CRT(显像管)的工作原理
显像管的工作原理
显像管的工作原理显像管，又称CRT（Cathode Ray Tube），是一种广泛应用于电视、计算机显示器和监视器等设备中的显示技术。
它的工作原理基于电子束的发射和控制，通过对荧光屏的激发来产生图像。
在显像管中，主要包括电子枪、荧光屏和玻璃外壳等部件。
下面我们将详细介绍显像管的工作原理。
首先是电子枪部分。
电子枪由一个或多个热阴极和若干个聚焦极、偏转极组成。
当热阴极受到加热时，会释放出大量的电子，这些电子被聚焦极聚焦成一束，并通过偏转极的控制来定位到荧光屏的特定位置上。
接下来是荧光屏部分。
荧光屏由内部涂有荧光物质的玻璃构成，当电子束击中荧光屏时，会激发荧光物质发出可见光。
荧光屏上通常涂有红、绿、蓝三种颜色的荧光物质，通过控制电子束的位置和强度，可以产生各种颜色的光点，从而形成图像。
最后是玻璃外壳部分。
玻璃外壳主要起到保护和支撑作用，同时还需要具有一定的透明性，以便让荧光屏发出的光线能够透过玻璃外壳传播到观察者的眼睛。
在工作时，显像管的电子枪会根据输入信号的控制，发射出对应位置和强度的电子束，这些电子束会击中荧光屏上的相应位置，激发出可见光，从而形成图像。
根据电子束的位置和强度的变化，可以在荧光屏上产生各种颜色和亮度不同的光点，从而呈现出丰富多彩的图像。
总的来说，显像管的工作原理是通过控制电子束的位置和强度，以及荧光屏的荧光物质来产生图像。
它的优点是色彩饱满、对比度高，但由于体积大、发热量大和辐射较大等缺点，逐渐被液晶显示技术所取代。
但显像管作为显示技术的先驱，对后来的显示技术发展产生了重要的影响。
电视显像管的工作原理
电视显像管的工作原理
电视显像管是一种广泛应用于电视设备中的显示技术，它的工作原理是基于阴极射线管（CRT）的原理实现的。
首先，电视显像管内部有一个电子枪，它由一个热阴极和多个电子透镜构成。
当电子枪受到电流激发时，热阴极会释放出电子。
这些电子被电子透镜聚焦成一个细束，并以很高的速度加速。
接下来，这束加速的电子会通过一个带有正电极的阳极孔，进入一个真空的玻璃瓶，即电视显像管的屏幕部分。
在屏幕内部，有一层荧光物质，它能够发出光线。
当电子束击中荧光物质时，荧光物质就会被激发，产生明亮的光。
最后，为了生成图像，电子束被垂直扫描，从屏幕的顶部逐行扫描到底部。
在此过程中，电子束的强度可以根据需要进行调整，以控制屏幕上每个像素点的亮度。
同时，水平扫描电子束的速度也会随着时间的变化，根据需要，逐行移动。
这种扫描方式可以确保屏幕上的每个像素点都被正确激发，从而形成完整的图像。
综上所述，电视显像管通过电子枪、荧光物质和扫描方式等技术要素，实现了将电子束转化为可见光的过程，从而实现了电视图像的显示。
这种技术在电视领域中的应用已经非常广泛，并且在早期的CRT电视机中占据主导地位。
CRT及其荧光粉
Y2O2S:Eu3+采取较高的 Eu3+ 掺杂浓度，产生交叉弛豫，使得 Eu3+ 较高能 级的蓝光和绿光发射发生猝灭，从而得到较高纯度和强度的红光发射。
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稀土红色荧光粉
（二）Y2O3:Eu3+:
Y2O3:Eu3+为白色晶体，属于体心立方结构，不溶于水，化学稳定性好。 具有色纯度高、光衰特性好的特点。
Y2O2S:Eu3+ 为 白 色 晶 体 ， 具 有 六 方 晶 体 结 构 ， 不 溶 于 水 ， 熔 点 高 （ 2000℃以上），化学稳定性好。
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稀土红色荧光粉
源自 Eu3+ 的 5D0-7F2 跃迁发射，主峰位于 626nm 。 Eu3+ 的较高能级
5D 1和 5D 2 产生的跃迁发射蓝光和绿光，会影响荧光粉的色度。因此，
CRT及其荧光粉
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目录
CRT工作原理及构造 阴极射线荧光粉 稀土红色荧光粉 稀土绿色荧光粉 蓝色荧光粉
