Définition: Le tube cathodique est un écran d’affichage qui produit des images sous la forme du signal vidéo. C’est un type de tube à vide qui affiche des images lorsque le faisceau d’électrons à travers les canons à électrons frappe la surface phosphorescente. En d’autres termes, le tube cathodique génère les faisceaux, les accélère à grande vitesse et les dévie pour créer les images sur l’écran phosphoreux afin que le faisceau devienne visible.

Fonctionnement du tube cathodique

Le fonctionnement du tube cathodique dépend du mouvement des faisceaux d’électrons. Les canons à électrons génèrent des électrons fortement focalisés qui sont accélérés à haute tension. Ce faisceau d’électrons à grande vitesse lorsqu’il frappe l’écran fluorescent crée une tache lumineuse

Après être sorti du canon à électrons, le faisceau traverse les paires de plaques de déflexion électrostatique. Ces plaques déviaient les faisceaux lorsque la tension lui était appliquée. La première paire de plaques déplace le faisceau vers le haut et la seconde paire de plaques déplace le faisceau d’un côté à l’autre. Le mouvement horizontal et vertical de l’électron sont indépendants l’un de l’autre, et donc le faisceau d’électrons positionné n’importe où sur l’écran.

Les parties de travail d’un tube cathodique sont enfermées dans une enveloppe de verre sous vide de sorte que l’électron émis puisse facilement se déplacer librement d’une extrémité du tube à l’autre.

Construction du tube cathodique

L’Ensemble Pistolet à Électrons, l’Ensemble Plaque de déflexion, l’Écran Fluorescent, l’Enveloppe de Verre, la Base sont les parties importantes du tube Cathodique. Le canon à électrons émet le faisceau d’électrons, et à travers des plaques déviantes, il frappe l’écran phosphoreux. L’explication détaillée de leurs parties est expliquée ci-dessous.

Ensemble Canon à électrons

Le canon à électrons est la source des faisceaux d’électrons. Le canon à électrons a un réchauffeur, une cathode, une grille, une anode de pré-accélération, une anode de focalisation et une anode d’accélération. Les électrons sont émis par la cathode fortement émise. La cathode est de forme cylindrique, et à l’extrémité de celle-ci, on dépose la couche d’oxyde de strontium et de baryum qui émettent la forte émission d’électrons à l’extrémité du tube.

L’électron traverse l’électron dans la petite grille. Cette grille de commande est constituée d’un matériau en nickel avec un trou situé au centre qui est coaxial à l’axe du tube cathodique. L’électron qui est émis par le canon à électrons et traverse la grille de commande a un potentiel positif élevé qui est appliqué à travers les anodes de pré-accélération et d’accélération.

Le faisceau est focalisé par anode de focalisation. Les électrodes d’accélération et de focalisation sont de forme cylindrique qui présente une petite ouverture au centre de chaque électrode. Après la sortie de l’anode de focalisation, les poutres traversent les plaques de déviation verticale et horizontale.

L’anode de pré-accélération et d’accélération sont connectées à la haute tension positive d’environ 1500V et l’anode de focalisation sont connectées à la tension inférieure d’environ 500V. Il existe deux méthodes de focalisation du faisceau d’électrons. Ce sont le Faisceau de Focalisation électrostatique et la Focalisation Électromagnétique.

Plaques de déflexion électrostatique

La plaque de déflexion produit le champ électrostatique uniforme uniquement dans une direction. Le faisceau d’électrons entrant dans les plaques de déviation n’accélérera que dans une direction et, par conséquent, les électrons ne se déplaceront pas dans les autres directions.

Écran pour tube cathodique

L’avant du tube cathodique est appelé plaque frontale. La plaque frontale du tube cathodique est entièrement constituée de fibres optiques qui présentent des caractéristiques particulières. La surface interne de la plaque frontale est recouverte de phosphore. Le phosphore convertit l’énergie électrique en énergie lumineuse. Le niveau d’énergie du cristal phosphoreux augmente lorsque les faisceaux d’électrons le frappent. Ce phénomène est appelé cathodoluminescence.

La lumière émise par excitation phosphoreuse est appelée fluorescence. Lorsque le faisceau d’électrons s’arrête, le cristal phosphoreux retrouve sa position d’origine et libère un quantum d’énergie lumineuse appelé phosphorescence ou persistance.

Aquadag

L’Aquadag est la solution aqueuse de graphite qui est reliée au secondaire de l’anode. L’Aquadag recueille les électrons secondaires émis qui sont nécessaires au maintien de l’écran cathodique dans l’état d’équilibre électrique.