Конструкция и принцип работы ЭЛТ - монитора

 Щелевая маска  используется, помимо мониторов  от NEC (где ячейки эллиптические), в мониторах Panasonic с трубкой  PureFlat (ранее называвшейся PanaFlat). Заметим,  что нельзя напрямую сравнивать  размер шага для трубок разных типов: шаг точек (или триад) трубки с теневой маской измеряется по диагонали, в то время как шаг апертурной решетки, иначе называемый горизонтальным шагом точек, - по горизонтали. Поэтому при одинаковом шаге точек трубка с теневой маской имеет большую плотность точек, чем трубка с апертурной решеткой. Для примера, шаг полос 0.25 мм приблизительно эквивалентен шагу точек, равному 0.27 мм.

 

Рисунок 1.11.

 

Также в 1997г. компанией Hitachi - крупнейшим проектировщиком и  изготовителем ЭЛТ - была разработана EDP - новейшая технология теневой маски. В типичной теневой маске триады размещены более или менее равносторонне, создавая треугольные группы, которые распределены равномерно поперек внутренней поверхности трубки [см. рис. 1.12]. Компания Hitachi уменьшила расстояние между элементами триады по горизонтали, тем самым, создав триады, более близкие по форме к равнобедренному треугольнику. Для избежания промежутков между триадами сами точки были удлинены, и представляют собой скорее овалы, чем круг.

 

Рисунок 1.12.

Оба типа масок - теневая маска и апертурная решетка - имеют свои преимущества и своих  сторонников. Для офисных приложений, текстовых редакторов и электронных  таблиц больше подходят кинескопы с  теневой маской, обеспечивающие очень высокую четкость и достаточный контраст изображения. Для работы с пакетами растровой и векторной графики традиционно рекомендуются трубки с апертурной решеткой, которым свойственны превосходная яркость и контрастность изображения. Кроме того, рабочая поверхность этих кинескопов представляет собой сегмент цилиндра с большим радиусом кривизны по горизонтали (в отличие от ЭЛТ с теневой маской, имеющих сферическую поверхность экрана), что существенно (до 50%) снижает интенсивность бликов на экране.

 Электронно-лучевые трубки производятся в основном в Японии. Для некоторых серий мониторов Acer, Daewoo, LG Electronics, Philips, Samsung и ViewSonic трубки изготавливает концерн Hitachi. В изделиях ADI и Daewoo устанавливаются трубки Toshiba. Компании Apple, Compaq, IBM, MAG и Nokia применяют ЭЛТ Sony Trinitron. Наконец, Mitsubishi поставляет ЭЛТ для фирм CTX, Iiyama и Wyse, а трубки Panasonic (Matsushita) можно встретить в мониторах CTX, Philips и ViewSonic. Зачастую изготовители трубок бывают перегружены заказами, поэтому в производство мониторов одной и той же серии вносят вклад различные поставщики.

 

5. Современные ЭЛТ

5.1. FD Trinitron (Sony)

В настоящее время все выпускаемые Sony ЭЛТ-мониторы имеют плоскую внешнюю  поверхность экрана (даже модели с  диагональю 15"). Технология, которую Sony использует в своих мониторах, разрабатывается компанией уже более тридцати лет, и не будет преувеличением сказать, что она приобрела всемирную известность. Все началось в 1968г., когда было изобретена технология Trinitron. В 1982г. Sony выпустила первый компьютерный дисплей, в котором была применена ЭЛТ Trinitron. В 1998г. компания представила первый монитор с плоской поверхностью экрана, выполненный по технологии FD Trinitron.

 

ЭЛТ Trinitron, которые всем хорошо известны по бытовым телевизорам, отличались от обычных тем, что имели не сферическую  поверхность экрана, а цилиндрическую. Остановимся на интересных моментах, отличающих технологию FD Trinitron.

 

Прежде всего это высокое  разрешение. Чтобы достигнуть высокой разрешающей способности, необходимо наличие трех составляющих - очень тонкой экранной маски, минимального диаметра электронного луча и безошибочного позиционирования этого луча на всей поверхности экрана. Такая задача таит в себе немало трудностей. Например, уменьшение диаметра электронного луча вызывает снижение яркости изображения. Чтобы компенсировать потери в яркости, нужно увеличить мощность электронного луча, но это ведет к сокращению срока службы люминофорного покрытия и котода самой электронной пушки, который служит источником электронов.

