10.Выбор люминофора и вспомогательных деталей
Вспомогательными деталями являются: люминофор, газопоглотитель, монтажные выводы.
Выбор люминофора.
Люминофор наносится на экран. Экран - конструктивный элемент приемного
электронно-лучевого прибора, на котором воспроизводится оптическое
изображение. У современных приемных электронно-лучевых трубок, экран
состоят из подложки (дно колбы), нанесенного на нее люминофора и
нанесенного поверх него тонкого слоя алюминия. Слой люминофора в цветном кинескопе состоит из отдельных точек (элементов) трех видов. Точки одной группы способны при бомбардировке электронами светиться красным светом, точки другой – зеленым, а третьей – синим. Точки люминофора располагаются строго регулярно, образуя так называемые триады. В каждую триаду входит по одной красной, зеленой и синей точке, расположенных по углам равностороннего треугольника.Свечение люминофора вызывается переходомэлектронов с более высокого энергетического уровня на один из низших разрешенных уровней, в ходе которого выделяется квант света с энергией,
определяемой разностью энергий верхнего и нижнего энергетических уровней.
полупроводникам (донорным), и наличие дополнительных уровней в запрещенной зоне, определяющее их полупроводниковый характер, играет существенную роль в
процессе возникновения свечения. Диэлектрик не может быть люминофором, это можно объяснить большой шириной запрещенной зоны, а значит, электроны будут обладать большой энергией при переходе из зоны проводимости в валентную зону. Большая энергия квантов дает малую длину волны, т.е. жесткий ультрафиолет. При бомбардировке кристаллов люминофора электронами часть электронов может быть переброшена из валентной зоны в зону проводимости, при этом некоторые электроны могут оказаться на уровнях лежащих выше потенциального барьера, тогда они могут выйти из кристалла, возникнет вторичная электронная эмиссия. Время послесвечения - время в течение которого люминофор излучает кванты света, уже не бомбардируясь электронами. Данное время обусловлено наличием так называемых электронных ловушек: локальных дефектов кристаллической решетки,
захватывающих
электроны из зоны проводимости и
удерживающих их длительное время.
Все люминофоры должны обладать высокой физико-химической стойкостью. Люминофор должен быть влагоустойчивым, иначе затрудняется его хранение и нанесение на подложку.
Люминофор не должен изменять своих свойств при нагреве до температуры 400—450°С вследствие необходимости прогрева колбы электронно-лучевых приборов до указанной температуры в процессе заварки и обезгаживания стекла. Он не должен заметно изменять свои параметры при измельчении до размера зерна в несколько микрометров. И, наконец, он должен быть хорошим вакуумным материалом, т. е. легко обезгаживаться и не выделять пара и газа в высоком вакууме.
По времени послесвечения экраны условно подразделяют на пять групп:
1) экраны с очень коротким послесвечением (менее 10-5 с);
2) экраны с коротким послесвечением (10-5—10-2 с);
3) экраны со средним послесвечением (10-2 —10-1 с);
4) экраны с длительным послесвечением (10-1 —16 с);
5) экраны с очень длительным послесвечением (более 16с).
Для кинескопов желательно иметь экран с длительностью послесвечения порядка несколько сотых секунды, поскольку при этом мелькание за счет смены кадров, происходящей с частотой 50 Гц, будет мало заметно. Большее время свечения экрана приведет к появлению «хвостов» за быстро движущимися деталями изображения.
Теневая маска.
Назначение теневой маски - обеспечить прохождение лучей только на свои группы люминофорных точек. Маска обеспечивает, например, попадание красного электронного луча только на красные люминофорные точки и препятствует попаданию этого луча на зеленые и синие точки. Так же обстоит дело и с двумя другими лучами.
Принцип действия маски поясняется на рисунке:
Алюминирование.
Поверх люминофора наносят алюминиевую пленку толщиной 0,2-0,3 мкм. Металлическая пленка, покрывающая люминофор, должна удовлетворять нескольким требованиям: быть достаточно прозрачной для электронов и непрозрачной для света и тяжелых заряженных частиц; иметь высокую отражательную способность; химически не реагировать с люминофором; допускать прогрев до высоких температур и хорошо обезгаживаться при прогреве; иметь не очень сложную технологию нанесения на слой люминофора. Перечисленным требованиям в значительной мере удовлетворяет алюминиевое покрытие. Алюминиевое покрытие прозрачно для электронов, но не прозрачно для световых лучей. Алюминиевая пленка позволяет увеличить потенциал экрана до потенциала коллектора. Предотвращает бомбардировку люминофора ионами (защищает), повышает яркость и контрастность. Максимальная толщина алюминиевой пленки на люминесцентном экране рассчитывается из допустимой потери энергии электронами при ее простреливании, минимальная (dmin) - определяется степенью проникновения иона водорода, обладающего наименьшим размером: dmin = 0,015U0,83 мкм, U - потенциал, определяющий скорость электронов, кВ. Таким образом, величина dmin = 0,015(20)0,83= 0,18 мкм.
Газопоглотители.
Газопоглотители служат в электровакуумных приборах для поддержания заданной степени разряжения, для сохранения долговечности активных катодов и высоковакуумного чисто электронного потока. В качестве газопоглотителя используется «Бати». «Бати» представляет собой пасту из смеси бариево-алюминиевого сплава и металлического титана. Присутствие титана приводит к хорошему спеканию остатков газопоглотителя после его распыления и резко замедляет распыление алюминия, так как из образующегося устойчивого соединения Al3Ti испарение алюминия происходит при высоких температурах. «Бати» используется в виде пасты, намазываемой на лодочки из Mo или Ni, при нагреве до 800-900ºC во время откачки газопоглотитель распыляется и на поверхности образуется металлическое зеркало, которое и является активным элементом газопоглотителя. Поглощаются такие газы как O2, N2, H2, CO2.
Монтажные выводы.
Монтажные выводы применяются для соединения электродов находящихся внутри колбы электронно-лучевого прибора с цоколем, через который происходит сообщение с периферийными устройствами прибора. Они представляют собой тонкие проволоки из проводника, которые привариваются к выводом цоколя, к электродам фокусирующей системы они привариваются внахлест, вдоль образующей цилиндра.