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CRT工作原理及构造
CRT是一种使用阴极射线管（Cathode Ray Tube）的显示器，其显示原理是：显像管 的电子枪发射电子，通过扫描的方式使电子轰击荧光屏上的荧光粉发光，通过红绿蓝 （RGB）三色的荧光粉组合，显示出不同的颜色。 CRT显像管主要由电子枪（Electron gun）、偏转线圈（Deflection coils）、荫罩 板（Shadow mask）、荧光粉层（phosphor）和玻璃外壳五部分组成。
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稀土红色荧光粉
Y2O3 Eu2O3 助熔剂
混合
CRT显示技术与应用ppt课件
确保受三个基色信号控制的三束电子束准确轰 击相应的荧光粉，是彩色显象管技术的关键。
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➢ 色相混合原理
整理ppt12ຫໍສະໝຸດ ➢ 孔状与沟槽荫罩对比优点：成本低
缺点：透过率50%、 亮度对比较低、分辨 率低
灯丝 Hf （Uf） 阴极 K （0V） 调制极 G1 （-60V~-20V） 加速极 G2 （400V） 聚焦极 G3 （0V~300V) 高压极 G4 （9000V）
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2、单电位电子枪
单电位电子枪一般称为UPF枪（Unipotential Focus），其原理结构与各极如 下图所示。
优点：分辨率高、透 过率70%
缺点：相对成本较高
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➢ 荫栅式彩色显像管
条状荫栅又固定在一个拉力极大的铁框 中的互相平行的铁线阵列组成。
电子透过率达到95%以上。
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四、图片欣赏
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贝尔德的机械扫描式电视摄像机
斯福罗金的CRT显像 管
1925年10月2日约翰·洛吉·贝尔德（John Logie Baird）在伦敦的一 次实验中使用CRT器材“扫描”出木偶的图象成为一个转折点，其被称 为电视诞生的标志，而同一时间斯福罗金（Vladimir Zworykin）也弄 出了自己的电视系统，但是这两个人实现图像传输的模式有些不同，但
都是由CRT设备实现的。 当然这两者中对未来影响最大的就是斯福罗金 的“电视”系统了，这种全电子模式也是未来电视发展的一个起点。
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crt显示器的工作原理
CRT显示器的工作原理CRT（Cathode Ray Tube）显示器是一种使用电子束通过真空管中的荧光屏来显示图像的设备。
它是计算机显示器的一种常见类型，虽然现在已经被液晶显示器所取代，但CRT显示器的工作原理仍然值得了解。
1. CRT显示器的基本构成CRT显示器由以下几个主要组件构成：1.1 电子枪CRT显示器的核心部件是电子枪，它由三个电子发射器组成，分别对应红色、绿色和蓝色。
这三个电子发射器产生的电子束是用来激发荧光屏的。
1.2 真空管整个CRT显示器是由一个完全封闭的真空管构成的。
这个真空管的作用是排除空气，以防止电子束与空气分子发生碰撞。
1.3 荧光屏荧光屏位于真空管的前方，它是由荧光物质制成的。
当电子束击中荧光屏时，荧光物质会发出可见光，从而形成图像。
1.4 电子束偏转系统电子束偏转系统用来控制电子束的位置，使其能够扫描整个荧光屏。
它由两对偏转电极组成，一对用于水平方向的偏转，另一对用于垂直方向的偏转。
