Кинескопы с ЭЛТ были главной деталью телевизоров с 1950‑х до начала 2000‑х. Электронная пушка — узел в задней части трубки — отвечает за генерацию, ускорение и фокусировку потока электронов. Она направляет луч под высоким напряжением на внутреннюю поверхность экрана, покрытую люминофором, заставляя его светиться.
Луч пробегает по экрану чересстрочной развёрткой: в системах PAL/SECAM он проходит по строкам 50 раз в секунду (50 полей), формируя 25 полных кадров. Так складывается движущееся изображение.
Телевизионные трубки намеренно делали с коротким послесвечением: критичным было время около 20 миллисекунд — именно столько длилось каждое из 50 полей. Если бы покрытие светилось дольше, предыдущий полукадр накладывался бы на следующий. Реальное послесвечение люминофоров (например, P22 для цветных, P4 для черно-белых) составляло единицы миллисекунд — заметно меньше 20 мс, поэтому короткого послесвечения было достаточно.
Куда девается заряд
Чтобы разогнать электроны до нужной скорости, на анод кинескопа подается от 15 до 30 тысяч вольт. Такое напряжение накапливается в паразитной емкости высоковольтного трансформатора и самого кинескопа. Когда телевизор выключают, питание обрывается, но заряд не исчезает мгновенно. В ранних моделях он мог сохраняться минутами, пока инженеры не добавили разрядные резисторы, которые обеспечивали безопасный разряд за секунды.
За это время катод электронной пушки еще горячий и продолжает испускать электроны.
Луч без управления
Движение луча по горизонтали и вертикали обеспечивали катушки отклонения — они питались от отдельной цепи и теряли ток почти мгновенно после выключения. Луч больше не отклонялся и летел прямо вперед, в геометрический центр экрана.
Именно там и вспыхивало белое пятно. В цветных телевизорах три пушки (красная, зеленая, синяя) могли давать разный ток лучей и по-разному терять фокусировку из-за падения напряжения. Из-за этого пятно могло быть слегка окрашенным — зеленоватым, синим или красноватым. Чем медленнее рассеивался анодный заряд, тем дольше горела эта точка: обычно от одной до нескольких секунд.
Почему в центре экрана оставался крест
Концентрированный пучок, бьющий в одно место при каждом выключении, постепенно разрушал люминофор в центре экрана. Покрытие перегревалось и химически деградировало — оставался постоянный светлый след.
Характерный «крест» в центре экрана появлялся не из-за трех точек от трех пушек (они бы дали треугольник или линию), а из-за того, как изображение «схлопывалось» при выключении: если первой пропадала одна система отклонения, на экране оставалась линия (горизонтальная или вертикальная), если обе — точка в центре. За годы эксплуатации накопленные следы от линий обоих направлений плюс центральная точка и складывались в крест. Повреждение было необратимым: восстановить покрытие в домашних условиях невозможно, трубку приходилось менять целиком.
Как инженеры решили проблему
Инженеры решали задачу двумя путями. Первый — схема гашения луча: при выключении она подавала запирающее напряжение на управляющий электрод пушки раньше, чем успевало пропасть отклоняющее поле. Луч гасился еще до того, как фокусировался в точку. В телевизорах 1980-х такие схемы постепенно стали стандартом. Второй путь — инструкции по эксплуатации с рекомендацией перед выключением убавить яркость до минимума: меньший ток пучка дает меньше энергии в точке удара и меньше повреждений за одно выключение.
Если телевизор годами выключали без этой схемы гашения, белый крест в центре появлялся неизбежно, как отпечаток каждого выключения за десятилетия службы.
Современные OLED-экраны страдают от похожей проблемы: зафиксированный на одном месте яркий элемент выжигает органические светодиоды так же необратимо. Можно сказать, история повторяется с интервалом в полвека.
Ранее мы рассказывали, как энтузиасты спасли крупнейший в мире ЭЛТ-телевизор от Sony.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
