引即指引)一个一个电子开关子开关电路，按照彩色路，按照彩色荧光条的光条的顺序把三基色序把三基色视频信号信号馈入入电子子枪的的调制极，如此在制极，如此在扫描描电子束和指引信号的控制下可子束和指引信号的控制下可实现彩色彩色图像的准确的重像的准确的重现。穿透式彩色穿透式彩色显像管像管穿透式彩色显像管或指示管任务原理：穿透式彩色显像管或指示管任务原理
43、： 利用有些发光资料的发光颜色和发光亮度随外加激发电压或电流的变化而变化利用有些发光资料的发光颜色和发光亮度随外加激发电压或电流的变化而变化的特性，来实现多色显示。的特性，来实现多色显示。 这类管子的电子这类管子的电子枪，可采用单电子束，枪，可采用单电子束，用改动瞬时加速电压用改动瞬时加速电压的方法，使电子束依的方法，使电子束依次打在不同的粉层上，次打在不同的粉层上，显示不同的颜色；也显示不同的颜色；也可采用三电子束，对可采用三电子束，对每个电子每个电子束施以不束施以不同的加速电压，使它同的加速电压，使它们分别打在不同的粉们分别打在不同的粉层上，显示不同的颜层上，显示不同的颜色。色。混合粉式穿
44、透屏混合粉式穿透屏 洋葱皮式穿透屏洋葱皮式穿透屏 层叠式穿透屏层叠式穿透屏 间隔隔显示器示器 为仰为仰角角 为方为方位角位角 h为高为高度度 R为斜为斜距距间隔显示器显示目的的斜间隔显示器显示目的的斜距坐标，它用光点在荧光距坐标，它用光点在荧光屏上偏转的振幅来表示回屏上偏转的振幅来表示回波的强弱，所以又称为偏波的强弱，所以又称为偏转调制显示器转调制显示器 5雷达显示雷达显示 A型型间间隔隔显显示器示器 A型显示器用的是普通示波管，在程度偏转板上加一锯齿波电压，并保证扫描电压的周期与发射脉冲的反复周期完全一样。在发射主波脉冲的同时，在垂直偏转板上施加一个发射脉冲，这样在垂直方向上就会出现一个脉冲
45、波形。经过t 时间后，在荧光屏上将出现一个回波信号脉冲。发射脉冲和回波脉冲之间的间隔即代表了雷到达目的的斜距R。横坐标的间隔标尺是由距标脉冲发生器产生的，加在垂直偏转板上的、并按前述R的表达式刻度的。有的显示器还加挪动距标，以其对准某一回波信号，求出该回波对应的目的的间隔。可见,A型显示器是直线扫描的，扫描点与发射脉冲同步，扫描长度与雷达量程相应。主波与回波之间的扫描线长，代表了目的的斜距。 J型型间间隔隔显显示器示器J型显示器是圆周扫描的，它与型显示器是圆周扫描的，它与A型显示器类似，所不同的是其扫描时间基线不是直型显示器类似，所不同的是其扫描时间基线不是直线而是圆周。目的的斜距用主波与回波
46、脉冲之间的在顺时针方向上的扫描时间基线线而是圆周。目的的斜距用主波与回波脉冲之间的在顺时针方向上的扫描时间基线的一段弧长显示。的一段弧长显示。AR型型间间隔隔显显示器示器 AR型型显示器有两根示器有两根扫描描线，上面有，上面有根与根与A型型显示器一示器一样，下面一根是，下面一根是为了提高了提高测距的精度而距的精度而对上面一根上面一根扫描描线中一小段的中一小段的扩展。展。 平面位置平面位置显示器示器 平面位置显示器，又称为环形显示器或全景显示器。这种显示器是两维空间平面位置显示器，又称为环形显示器或全景显示器。这种显示器是两维空间显示器，它的构造组成和显示画面，分别如以下图。显示器，它的构造组成
47、和显示画面，分别如以下图。 显示画面的显示画面的 荧光屏中心代表雷达所在位置。当在偏转线圈上加以特殊的荧光屏中心代表雷达所在位置。当在偏转线圈上加以特殊的(斜变的幅度随时间按正弦曲斜变的幅度随时间按正弦曲线变化线变化)锯齿波电流时，电子束就从中心沿半径方向向外扫描，即为径向扫描。偏转线圈与雷达天线，经过锯齿波电流时，电子束就从中心沿半径方向向外扫描，即为径向扫描。偏转线圈与雷达天线，经过随动系统，同步旋转，偏转线圈构成的偏转磁场亦即同天线同步旋转、它使电子束沿径向的扫描线也绕屏随动系统，同步旋转，偏转线圈构成的偏转磁场亦即同天线同步旋转、它使电子束沿径向的扫描线也绕屏小心同步旋转，构成了方位扫
48、描。雷达天线发出一个脉冲，其回波就在径向扫描线上出现一个亮点。旋转小心同步旋转，构成了方位扫描。雷达天线发出一个脉冲，其回波就在径向扫描线上出现一个亮点。旋转一周，就把雷达站周围的目的分布情况显示在荧光屏上了，常称此全景为一周，就把雷达站周围的目的分布情况显示在荧光屏上了，常称此全景为“雷达地图。雷达地图。 另外，经过加在调制板上的间隔标尺脉冲在扫描半径方向上产生的亮点，在径向扫描旋转的过程中，另外，经过加在调制板上的间隔标尺脉冲在扫描半径方向上产生的亮点，在径向扫描旋转的过程中，构成一系列的等间距的同心圆，这就是间隔刻度标尺，以此显示目的间隔。在扫描线作方位扫描的同时附构成一系列的等间距的同
49、心圆，这就是间隔刻度标尺，以此显示目的间隔。在扫描线作方位扫描的同时附加以固定电子方位刻度，它在荧光屏上构成一系列等方位角间隔的径向亮线，据以判读出目的的方位。加以固定电子方位刻度，它在荧光屏上构成一系列等方位角间隔的径向亮线，据以判读出目的的方位。 高度高度显示器示器 高度显示器可显示目的的程度间隔和高度两个坐标，扫描线的程度分量代表目的的程度间隔，垂直分量代表目的的高度，同时亦可显示目的仰角 。双重偏双重偏转式高精度指示管式高精度指示管 所所谓双重偏双重偏转就是在管就是在管颈上套上两副偏上套上两副偏转线圈圈主偏主偏转线圈和副偏圈和副偏转线圈，两圈，两者各自独立者各自独立实现程度偏程度偏转和
50、垂直偏和垂直偏转，但作用不同。主偏，但作用不同。主偏转线圈定字圈定字码的位置，一的位置，一旦字旦字码位置确定，主偏位置确定，主偏转线圈就停圈就停顿扫描，由副偏描，由副偏转线圈在字形部分圈在字形部分扫描，写出字描，写出字母和数字束。母和数字束。 后窗管后窗管rear window tube 用后窗管可很方便地把地图或其它固定图象投射到荧光屏上，当电子束描荧光用后窗管可很方便地把地图或其它固定图象投射到荧光屏上，当电子束描荧光屏时，就将活动的目的信号叠加在地图上，准确地显示出目的的地理位置。实现这屏时，就将活动的目的信号叠加在地图上，准确地显示出目的的地理位置。实现这种显示的关键是实现动态目的信号同固定地图的准确叠加。种显示的关键是实现动态目的信号同固定地图的准确叠加。