1.5 控制电路控制电路负责接收来自计算机的图像信号，并控制电子枪的发射，以及电子束的偏转。
2. CRT显示器的工作原理CRT显示器的工作原理可以分为五个主要步骤：电子发射、电子束聚焦、电子束偏转、电子束扫描和荧光屏发光。
2.1 电子发射当CRT显示器通电时，电子枪中的三个电子发射器开始发射电子。
这些电子发射器通过加热阴极产生热电子，然后通过加速电极将电子加速到高速。
2.2 电子束聚焦在电子发射后，电子束会经过一个聚焦系统，使得电子束变得更加集中和聚焦。
聚焦系统通常由一个聚焦电极和一个聚焦磁场组成。
聚焦电极通过调节电场来控制电子束的聚焦，而聚焦磁场则通过调节磁场来进一步聚焦电子束。
2.3 电子束偏转在电子束聚焦后，电子束进入电子束偏转系统。
电子束偏转系统通过控制水平和垂直方向上的偏转电极，使得电子束能够沿着荧光屏的特定路径进行扫描。
水平偏转电极控制电子束在水平方向上的移动，垂直偏转电极控制电子束在垂直方向上的移动。
crt显示器原理
crt显示器原理
CRT（阴极射线管）显示器是一种使用阴极射线技术显示图像的设备。
它由一个大而深的玻璃管构成，内部有一个阴极和一个阳极，以及一系列控制电极。
在CRT显示器中，阴极主要用于发射电子束，通过加热造成阴极发射电子。
这些电子经过一个由一系列聚焦电极和偏转电极组成的控制电极，形成一个窄束，然后被带有荧光物质的荧光屏吸收。
偏转电极可通过在水平和垂直方向上加不同的电压，控制电子束的位置和移动方向。
荧光屏被划分为许多小的像素，每个像素都由不同颜色的荧光物质组成，如红色、绿色和蓝色。
当电子束照射到荧光屏上时，被激发出的荧光物质会发光，从而形成图像。
CRT显示器刷新图像的过程非常快。
屏幕上的每个像素都被电子束逐个扫描，每个像素的亮度和颜色都相应地进行调整。
电子束从屏幕的上方开始扫描，在水平方向上移动，逐行扫描完整个屏幕。
当达到最后一行时，电子束快速地返回到屏幕顶部，进入下一个帧的扫描过程。
为了保持图像的稳定性，CRT显示器使用一个称为垂直同步的信号来定时刷新屏幕。
这个信号告诉显示器何时开始扫描一个新的图像帧，并确保帧与帧之间的过渡是平稳的。
总而言之，CRT显示器通过发射电子束，并将其精确地扫描
在荧光屏上，以产生图像。
它的强项在于色彩鲜艳、对比度高和响应时间快，但也存在体积大、重量重以及辐射问题等缺点。
CRT显示的基本原理1
示的两种典型情况。 图( a）中等位面为凸面，将使电子束会聚，相当于会聚透镜； 图( b）的等位面为凹面，则使电子束发散，相当于发散透镜。
如果设计多个电极，每个电极施加不同的电压，形成凸、凹不同的等位面组合， 就相当于光学中的透镜组。
4.1 CRT显示的基本原理
1、CRT基本组成与各部分工作原理
CRT (Cathode Ray Tube) 结构示意图:
1、CRT基本组成与各部分工作原理
灯丝：灯丝加电将阴极烘热发射电子。 阴极：阴极受热后发射电子。 栅极：也叫做控制极或调制极。圆筒形套在
阴极外面，顶部中心开孔。通过调整 栅极电压来调制通过的电子数目，改 变显像管束电流的大小，从而控制荧 光屏的亮度。
m(v sin )2 / r eBv sin
t 2 r /(v sin)
r m v sin eB
v 2e U m
r 2m U sin eB
t (m / e) (2 / B)
l t(v cos) (m / e) (2 / B)(v cos)
短磁透镜
WEIGHT (lbs)
80 70 60 50 40 30 20 10
0 0
RASTER DISPLAY
DIAGONAL
CRT Diagonal
DISPLAY DIAGONAL
CRT DIAGONAL
FLAT PANEL
5
10
15
20
SCREEN DIAGONAL (inches)
4.1 CRT显示的基本原理
的 运动与光线在介质中的传播有这种极其相似的关系，因此光学中的许多定律可以被 直接引用到电子运动轨迹的研究中，成为一门叫做“电子光学”的学科。
crt阴极射线管的工作原理
crt阴极射线管的工作原理
