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Cathode Ray Tube(CRT) कैथोड रे ट्यूब या Braun’s ट्यूब का आविष्कार जर्मन भौतिक विज्ञानी कार्ल फर्डिनेंड ब्रौन ने 1897 में किया था।
आज के कंप्यूटर मॉनिटर, टीवी सेट और ऑसिलोस्कोप ट्यूब में इसका उपयोग किया जाता है। CRTs ने छवि की सटीकता और गुणवत्ता बढ़ाने के लिए कई विविध तकनीकों को प्रयोग किया है। आज के CRT Display एक दशक पहले की तुलना में बहुत अधिक उन्नत हैं। वे अन्य Display तकनीकों की तुलना में बहुत सरल हैं
Main Component of CRT:
CRT में मुख्य तीन मुख्य घटक होते हैं; Electron Gun, Electron Beam Deflector और Screen & Phosphors.
Electron Gun: Electron Gun इलेक्ट्रॉनों को निकालता है। Cathode और anode के बीच एक मजबूत electric field इलेक्ट्रॉनों को गति देता है, इससे पहले कि वे anode में एक छोटे से छेद के माध्यम से Electron Gun को छोड़ दें। Electron Gun में दो मुख्य घटक Cathode और Electron beam focuses होते हैं। ये दो भाग एक इलेक्ट्रॉन में आग लगाने के लिए एक साथ काम करते हैं और यह निर्धारित करने में मदद करते हैं कि यह कहां जाएगा?
Electron Beam deflector: Electron beam Deflector को वैक्यूम ट्यूब के base पर तैनात किया जाता है और यह नियंत्रित करता है कि स्क्रीन किस हिस्से पर इलेक्ट्रॉन से टकराती है। Focuser के रूप में Electron beam deflector electromagnetic या electrostatic mechanism पर भरोसा कर सकता है। electrostatic mechanism इलेक्ट्रॉन के मार्ग को focus करने के बजाय बदल देता है। अधिकांश टेलीविजन और कंप्यूटर display इलेक्ट्रान के रास्ते को नियंत्रित करने के लिए एक electromagnetic coil का उपयोग करते हैं। Deflector इलेक्ट्रॉन का मार्ग निर्धारित करता है। वास्तव में दो डिफ्लेक्टर होते हैं एक जो X या क्षैतिज दिशा में स्थिति को नियंत्रित करते हैं और एक Y या वर्टिकल दिशा में। Electromagnetic force इलेक्ट्रॉन को क्षैतिज deflector के मामले में बाएं या दाएं की ओर बढ़ने का कारण बनता है। Deflector बल का उपयोग करके इलेक्ट्रॉन के मार्ग को बदल कर निर्धारित करता है कि इलेक्ट्रॉन स्क्रीन के किस हिस्से को हिट करेगा |
Screen: CRT के सामने जो स्क्रीन है, वह वास्तव में छवियों को प्रदर्शित करता है। color CRTs में स्क्रीन में तीन अलग-अलग रंगों के साथ प्रकाश उत्सर्जक फास्फोरस होते हैं। जब electron gun से निकाल दिया गया इलेक्ट्रॉन स्क्रीन के फॉस्फर में एक परमाणु से टकराता है, तो वह अपनी ऊर्जा को फॉस्फर के इलेक्ट्रॉन में स्थानांतरित करता है।
Cutaway rendering of CRT:
- Deflection coils
- Electron beam
- Focusing coil
- Phosphor layer on the inner side of the screen; emits light when struck by the electron beam
- Filament for heating the cathode
- Graphite layer on the inner side of the tube
- Rubber or silicone gasket where the anode voltage wire enters the tube (anode cup)
- Cathode
- Air-tight glass body of the tube
- Screen
- Coils in yoke
- Control electrode regulating the intensity of the electron beam and thereby the light emitted from the phosphor
- Contact pins for cathode, filament and control electrode
- Wire for anode high voltage.
