Рис. 20.1. Электронный прожектор магнитной (с) и электростатической (б) фокусировки (Л" - катод; М - модулятор; ИГ - искрогаситель; А - анод; А1 - первый,2н - второй нижний,2в - второй верхний аноды)

Катодолюминесцешные кинескопы применяются для создания черно-белого и цветного изображения на экране средних размеров (площадью 1-2 м) ив системе бегущего луча. Для получения хорошего изображения на экране яркость свечения зкрана трубки с учетом потерь света в оптической системе и ослабления яркости за счет увеличения отношения площадей изображения на проекционном экране и экране кинескопа должна в сот™ раз превышать яркость кинескопа для непосредственного наблюдения. Большая яркость создается за счет применения люминофоров с возможно большим коэффициентом светоотдачи, алюминирования зкрана и, главное, повышения значений рабочих токов и анодных напряжений (до 25-80 кВ). Проекционные кинескопы имеют прямоугольные или круглые экраны с диагональю (или диаметром) 6-18 см. Для уменьшения искажений при проекции на большой экран экраны таких кинескопов изготовляются из высокооднородного оптического стекла. Фокусировка электронного пуч& может быть как электростатической, так и магнитной, но отклонение луча всегда магнитное.

Схемы электронных прожекторов магнитной и электростатической фокусировки приведены на рис. 20.1. Для уменьшения вероятности возникновения пробоев и искрений в конструкцию прожекторов введен заземленный электрод-искрогаситель (ИГ) .

Для обеспечения высокой разрешающей способности у большинства проекционных кинескопов вторая линза прожектора магнитная.

Применяемые в трубке высокие рабочие напряжения определяют особенности ее конструкции. Электроды ЭОС делают полированными, с закругленными краями, чтобы исключить возможность пробоя или возникновения короны. Анодный вывод окружен конусообразным изолятором для увеличения пути утечки между анодом и внешним покрытием из аквадага.

Рис. 20.2. Лазерный проекционный кинескоп (квантоскоп):

1 - полупроводниковая пластина; 2 - подложка из сап(}шра; 3 - криостатный холодильник; 4 - отражательный экран

Для защиты от рентгеновского излучения, возникающего при бомбардировке электронным лучом люминофора, кинескоп заключают в металлический экран а переднее стекло изготовляют с добавкой окиси свинца или стронция. Следует отметить, что в таких трубках при напряжениях на аноде выше 60 кВ на экране выделяется значительная мощность, поэтому в рабочих условиях используют принудительное охлаждение экрана.

Для получения на экране цветных изображений, как правило, используют способ оптического совмещения изображений, проектируемых с экранов трех монохромных кинескопов, каждый из которых соответствует только одному цвету (красному, синему и зеленому).

Лазерные кинескопы (квантоскопы). По принципу формирования телевизионных изображений на внешнем экране телепроекторы с кван-тоскопами во многом аналогичны телевизионным устройствам с проекционными кинескопами. Основное отличие заключается в самом характере генерируемых полупроводниковым лазерным экраном световых из-пучелшл. По сравнению с проекционными кинескопами эти излучения когерентны по длине волны (ширина спектральной линии приблизи тельно 10 нм), расходимость излучения лежит в пределах 0,1 ср, что обеспечивает существенное упрощение и снижение стоимости применяемой оптики.

По принципу построения телепроекторы с квантоскопами можно разделить на две группы: с растровым излучающим экраном и однострочным излучающим экраном. Принцип построения первых аналогичен устройствам с проекционными кинескопами. Один из вариантов кван-тоскопа представлен на рис. 20.2.

Основным элементом квантоскопа является лазерный экран, изготовляемый из полупроводниковой пластины с плоскопараллельными гранями толщиной 30-50 мкм. На обе поверхности пластины нанесены отражающие покрытия - зеркала оптического резонатора. Со стороны прожектора обычно находится непрозрачное зеркало, а с противоположной стороны - полупрозначное. Пол)Т1роводниковая пластина

приклеивается к сапфировой подложке, края которой припаяны к криостату с жидким азотом.

Изображение формируется при сканировании поверхности лазерного зкрана электронным лучом и генерации последним излучения света. Средняя яркость лазерного экрана составляет 10* кд/м, чтэ на три порядка превышает яркость люминофорных экранов проекционных кинескопов.

Особеьгаостями телепроекторов на основе квантоскопов являются необходимость эффективного отвода тепла от экрана и применение специальных мер защиты от воздействия рентгеновского излучения, обусловленного использованием высоковольтных источников тта-ния (до 75 кВ). Положительным качеством телепроекторов с кванто-скопами является возможность получения изображения с более высокой, чем у других устройств, четкостью и контрастностью.

Проекционные устройства на основе квантоскопов с одюстрочным лазерным экраном весьма перспективны для создания на их основе цветных проекционных устройств. Экран такого квантоскопа содержит три полупроводниковых кристалла с излучениями красного, зеленого и синего цвета. Из-за небольших размеров кристаллов и расстояний между ними суммарный световой поток представляет собой излучение единой цветной строки. В таких устройствах строки телевизионного изображения на выходе экрана квантоскопа совмещены в пространстве и излучаются последовательно во времени. Необходимость применения оптико-механической развертки является недостатком подобных проекционных систем.

Большая импульсная яркость, спектральная чистота, малая расходимость генерируемых лазерным экраном световых - потоков, высокая четкость и контрастность, а также малое послесвечение таких экранов обеспечивают целесообразность использования квантоскопов в передатчиках "бегущего луча" для телекинопроекционной аппаратуры, систем оптического ввода и вьшода информации в вычислительной технике, создания объемных и стереоскопических телевизионных устройств.

Свегоклапанные устройства. Подобные устройства работают на принципе управления световым потоком средой, меняющей свои оптические свойства под воздействием приложенного электрического поля.

В настоящее время предложено и в технике частично используется много св его клапанных устройств на различных физических явлениях: поглощении, дифракции, рассеянии и поляризации световых потоков.

В качестве примера светоклапанных ЭЛТ могут служить скиатроны (ПЛМЗГ и 16ЛМ4Г), в которых модуляция светового потока осуществляется за счет поглощения фотонов. Несмотря на ряд трудностей, возникающих при эксплуатации этих приборов (длительное время стирания информации - от единиц до десятков и сотен секунд, малый срок службы - 100 ч и др.), они нашли достаточно широкое применение