显示管

显示管（阴极射线管）是将电信号转变为可见图像的电子束管。它通常是指用于显示图形、字符的电子束管。

结构组成

显示管的基本部件有电子枪、荧光屏和管壳。显示管可分为示波管、指示管、字符图形显示管和特殊显示管（直观存储管、印刷管、投影管、光阀管等类）。

示波管

示波管是电子示波器的心脏。

结构

示波管的主要部件有：电子枪，偏转板，后加速级，荧光屏，刻度格子。

示波管是显示电信号波形的阴极射线管。一般采用静电偏转和静电聚焦，垂直偏转板加信号电压，水平偏转板加锯齿波电压作为时基。有各种颜色和余辉的荧光材料可供选择：观察用示波管常用发绿光的荧光粉；供摄录的示波管则采用发光光谱与胶卷匹配的蓝色荧光粉。要同时显示多个波形，可以采用多枪示波管。电子枪最多的示波管是10枪示波管，可以同时显示10个波形。示波管是电子示波器的心脏。

示波管的主要部件有：电子枪，偏转板，后加速级，荧光屏，刻度格子。

原理

显示管电子枪产生了一个聚集很细的电子束，并把它加速到很高的速度。这个电子束以足够的能量撞击荧光屏上的一个小点，并使该点发光。电子束一离开电子工业枪，就在两副静电偏转板间通过。偏转板上的电压使电子束偏转，一副偏转板的电压使电子束上下运动；另一副偏转板的电压使电子左右运动。而这些运动都是彼此无关的。因此，在水平输入端和垂直输入端加上适当的电压，就可以把电子束定位到荧光屏的任何地方。

高频示波管

显示频率高至几百兆赫至几吉赫的信号，须采用行波偏转系统，以及扫描扩展部件（盒式透镜或四极场透镜）和电子倍增微通道板，带宽可达3～7吉赫，写录速度达（3～5）×10厘米/秒（国际摄录条件下）。高频示波管是核试验、核聚变、激光技术研究中摄录高速单次信号的关键器件。

荧光显示管

一种动态驱动荧光显示管，其具有操作简单、更为廉价的多个栅极。荧光显示管使用部件，是由厚度为 0.1mm～0.15mm的一块金属薄板加工而成的，该部件包括：具有所述网格状开口部的栅极、以及将所述栅极固定在真空气密容器上的联结部A、B、栅极导线和阳极导线，其中栅极导线将栅极内部导线与联结部A进行联结，所述栅极内部导线将栅极连接在栅极配线上；荧光显示管以栅极导线和阳极导线配置在不同区域的方式而配设多个栅极。

细颈显示管

指一种较标准电子管颈细的CRT。主要用于15″显示器。标准管直径达29mm，细颈管只有22.5mm。出于管颈细，电子束控制方便，聚焦精确，且DY体积减小，发热减小，能耗可降低15%左右。

字符图形显示管

一般即指分辨率较高的显像管。36厘米彩色显示管的水平分辨率已达1100线。电压穿透式彩色显示管分辨率更高，但只能显示多色而非全色。它的荧光屏有两层发光颜色不同的荧光粉，加速电压较低时，电子束穿入外层荧光粉使之激励发光；加速电压较高时，电子深入内层荧光粉，此时以内层粉发光为主。调节电压可以得到2～4种不同颜色(如红、橙、黄、绿)。字符图形显示管通常应用在计算机终端、资料传视、情报检索等系统中。显像管系实施进口安全质量许可制度的产品，国外生产或经营企业须按规定获得由国家出入境检验检疫局颁发的进口安全质量许可证书，并在产品上加贴相应标志，方可进口。

指示管在雷达装置中用来指示目标方位。直观存储管具有存储性能，亮度高，用于机载雷达取代指示管（要求强光下可观察），以及用作存储示波器来显示单次信号。投影管、光阀管（如油膜光阀、电光晶体光阀）则用于大屏幕显示。光纤面板印刷管将显示在荧光屏上的信息经光纤面板传到外面，使紧贴光纤面板外侧的光敏纸或胶片感光，可用在计算机中输出信息或传真。显示管主要是向彩色、高分辨率方向发展，用来显示大容量信息。在小、中容量信息显示方面，显示管正受到各种平板显示器件的竞争。平板型显示管是另一重要发展方向。立体显示管也受到人们注意，但还没有取得突破。

显示管的相关

八段数码管每一段为一发光二极管，共有a～g 以及小数点dp 八个发光二极管。将八段数码管中的每个二极管的阴极并联在一起，组成公共阴极端。这样把共阴极管脚接地，此时哪个管脚输入高电平，对应发光二极管就被点亮。

显示管的发展

计算机终端监视器和家用彩色电视机中的彩色管应具有较高的分辨率。分辨率固与荫罩结构、荧光屏等有关，电子枪则起更重要的作用。因此，新型电子枪的研究更受到重视。近来研制成的 PIL管有更好的高压稳定性。另一方面，用研制成的细节距（0.3毫米）圆孔荫罩制成了超高精细管，其分辨率可达1125行。平板彩色显示器件颇受人们注目。联邦德国西门子公司对等离子体显示的研究已取得了进展，由于还利用了气体放电中的电子去激发发光材料，使发光效率提高到 4流/瓦。液晶显示本身是不发光的。彩色液晶平板显示也有所突破。但阴极射线发光的平板显示的发光效率仍然是最高的。平板彩色显示的发展，除技术上的突破外，主要决定于工艺的改进和成本的降低。

显示管的技术研制

碳纳米管显示器

在普通电压的驱动下，一厘米见方硅片上有序排列的上亿个碳纳米管立刻源源不断地发射出电子。在电子的“轰击”下，显示屏上“CHINA”字样清晰可见……不久前，中国一个研究小组首次利用碳纳米管研制出新一代显示器样品。这个显示器已连续无故障运行1600个小时，显示质量和性能没有出现任何衰减。专家认为，这标志着中国在碳纳米管应用上取得重要突破，并跻身于碳纳米管场发射研究领域的世界先进行列，为通用平板显示器的研发开辟了新的捷径。1991年被科学家发现的“超级纤维”碳纳米管，因具备许多“奇异”性能而受到各国广泛关注，成为基础研究的前沿热点。近年来，科学家发现纳米碳管具有极佳的场发射性能，有望替代其他材料成为较理想的场发射显示器阴极材料，从而拉近了碳纳米管和普通百姓的距离。

市场前景

利用这种性能，韩国和日本的专家以来先后研制出具有初步显示功能的实验品。但因碳纳米管需要移植，很难保持方向上的一致性，其场发射性能大打折扣。在“超级纤维”领域实力不弱的中国科学家近年来也开展了相关研究，并取得突破。西安交通大学朱长纯教授率领的小组采用新的技术途径，引导碳纳米管有序、定向生长在导电的硅片衬底上，并进而研制出功能完备的场发射像素管，因纯度高，有序性好，场发射性能也大大提高，在碳纳米管平板显示器的实用化进程中作出了中国人的独特贡献。和传统显示器比，这种显示器不仅体积小，重量轻，大大省电，显示质量好，而且响应时间仅为几微秒，从零下45度到零上85度都能正常工作，因此拥有极广阔的潜在市场前景。

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