在今日液晶显示器盛行的时代,或许鲜少有人记得那曾经风靡一时的显示器硬件——荧光屏。
今天,让我们重温那曾经的辉煌,回顾那被科技进步所取代的CRT时代。
关于那些自制的小型CRT显示器
提及荧光屏,大家首先浮现的可能是那些老式的“大屁股”电视,其背后的技术核心便是阴极射线管(Cathode Ray Tube),简称CRT,也常被人们称作“荧光屏”或“显像管”。
阴极射线管,简单来说,就是一种能够将电信号转化为光学图像的电子管,它是早期最为普及且影响深远的显示技术。
其工作原理是,阴极射线具有特定性质,电子从阴极发出,受阳极电场影响而加速,并在偏转电场的作用下发生偏转。当这些电子撞击到荧光物质时,由于电子束的激发,荧光物质便会发光。
物理学家的贡献
1897年,德国物理学家卡尔·费迪南德·布劳恩发明了世界上第一只阴极射线管,也就是我们中学物理课上所学的“布劳恩管”。
布劳恩的发明之路
布劳恩在真空玻璃管的一端设置了电极,使得从阴极发出的电子受静电力影响,从而发阴极射线电子束。当磁场改变时,电子束会发生偏转,于是在荧屏上形成了图像。
尽管初代的阴极射线管存在诸多不足,如单冷阴极、非完全真空的管体以及需要高压来加速电子束等,但布劳恩的这项发明为后来的科技发展奠定了基础。
CRT示波器的崛起
随后,阴极射线管不仅被应用于示波器上,更在1930年代成为显示器的重要部件,为电视等显示设备的发展打下了坚实的基础。
布劳恩的多元化贡献
随着科技的进步,布劳恩不仅在无线电技术研究领域取得了显著成就,并在1909年与电报发明人马可尼共同获得了物理学奖。
CRT的进化与构造
随着时间推移,阴极射线管逐渐发展为由多个部分组成,包括荧光粉涂层、电子枪、荫罩、偏转线圈、高压石墨电极以及玻璃外壳等。
荧光粉涂层的工作原理
荧光屏被涂上按特定方式排列的荧光粉点或荧光粉条。实用中,红、绿、蓝三种颜色的荧光粉点有规则地遍布在整个荧光屏上,受到高速电子束的激发后发出强弱不同的红、绿、蓝三种光,从而呈现出彩色画面。
电子枪与荫罩的功能
电子枪中的灯丝放射热电子,栅极则加上正电压来加速并扩散这些电子。阳极上的正电压使电子冲击荧光粉并激发其发光。而荫罩则确保三支电子束准确击中每个像素,保证彩色的纯正和正确的会聚。
偏转线圈的作用
偏转线圈控制电子束的扫描方向,使屏幕上的图像得以呈现。通过行扫描和场扫描的组合,电子束在屏幕上形成稳定的画面。
LCD的崛起与CRT的落幕
随着LCD等新一代平板显示器件的推出,其低成本、轻便、低能耗的优点使得CRT逐渐被市场淘汰。特别是在2008年3月,随着索尼正式停止特丽珑显像管销售,CRT时代彻底画上了句号。