Что такое кинескоп?
Кинескоп — это ключевой элемент классического телевизора, электронно-лучевая трубка, предназначенная для воспроизведения телевизионной картинки. Его название имеет греческие корни: «kinesis» (движение) и «skopeo» (смотрю). Это устройство не только формировало изображение на экране — как черно-белое, так и цветное — но и использовалось в качестве источника света, для переноса картинки на кинопленку и даже для ее разложения на элементы при передаче.
История изобретения
Создателем кинескопа признан Владимир Козьмич Зворыкин, которого часто называют «отцом телевидения». Родившись в Москве, он в молодости переехал в США, где и совершил свое главное открытие. В 1931 году, работая совместно с Г. Оглобинским, он представил миру два фундаментальных устройства: приемную трубку (кинескоп) и передающую трубку (иконоскоп).
Устройство и принцип действия
Основу кинескопа составляет вакуумная стеклянная колба. В ее узкой горловине расположена электронная пушка, которая испускает луч электронов. Этот луч попадает на фосфорное покрытие (люминофор) на внутренней стороне широкого дна колбы, заставляя его светиться и формируя таким образом изображение.
Электронная пушка состоит из катода, анода и системы электродов для управления и фокусировки луча. Нить накала разогревает катод, что приводит к эмиссии (испусканию) электронов. Далее электроны проходят через управляющий электрод (металлический цилиндр), который регулирует их поток и, соответственно, яркость свечения экрана. Последующие электроды (ускоряющий и фокусирующий) формируют из электронов тонкий сфокусированный луч и придают ему высокую скорость. На анод, соединенный с проводящим покрытием внутри колбы, подается высокое напряжение, которое еще сильнее разгоняет электроны в направлении экрана.
Чтобы луч «рисовал» изображение построчно, его необходимо отклонять. Эту функцию выполняют две пары электромагнитов (отклоняющие катушки), расположенные на горловине трубки. Одна пара (строчные катушки) перемещает луч по горизонтали, другая (кадровые катушки) — по вертикали.
Особенности цветного кинескопа
Цветной телевизор использует более сложную систему. В его кинескопе установлено три электронные пушки (для красного, зеленого и синего цветов). Внутренняя поверхность экрана покрыта микроскопическими точками или полосками люминофора трех типов, каждый из которых светится своим цветом при попадании электронов.
Ключевым элементом является металлическая маска (теневой маски или апертурной решетки) с множеством отверстий, которая располагается перед экраном. Ее задача — точно направить лучи от каждой пушки только на «свои» люминофорные элементы соответствующего цвета. Благодаря высокой плотности точек и инерционности человеческого зрения, мы воспринимаем не отдельные разноцветные вспышки, а цельное, полноцветное изображение.
Конструкционные особенности
Стеклянная колба кинескопа изготавливается из особо прочного стекла с толстыми стенками, способного выдержать огромное давление атмосферы на вакуумированный объем. Это стекло также выполняет роль диэлектрика. Полный состав электронной пушки включает нагреватель, катод, модулятор, фокусирующие и ускоряющие электроды.
Отклоняющая система, обеспечивающая развертку изображения, состоит из катушек со специальной намоткой, создающей равномерное магнитное поле для минимизации искажений.
Типы кинескопов
В СССР для черно-белых телевизоров массово производились кинескопы с прямоугольным экраном. В них использовалась электростатическая фокусировка луча и магнитное отклонение. Цветной кинескоп, будучи более сложным устройством, мог корректно воспроизводить как цветные, так и черно-белые передачи.
Таким образом, черно-белый кинескоп включал в себя: катод с подогревателем, управляющий и ускоряющий электроды, аноды, проводящее покрытие, отклоняющие катушки, экран и электронный луч. Цветной кинескоп с теневой маской состоял из: экрана с триадами люминофорных точек, цветоделительной маски, трех электронных прожекторов, отклоняющей системы и дополнительных магнитов для коррекции чистоты цвета и сведения лучей.