لامپ پرتوی کاتدی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
برشی از یک لامپ اشعه کاتد: ۱-تفنگ الکترونی ۲-اشعه الکترون ها ۳-سیم پیچ کانونی کننده ۴-سیم پیچ انحراف دهنده ۵-اتصال آندی ۶-پوشانه جداکننده نور قرمز، سبز و آبی تصویر در حال نمایش ۷- لایه فسفری قرمز، سبز و آبی ۸- نمایشی از لایه داخلی صفحه تصویر که با فسفر پوشیده شده‌است.

لامپ پرتوی کاتدی (Cathode Ray Tube, CRT) شامل یک تفنگ الکترونی (منبع الکترون) و صفحه‌ای با پوشش فلورسنت، و نیز ابزار داخلی و خارجی برای شتاب‌دادن و کانونی‌کردن اشعهٔ الکترون است، که می‌تواند تصویری بر روی صفحهٔ آغشته به فلورسنت نمایش دهد.

تاریخچه[ویرایش]

اولین لامپ CRT توسط فیزیک‌دان آلمانی به نام فردیناند براون در سال ۱۸۹۷ ساخته‌شد که به همین دلیل به لامپ براون نیز معروف است. این وسیله یک دیود کاتد سرد و در واقع بهبودیافته لامپ کروکس به‌همراه یک صفحه پوشیده‌شده با فسفر بود.

در سال ۱۹۰۷، دانشمند روسی، بوریس روزینگ، از CRT در انتهای گیرنده یک سیگنال ویدئویی تجربی استفاده کرد تا بتواند یک تصویر تولید کند. وی در تلاش بود که اشکال هندسی ساده را روی یک صفحه نمایش دهد که منجر به اختراع تکنولوژی CRT شده که امروزه از آن تحت عنوان تلویزیون یاد می‌شود. تفنگ الکترونی عبارت است از کاتد گرم‌شونده که با گرم‌شدن، الکترون گسیل می‌کند و آند که به شکل قرصی با سوراخ کوچک با قطری برابر با ۱ تا ۳mm ساخته می‌شود. اختلاف پتانسیلی از چندصد تا چندهزار ولت بین کاتد و آند برقرار می‌شود که بین آن‌ها میدان الکتریکی شدیدی تشکیل می‌شود. این میدان به الکترودهایی که از کاتد گسیل می‌شوند تا سرعت‌های بسیار بالایی شتاب می‌دهد.

کاتد داخل استوانه فلزی است که به آن ولتاژ مثبتی (نسبت به کاتد) اعمال می‌شود که اندکی از ولتاژ آند کمتر است. عمل مشترک این استوانه و آند باعث می‌شوند که تقریباً تمام الکترونها در سوراخ آند جمع (کانونش پرتوهای کاتدی) و از آن به شکل نوار باریکی، یعنی باریکه الکترونی، خارج شوند. در محلی که این باریکه به پرده می‌خورد (ته لامپ که با ماده لیان پوشیده شده است)، نقطه تابان روشنی ظاهر می‌شود.

طرز کار لامپ پرتوی کاتدی باریکه الکترونی خارج‌شونده از تفنگ الکترونی، در مسیرش به طرف پرده، از بین دو جفت صفحه‌های فلزی موازی می‌گذرند. اگر به جفت صفحه‌های اول، ولتاژی اعمال شود، میدان یکنواختی ایجاد می‌شود و الکترونهایی را که از آن می‌گذرند به طرف صفحه‌ای مثبت منحرف می‌کند و لکه روشن روی پرده در امتداد افقی به طرف چپ یا راست منحرف خواهدشد. به‌همین‌ترتیب، اگر ولتاژی به صفحات دوم اعمال شود، باریکه به طرف صفحه مثبت منحرف می‌گردد و لکه روشن روی پرده در امتداد قائم به طرف بالا یا پایین تغییر مکان می‌دهند.

سپس از روی جابه‌جایی لکه روشن روی پرده می‌توان در مورد ولتاژ اعمال شده بر صفحات منحرف‌کننده، نظر داد. به دلیل جرم (اینرسی) ناچیز الکترونها، به هر تغییر ولتاژ روی صفحات خیلی سریع واکنش نشان می‌دهند. بنابراین لامپ پرتوی کاتدی را می‌توان برای ردیابی فرایندهایی که در آن‌ها تغییرات بسیار سریع ولتاژ و جریان روی می‌دهند به‌کار برد. مسائلی از این نوع در مهندسی رادیو که در آنجا جریانها و ولتاژها چندین میلیون بار در ثانیه تغییر می‌کنند بسیار با اهمیت است.

نوسان‌نگار پرتو کاتدی، با مجهز کردن لامپ پرتو کاتدی با وسایل مناسبی جهت بررسی فرایندهایی شبیه تغییر سریع ولتاژ و جریان وسیله‌ای ساخته می‌شود. این وسیله نه فقط در مهندسی رادیو بلکه در بعضی شاخه‌های دیگر علم و تکنولوژی نیز ابزار مهمی است و کار در آزمایشگاه های علمی و صنعتی بدون آن دشوار است.

منابع[ویرایش]

  • ویکی‌پدیای انگلیسی
  • دانشنامه