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示波管是電子示波器的心臟。示波管的主要部件有:電子槍,偏轉(zhuǎn)板,后加速級(jí),熒光屏,刻度格子。
一、示波管
示波管是顯示電信號(hào)波形的陰極射線管。一般采用靜電偏轉(zhuǎn)和靜電聚焦,垂直偏轉(zhuǎn)板加信號(hào)電壓,水平偏轉(zhuǎn)板加鋸齒波電壓作為時(shí)基。有各種顏色和余輝的熒光材料可供選擇:觀察用示波管常用發(fā)綠光的熒光粉;供攝錄的示波管則采用發(fā)光光譜與膠卷匹配的藍(lán)色熒光粉。要同時(shí)顯示多個(gè)波形,可以采用多槍示波管。電子槍最多的示波管是10槍示波管,可以同時(shí)顯示10個(gè)波形。 示波管是電子示波器的心臟。示波管的主要部件有:電子槍,偏轉(zhuǎn)板,后加速級(jí),熒光屏,刻度格子。
顯示管電子槍產(chǎn)生了一個(gè)聚集很細(xì)的電子束,并把它加速到很高的速度。這個(gè)電子束以足夠的能量撞擊熒光屏上的一個(gè)小點(diǎn),并使該點(diǎn)發(fā)光。電子束一離開電子工業(yè)槍,就在兩副靜電偏轉(zhuǎn)板間通過。偏轉(zhuǎn)板上的電壓使電子束偏轉(zhuǎn),一副偏轉(zhuǎn)板的電壓使電子束上下運(yùn)動(dòng);另一副偏轉(zhuǎn)板的電壓使電子左右運(yùn)動(dòng)。而這些運(yùn)動(dòng)都是彼此無關(guān)的。因此,在水平輸入端和垂直輸入端加上適當(dāng)?shù)碾妷?,就可以把電子束定位到熒光屏的任何地方?/font>
二、高頻示波管
顯示頻率高至幾百兆赫至幾吉赫的信號(hào),須采用行波偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),以及掃描擴(kuò)展部件(盒式透鏡或四極場(chǎng)透鏡)和電子倍增微通道板,帶寬可達(dá)3~7吉赫,寫錄速度達(dá)(3~5)×10厘米/秒(國際攝錄條件下)。高頻示波管是核試驗(yàn)、核聚變、激光技術(shù)研究中攝錄高速單次信號(hào)的關(guān)鍵器件。
三、熒光顯示管
一種動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)熒光顯示管,其具有操作簡單、更為廉價(jià)的多個(gè)柵極。熒光顯示管使用部件,是由厚度為 0.1mm~0.15mm的一塊金屬薄板加工而成的,該部件包括:具有所述網(wǎng)格狀開口部的柵極、以及將所述柵極固定在真空氣密容器上的聯(lián)結(jié)部A、B、柵極導(dǎo)線和陽極導(dǎo)線,其中柵極導(dǎo)線將柵極內(nèi)部導(dǎo)線與聯(lián)結(jié)部A進(jìn)行聯(lián)結(jié),所述柵極內(nèi)部導(dǎo)線將柵極連接在柵極配線上;熒光顯示管以柵極導(dǎo)線和陽極導(dǎo)線配置在不同區(qū)域的方式而配設(shè)多個(gè)柵極。
四、細(xì)頸顯示管
指一種較標(biāo)準(zhǔn)電子管頸細(xì)的CRT。主要用于15″顯示器。標(biāo)準(zhǔn)管直徑達(dá)29mm,細(xì)頸管只有22.5mm。出于管頸細(xì),電子束控制方便,聚焦精確,且DY體積減小,發(fā)熱減小,能耗可降低15%左右。
五、字符圖形顯示管
一般即指分辨率較高的顯像管。36厘米彩色顯示管的水平分辨率已達(dá)1100線。電壓穿透式彩色顯示管分辨率更高,但只能顯示多色而非全色。它的熒光屏有兩層發(fā)光顏色不同的熒光粉,加速電壓較低時(shí),電子束穿入外層熒光粉使之激勵(lì)發(fā)光;加速電壓較高時(shí),電子深入內(nèi)層熒光粉,此時(shí)以內(nèi)層粉發(fā)光為主。調(diào)節(jié)電壓可以得到2~4種不同顏色(如紅、橙、黃、綠)。字符圖形顯示管通常應(yīng)用在計(jì)算機(jī)終端、資料傳視、情報(bào)檢索等系統(tǒng)中。顯像管系實(shí)施進(jìn)口安全質(zhì)量許可制度的產(chǎn)品,國外生產(chǎn)或經(jīng)營企業(yè)須按規(guī)定獲得由國家出入境檢驗(yàn)檢疫局頒發(fā)的進(jìn)口安全質(zhì)量許可證書,并在產(chǎn)品上加貼相應(yīng)標(biāo)志,方可進(jìn)口。