CRT（Cathode Ray Tube）阴极射线管是一种用于显示图像的电子管，广泛应用于电视和计算机显示器等设备中。
其工作原理如下：
1. 阴极发射电子：CRT管内有一个阴极，通常由一条热电子发射丝构成。
当阴极受到一定电压加热时，发射丝上的电子会被激发出来，形成一束电子流。
2. 电子加速：CRT管内还有一个阳极，即屏幕。
阳极上施加了一个具有较高电压的正电场，当电子流进入阳极区域时，它们会受到阳极电场的吸引，从而加速。
3. 阴极射线产生：经过加速后，电子流进入一个称为聚焦极的区域。
聚焦极周围有一组称为聚焦环的环状磁铁。
这些磁场通过同心地围绕聚焦极使得电子流聚焦成一束。
4. 扫描电子束：聚焦电子束之后，它进一步进入另一个称为偏转系统的区域。
偏转系统中包括两对垂直的偏转板，通过施加不同的电压来控制电子束的水平和垂直方向的偏转。
这可以根据需要在屏幕上生成不同位置的电子束。
5. 显示图像：电子束进入CRT管的玻璃屏幕区域，屏幕内涂有一层荧光物质。
当电子束撞击荧光物质时，它会激发荧光，产生可见的光亮点。
由于电子束在屏幕上进行扫描，所以可以在屏幕上生成整个图像。
总结起来，CRT阴极射线管的工作原理是，通过加热阴极发射电子，然后加速电子束并进行聚焦。
接着通过偏转系统控制电子束的位置，最后电子束撞击屏幕上的荧光物质产生可见的图像。
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一、CRT内外结构及工作原理
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二、CRT制造流程图
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一、CRT内外结构及工作原理
1.CRT 内部结构图
内磁屏蔽 防爆带
电子枪
屏
CPM
防爆带 Coating
安装防爆带 在CDT屏外表面涂敷防眩光 或防静电、防辐射的药液。
电加热方式安 装
ITC调整
将Bare管子与DY、CPM组装， 使之成为一个可以直接投入显示器 生产线的完整的CDT。 进行色纯、会聚调整。
色纯调整要点 见后。
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3：概述：彩色显象管主要有管内组件和管外组件构成，管内组件主要有电子枪和荧光屏，阴 罩组件；管外组件主要有偏转线圈，会聚调节线圈及静会聚调节组件。CRT，偏转线圈系统为 电视接收机之最终器件之一，其主要功能为将电信号转换为图象并显示出来。在信号----图象 的转换过程中包含许多的物理现象。主要有以下三种： 1）热电子效应----产生电子并形成电子束； 2）磁场力效应----使电子束偏转； 3）光效应----在电子撞击下会发光的物质。 3.1：电子束的形成----电子枪 电子枪的作用是产生强度可变化的，并具有一定速度的电子束，其结构示意图如下：
CDT
CPT
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二.CRT 制造流程
1.CRT流程图
PANEL 投入 MASK 熔接 BM SRY 蒸铝 组立 封接
封口
排气
AGING
综检
C/T
ITC
出荷
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2.各工艺流程的说明
名称 Screen工程 封接 封口、排 气 过程 BM、SRY、LAC、蒸铝等。 作用 在玻屏内表面形成荧光膜。 备注
将屏与锥用Frit在高温下封接起 屏与锥组合，形成CRT雏形。 来。 将电子枪封装入管内，利用 1电子枪与管子组合。将管内抽成真空， 成为可通电发光的完整Bare品CRT。 排气管和负压将管内气排抽出， 形成真空。 不同的Aging工 序，各电极所 加电压也不一 样。
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外涂石墨的作用
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阳极硅油的作用
