전자빔 : 튜브 TV, 섀도우 크로스 튜브 등의 작동 방식

오래된 튜브 텔레비전이 더 이상 일반적이지 않더라도 전자 빔을 사용한 작동은 특히 흥미 롭습니다. 이 기사에서는 전자빔이 무엇인지, 우주에서 어떻게 확산되고 텔레비전에서 어떻게 사용되는지를 보여줍니다.

섀도우 크로스 튜브의 전자 빔

전자빔은 열음극에 의해 방출되고 전기장에 의해 가속되는 전자 다발입니다. 그러나 어떻게 작동합니까?

• 물리학 자 윌리엄 크로크 스 (William Crookes) 경은 전자 빔이 어떻게 동작하는지 알아 내기 위해 그림자 교차 튜브를 발명했습니다. 한쪽에 핫 캐소드가있는 비워진 유리관으로 구성되어 있으며 전원이 공급됩니다. 핫 캐소드로부터 조금 더 떨어진 것은 환형 애노드이다. 원통에 그림자 십자가가 더 있습니다. 결국, 형광 층이 유리에 적용됩니다.
• 핫 캐소드에는 낮은 교류 전압이 적용되는 필라멘트가 있습니다. 이것은 필라멘트가 빛나게하여 전자가 분리되어 "전자 구름"을 형성하게합니다. 필라멘트 주위에 전자 빔을 집중시키는 음으로 하전 된 Wehnelt 실린더가 있습니다. 고리 형 양극은 양으로 충전된다. 이것은 핫 캐소드로부터 전자를 끌어 당기고 가속시킵니다. 그들은 전자 빔으로 양극의 고리를 통해 쏴.
• 그림자 십자가는 접지되어 있습니다. 그림자 교차에 의해 차단되지 않은 모든 전자 빔은 형광 층을 빛나게합니다.
• 필라멘트로부터의 빛에 의해 생성 된 십자가의 그림자는 형광 층의 전자빔에 의해 야기되는 십자가의 그림자와 똑같이 보인다는 것이 놀랍습니다. 이것으로부터 전자가 필드가없는 공간에 빛과 같은 직선으로 퍼지고 비 충전 금속 십자가를 지나갈 때 편향되지 않는다는 것이 추론 될 수있다.
• 다른 실험에서, 유리 병은 네온으로 채워 져서 전자빔이 보이고 2 개의 커패시터 플레이트가 내부에 부착되었다. 여기서는 플레이트 전압이 증가함에 따라 포지티브 플레이트 방향으로의 전자 빔의 편향이 증가하지만 가속 전압이 증가함에 따라 다시 감소한다는 점이 눈에 띄었다.
• 실험의 결론 : 전자빔은 자기장과 전기장에 의해 영향을받을 수 있습니다.

이것이 튜브 TV 작동 방식입니다

튜브 스크린은 섀도우 크로스 튜브와 유사합니다. 마지막에는 음극 (Wehnelt 실린더 내)과 양극으로 구성된 전자총이 있습니다.

• 그러나, 텔레비전 (튜브 외부)에는 수직 및 수평으로 배열 된 한 쌍의 코일이있다. 수직으로 배열 된 코일 쌍은 수평 편향을 결정하고 그 반대도 마찬가지입니다. 코일의 장점은 커패시터 플레이트와 달리 전자 빔도 가장자리 영역에서 정확하게 안내 될 수 있다는 것입니다.
• 텔레비전 전면에는 전자가 충돌하자마자 점등되는 특수 형광 층이 있습니다. 그것은 고전적인 흑백 텔레비전을위한 설정이었습니다.
• 컬러 TV에는 전자총이 한 개뿐 아니라 세 개가 있습니다. 화면 바로 앞에 섀도 마스크가 있습니다. 각 색상 (빨강, 녹색, 파랑)에 대해 별도의 전자총이 있습니다. 스크린은 각 전자총이 자체 컬러 픽셀을 대상으로 할 수 있도록 많은 빨간색, 녹색 및 파란색 점으로 구성됩니다. 섀도 마스크는 예를 들어 파란색 픽셀의 전자총이 실수로 빨간색 픽셀을 비추 지 않도록합니다.
• 톱니 전압이 코일에 적용되어 빔이 왼쪽에서 오른쪽으로 천천히 밀린 다음 시작점으로 빠르게 되돌아갑니다. 또한 한 줄에 조금씩 내려 가서 맨 처음으로 돌아갑니다. 깜박임을 방지하기 위해 색상이 서로 다른 시간에 제어되어 예를 들어 상단 모서리 만 특정 시간에 조명되지 않습니다.

다음 실습 팁에서는 양자 물리학에 대해 소개합니다.