指示管在雷達(dá)裝置中用來指示目標(biāo)方位。直觀存儲(chǔ)管具有存儲(chǔ)性能,亮度高,用于機(jī)載雷達(dá)取代指示管(要求強(qiáng)光下可觀察),以及用作存儲(chǔ)示波器來顯示單次信號(hào)。投影管、光閥管(如油膜光閥、電光晶體光閥)則用于大屏幕顯示。光纖面板印刷管將顯示在熒光屏上的信息經(jīng)光纖面板傳到外面,使緊貼光纖面板外側(cè)的光敏紙或膠片感光,可用在計(jì)算機(jī)中輸出信息或傳真。 顯示管主要是向彩色、高分辨率方向發(fā)展,用來顯示大容量信息。在小、中容量信息顯示方面,顯示管正受到各種平板顯示器件的競(jìng)爭。平板型顯示管是另一重要發(fā)展方向。立體顯示管也受到人們注意,但還沒有取得突破。
八段數(shù)碼顯示管如圖所示。
八段數(shù)碼管每一段為一發(fā)光二極管,共有a~g 以及小數(shù)點(diǎn)dp 八個(gè)發(fā)光二極管。將八段數(shù)碼管中的每個(gè)二極管的陰極并聯(lián)在一起,組成公共陰極端。這樣把共陰極管腳接地,此時(shí)哪個(gè)管腳輸入高電平,對(duì)應(yīng)發(fā)光二極管就被點(diǎn)亮。
成功研制碳納米管顯示器
在普通電壓的驅(qū)動(dòng)下,一厘米見方硅片上有序排列的上億個(gè)碳納米管立刻源源不斷地發(fā)射出電子。在電子的“轟擊”下,顯示屏上“CHI?NA”字樣清晰可見……不久前,中國一個(gè)研究小組首次利用碳納米管研制出新一代顯示器樣品。這個(gè)顯示器已連續(xù)無故障運(yùn)行1600個(gè)小時(shí),顯示質(zhì)量和性能沒有出現(xiàn)任何衰減。專家認(rèn)為,這標(biāo)志著中國在碳納米管應(yīng)用上取得重要突破,并躋身于碳納米管場(chǎng)發(fā)射研究領(lǐng)域的世界先進(jìn)行列,為通用平板顯示器的研發(fā)開辟了新的捷徑。1991年被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的“超級(jí)纖維”碳納米管,因具備許多“奇異”性能而受到各國廣泛關(guān)注,成為基礎(chǔ)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。近年來,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)納米碳管具有極佳的場(chǎng)發(fā)射性能,有望替代其他材料成為較理想的場(chǎng)發(fā)射顯示器陰極材料,從而拉近了碳納米管和普通百姓的距離。
利用這種性能,韓國和日本的專家以來先后研制出具有初步顯示功能的實(shí)驗(yàn)品。但因碳納米管需要移植,很難保持方向上的一致性,其場(chǎng)發(fā)射性能大打折扣。在“超級(jí)纖維”領(lǐng)域?qū)嵙Σ蝗醯闹袊茖W(xué)家近年來也開展了相關(guān)研究,并取得突破。西安交通大學(xué)朱長純教授率領(lǐng)的小組采用新的技術(shù)途徑,引導(dǎo)碳納米管有序、定向生長在導(dǎo)電的硅片襯底上,并進(jìn)而研制出功能完備的場(chǎng)發(fā)射像素管,因純度高,有序性好,場(chǎng)發(fā)射性能也大大提高,在碳納米管平板顯示器的實(shí)用化進(jìn)程中作出了中國人的獨(dú)特貢獻(xiàn)。和傳統(tǒng)顯示器比,這種顯示器不僅體積小,重量輕,大大省電,顯示質(zhì)量好,而且響應(yīng)時(shí)間僅為幾微秒,從零下45度到零上85度都能正常工作,因此擁有極廣闊的潛在市場(chǎng)前景。