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BAND的作用
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防暴钢带（Shrink BAND) 当屏和锥体发生破裂时，防止玻璃向四周飞溅；
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3 .CRT简要工作原理
CRT是属于电真空器件，管内真空度为10—7Torr。CRT正常工作时的阳极电压为 23KV～30KV(CRT尺寸越大，所需电压越高)，聚焦电压（G3）7KV左右（双聚集是有一 个动态聚焦电压，对周边聚焦进行补偿），加速极（G2）450V～600V左右，栅极（G1） -20V～ -60V。在阳极高压和G2的作用下，阴极电压为一定值时（即低于COEK电压，一 般为几十伏），经灯丝加热，阴极把所加包含图象信息的变化的电压信号，转换为受 其控制的电流信号，从而发射电子，通过G3的聚焦作用和DY的扫描作用，打到荧光屏， 使荧光粉发光，转换为光信号，从而形成图象。
Aging（老 1高压老炼。灯丝老炼。光栅老炼。 1去除电子电枪极间异物，使之稳定。使 炼） 灯丝及电子枪阴极工作稳定。使整个 电子枪性能稳定。 外涂石墨、 1在CRT锥部涂石墨。 阳极漆 2在阳极扣边缘涂绝缘漆。 外墨有导电作用，并与内墨形成大的 电容。防止阳极高压与外界打火。 保证CRT的安全性能。 使CRT具有防眩光或防静电、防辐 射的功能。
其作用是发射电子。电子枪是CRT最关键的部件， 电极由金属材料制成， 固定在 结构也较复杂，有G1，G2，G3，G4和阴极五个电 芯柱玻杆上，各电极形状尺寸 电子枪(ELECTRON GUN) 极。 和距离都非常精密。 荫罩（MASK） 很薄的钢板，并打有很多小孔，具体作用： 1.分色的作用。2. 拦截多余的电子。 内磁屏蔽罩(I/S) 偏转线圈(DY) 色纯会聚磁件（CPM） 在管内形成一个相对屏蔽的磁场，减小外界 磁场对电子束的影响，提高色纯余裕度 产生一定频率的交变磁场，使电子枪发射的 电子产生有规律的扫描，打到荧光屏上产生画面 调整色纯和会聚的磁组件。 特殊磁性材料制成。 特殊金属材料 特殊金属材料
3.3：显示——荧光屏
覆盖有一层发光物质——荧光粉，当电子撞击时发出光来，发光强度取决于所撞击电子的数 量和速度，在这里机械能转换为光能，在电视机中，电子速度是恒定的，故亮度只与电子束 流大小有关。 因为电子只能在真空中运动，故显象管由玻壳和锥体构成，里面抽真空后，内外表面存在很 大压差，为了确保安全，在玻壳外面加了一圈防爆带。
荫罩
DY 电子束 锥体
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2.主要结构及作用
名 称 作 用 备 注
屏(PANEL) 屏的内表面附着荧光粉，在电子的轰击下发光， 产生图象。 锥和屏通过低玻粉在高温下封接成 BUBLE状 封闭体，形成CDT的雏形。并加工成真空管，电子 枪必须在真空状态下方才发射电子束 特殊玻璃制成
锥（F1的作用
阴极：电子源，须通过加热产生电子，故热丝安放在其中靠通电加热阴极产生的电子同G2 与G1与阴极间的压差收集在一起，并通过G4----G2之间的高压产生高速（10万米/秒）； G1：其作用为一电子栅栏，在G1与阴极之间加有负电压，可以阻断或减少电子的产出。达到 调节电子束流大小的目的。 注：G1上的负压小，电子束强度就大，屏上发光点亮度也越大，反之亦然。 →电子束扫描运动----偏转线圈 出于满屏发光需要，电子束必须在水平和垂直方向都获得偏转，在同一时间一行水平从左 到右的偏转，如同日常看书一样，整个屏面被分为625行扫描（PAL制）、525行扫描（NTSC 制）。 为了避免闪烁现象，同时又增加信号传输频宽，通常采用隔行扫描方式，即一幅图像被分 为奇偶二场，共为50场（PAL制）60场（NTSC制）。