Katodna cijev
Katodna cijev (engl. cathode-ray tube, CRT) je posebna vrsta elektronske cijevi u kojoj se elektroni fokusiraju i udaraju u fluorescentni zastor, proizvodeći vidljivu tačku na ekranu.
Pomjeranjem tačke fokusiranja na površini ekrana, moguće je proizvesti sliku sačinjenu od individualnih tačaka (piksela). Pomjeranje mlaza (snopa) elektrona se vrši elektrostatičkim (otklonske ploče) ili elektromagnetskim poljem (zavojnice, kalemi).
Primjena katodnih cijevi je različita, pa postoje i različite konstrukcije. Koriste se uglavnom za pokazivače (ekrane) u televizorima — gdje se naziva kineskop — računarskim monitorima, osciloskopima, optičko-elektronskim pretvaračima i drugdje.
Vidljivost čitave slike a ne samo jedne tačke gdje se u tom trenutku nalazi snop je omogućena perzistencijom ekrana — osobinom da tačke koje je snop prešao ostaju da svijetle još izvjesno vrijeme. Vrijeme perzistencije se znatno razlikuje zavisno o tipu cijevi, i može iznositi od nekoliko milisekundi do nekoliko desetina sekundi. Cijevi kratke perzistencije su tipično korištene za televizore, duže za osciloskope, a najduže za radarske pokazivače.
Za „ubacivanje” elektrona u cijev, koristi se katoda, kao i kod običnih elektronskih cijevi. Zatim dolazi rešetka za regulaciju jačine elektronskog mlaza (Veneltov valjak) i dvije cilindrične šuplje anode za fokusiranje mlaza.
Ako je mlaz kontrolisan elektrostatski, imamo četiri pločaste elektrode koje vrše pomjeranje mlaza gore-dole i lijevo-desno pomoću napona dovedenog na njih. Ako je otklon elektromagnetski (većina katodnih cijevi), skretni kalemovi (zavojnice) se nalaze van cijevi. Promjenom struje kroz njih mijenja se jačina elektromagnetskog polja, i elektroni mijenjaju pravac u skladu s tim.
Prednost elektrostatskog skretanja mlaza je mala snaga potrebna za upravljanje mlazom, a mane veća potrebna dužina cijevi, slabije fokusiranje elektrona, i osjetljivost na potrese. Česte su u osciloskopima gdje je veličina ekrana mala. Prednost elektromagnetskog skretanja su manja dužina cijevi, bolji fokus i veća izdržljivost na vibracije.
Kod katodnih cijevi sa elektromagnetskim upravljanjem snopa elektrona postoji i akvadag. Akvadag je grafitni premaz na unutrašnjosti cijevi spojen sa izvorom pozitivnog napona, koji služi za dodatno ubrzavanje elektrona.
Kod monohromatskih (crno-bijeli, crno-zeleni prikaz) katodnih cijevi, postoji jedan sistem za ubrzavanje elektrona (elektronski top). Ubrzani elektroni pri udaru u unutrašnju površinu ekrana uzrokuju svjetlucanje fluorescentnog sloja. Pomjeranjem snopa elektrona posebnim redoslijedom skeniranja, moguće je više osvjetliti neke tačke, a neke ostaviti tamnima. Regulacija jačine osvjetljenja se može izvoditi na razne načine, uglavnom promjenom napona na kontrolnoj rešetki ili katodi.
Kod katodnih cijevi sa prikazom u boji, postoje tri elektronska topa, svaki za posebnu boju (crvenu, plavu i bijelu). Svaki od topova gađa posebne tačke na ekranu (subpiksele), u međusobnoj neposrednoj blizini. Ovako je moguće ostvarenje bilo koje boje, miješanjem intenziteta individualnih osnovnih boja.
Za primjer možemo uzeti VGA računarski monitor pri rezoluciji ekrana 640*480 tačaka i osvježavanjem ekrana 60 puta u sekundi.
Mlaz se pomiče na sljedeći način. Počinje u gornjem lijevom uglu ekrana i ide horizontalno nadesno. Kad je kraj ekrana dostignut, mlaz se isključuje i vraća na lijevu stranu ekrana, ali jedan red niže. Novi red se ispisuje istim načinom, pa novi i novi, dok se ne ispiše svih 480 horizontalnih linija. Tu se mlaz isključuje, i vraća u gornji lijevi ugao. Ispis 480 linija je trajao 1/60=16.6 milisekundi.
Promjenom jačine mlaza postiže se prikaz ili sakrivanje određenih tačaka, ili njihovo nijansirano prikazivanje. Time je dakle prikazana slika sastavljena od tačaka (piksela) raznih nivoa osvijetljenosti.
- Kineskop — pokazivačka katodna cijev u televizorima, računarskim monitorima i slično.
- Karaktron — kombinovana k. cijev u vojnim komandnim računarima. Prikazuje znakove i slova.
- Brojačka elektronska cijev — pokazivač sa znakovima 0-9. Znak se mijenja pri svakom novom pulsu.
- Ikonoskop — pretvarač vidljive slike u elektronski oblik. Korišten za TV kamere.
- Disektor — optičko-elektronski pretvarač, drugačije konstrukcije od ikonoskopa.
- Superikonoskop — kombinacija ikonoskopa i disektora.
- Ortikon — optičko-elektronski pretvarač, osjetljiviji od ikonoskopa.
- Superortikon — poboljšani ortikon, izuzetne svjetlosne osjetljivosti.
- Vidikon — optičko-elektronski pretvarač.
- Potencijaloskop — cijev sa nagomilavanjem električnih naboja. Korišten za pokazivače radara.
- Tajpotron — kombinacija karaktrona i potencijaloskopa.
- Sajt povećen katodnim cijevima Arhivirano 2010-12-03 na Wayback Machine-u
- Katodne cijevi Arhivirano 2011-01-14 na Wayback Machine-u
- Katodne cijevi u virtuelnom muzeju Arhivirano 2011-10-10 na Wayback Machine-u
- Semjuel Goldvaser o katodnim cijevima
- „Vojna enciklopedija”. Vojna enciklopedija. Četvrti tom. Beograd: Vojnoizdavački zavod. 1972. pp. strane 289-290..