CRT . का प्रकार
Storage CRT: सफल संचालन को बनाए रखने के लिए समस्याओं और निर्देशों के समाधान को सक्षम करने के लिए डिजिटल कंप्यूटर को कुछ प्रकार के भंडारण तंत्र की आवश्यकता होती है। ऐसे विभिन्न साधन हैं जिनके द्वारा यह प्राप्त किया जा सकता है, जिसमें mercury delay lines, चुंबकीय रिकॉर्डिंग और एक insulated सतह पर electric charge भंडारण शामिल हैं। मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में उपयोग किए जाने वाले डिजिटल कंप्यूटर के लिए विशेष रूप से, कैथोड रे ट्यूब को भंडारण माध्यम के रूप में इस्तेमाल किये जाने के लिए चुना गया था.
प्रारंभिक आशा साधारण वाणिज्यिक रूप से निर्मित कैथोड रे ट्यूब का उपयोग करने की थी, क्योंकि भंडारण माध्यम भौतिक नहीं था। जब कोशिश की गई, तो ऐसी नलियों में दो मुख्य दोष पाए गए:
(ए) स्क्रीन क्षेत्र पर यादृच्छिक स्फूर्त दालों (जिन्हें ‘फोनी’ के रूप में जाना जाता है), और
(बी) छोटी कुल भंडारण क्षमता।
संचालन में, कंप्यूटर Binary Scale का उपयोग करता है और दो अंक 0 और 1 को भंडारण सतह पर प्रभारी वितरण द्वारा दर्शाया जाता है। इन विभिन्न आवेश वितरणों को विभिन्न तकनीकों द्वारा स्थापित किया
जा सकता है, उदाहरण के लिए, स्पॉट को या तो defocus किया जाता है या focus किया जाता है, जिसे आमतौर पर focus के रूप में जाना जाता है, या focus किए गए spot को छोटी लाइन में खींचा जाता है, जिसे Dot dash System के रूप में जाना जाता है।
हालांकि ऊपर बताई गई प्रणाली का उपयोग मूल रूप से किया गया था, लेकिन trace की शुरुआत में 50% से अधिक pulse के आयाम के किसी भी ‘phoney’ के होने पर भंडारण सतह की विश्वसनीयता बिगड़ी हुई थी। अब Defocus-Focus system का उपयोग किया जाता है, और इसके साथ ‘Phoney’ सिग्नल के बहुत बड़े आयाम के साथ एक ट्यूब को संचालित करना संभव है।
इन बाइनरी अंकों का प्रदर्शन storage tube के चेहरे पर देखा जा सकता हैI इलेक्ट्रॉन बीम को तीव्रता से संशोधित किया जाता है क्योंकि यह एक आयताकार रेखापुंज पर scan करता है। इस प्रकार एक dot pattern का उत्पादन होता है, एक विशिष्ट pattern जिसमें प्रति पंक्ति 32 dots की 64 पंक्तियां होती हैं।
जैसा कि storage सतह पर पहले से जमा चार्ज पर beam scan करता है, वर्तमान तरंगें capacitive रूप से ‘pick up’ प्लेट में प्रेरित होती हैं, जो स्टोरेज ट्यूब स्क्रीन के बाहरी सतह पर तय होती है।
Flat CRT flat screen वाले होते हैं। एक flat screen होने के बावजूद, अंदर से बहुत बढ़े हुए वक्रता के कारण वे पूरी तरह से सपाट नहीं हो सकते हैं।
एक CRT जिसमें पारंपरिक rounder tube की तुलना में एक सपाट देखने की सतह थी। स्क्रीन को flatter करने के लिए 30% तक अधिक ग्लास का उपयोग किया गया था। एक “Flat screen”, “flat face CRT” या “flat square tube” (FST) के रूप में भी जाना जाता है, flat CRT किनारों पर कम विरूपण प्रदान करता है और पसंदीदा डिजाइन था।
Flat CRT: flat CRT में कई तरह की चुनौतियां हैं, जैसे विक्षेपण। Current की मात्रा को बढ़ाने के लिए, जो कि कम वक्रता की भरपाई करने के लिए ऊर्ध्वाधर विक्षेपण coil को भेजा जाता है, Vertical deflection Booster की आवश्यकता होती है।
CRT के लाभ:
- Wide view angle
- बहुत सरल कार्यान्वयन
- उच्च संकल्प प्रौद्योगिकी
- उत्कृष्ट रंग निष्ठा
- लंबी उम्र और विश्वसनीयता।
CRT के नुकसान:
- उच्च बिजली की खपत
- बड़ा और भारी
- शीतलन प्रणाली की आवश्यकता
- कम चमकीला