 

В FD Trinitron применена конструкция  электронной пушки под названием SAGIC (Small Aperture G1 with Impregnated Cathode). В ней  используется привычный бариевый катод, но обогащенный вольфрамом, что позволяет продлить срок службы ЭЛТ. Кроме того, диаметр фильтрующего отверстия в первом элементе решетки электронной пушки G1 уменьшен до 0,3 мм по сравнению с обычными 0,4 мм, что позволяет получать на выходе более тонкий электронный луч.

 

В качестве экраннной маски Sony использует апертурную решетку с шагом 0,22-0,28мм (Этот показатель меняется не только зависимости  от модели монитора. В самом мониторе шаг маски может быть различным  в центре и на периферийных участках). Применение апертурной решетки вместо теневой маски позволяет увеличить количество электронов, достигающих поверхности люминофорного покрытия, а это дает более чистую, лучше сфокусированную и яркую картинку. Кроме того, в электронной пушке применены специальные системы фокусировки: DQL (Dynamic Quadropole Lens), MALS (Multi Astigmatism Lens System) и EFEAL (Extended Field Elliptical Aperture Lens). Они позволяют получать тонкое и отлично сфокусированное пятно электронного луча в любом месте экрана.

 

Все мониторы с ЭЛТ FD Trinitron имеют специальное многослойное покрытие (от 4 до 6 слоев), которое выполняет несколько функций. Во-первых оно позволяет получать истинные цвета на поверхности экрана за счет снижения отраженного света. Кроме того, благодаря дополнительному специальному черному слою антибликового покрытия (Hi-Con™) повышается контрастность, значительно улучшена передача серых оттенков. В дополнение ко всему это уникальное для FD Trinitron черное покрытие "впитывает" как прямой , так и отраженный свет, что повышает контрастность изображения.

 

5.2. Flatron (LG Electronics)

 

Основное отличие ЭЛТ Flatron от кинескопов других производителей состоит в  том, что в ней для формирования изображения используется абсолютно  плоская поверхность экрана как  снаружи, так и внутри. Это позволило увеличить угол обзора и, как следствие, видимую область изображения. В мониторах LG Flatron используется щелевая маска, позволяющая воспроизводить изображение с высоким разрешением (шаг маски у 17" мониторов LG Flatron 775FT и 795FT Plus - 0,24 мм). Кроме того, в ЭЛТ LG Flatron толщина маски снижена, что повышает качество формируемого на экране электронного пятна.

 

В LG Flatron используется электронная  пушка специальной конструкциии - Hi-Lb-MQ Gun. В обычных пушках по краям  экрана электронное пятно имеет овальную форму. Это ведет к появлению муара и снижению горизонтального разрешения. Примененная же в Hi-Lb-MQ Gun система фокусировки позволяет добиваться практически идеальной формы электронного пятна по всей поверхности экрана. В конструкцию решетки электронной пушки также внесены изменения - добавлен дополнительный фильтрующий элемент G3.

 

Еще одной примечательной особенностью Flatron является антибликовое и антистатическое  покрытие W-ARAS, оно значительно снижает  количество отраженного света и  вместе с тем позволяет добиться самого низкого коэфффициента светопропускания экрана (38% против 40-52% у конкурентов).

5.3. ErgoFlat (Hitachi)

 

В ЭЛТ ErgoFlat используется теневая маска  с очень маленьким шагом (так, у модели Hitachi CM771 шаг маски равен 0,22 мм по горизонтали и 0,14 мм по вертикали).

5.4. DynaFlat (Samsung)

 

В ЭЛТ DynaFlat фирмы Samsung также используется теневая маска с очень маленьким  шагом (до 0,20 мм). Кроме того, в мониторах  этого типа применяется также  антибликовое и антистатическое покрытие Smart III. По отзывам специалистов мониторы с ЭЛТ DynaFlat позволяют получать даже более яркую и насыщенную картинку, чем в мониторах на базе FD Trinitron.

 

6. Техника безопасности  при работе с ПЭВМ и СВТ

6.1 Электробезопасность

 

В соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 [1] под электробезопасностью понимают систему организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги и статического электричества. В отличие от других источников опасности электрический ток нельзя обнаружить без специального оборудования и приборов, поэтому воздействие его на человека чаще всего неожиданно.

Проходя через организм человека электрический, ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действие. В результате термического воздействия вызывается разогрев организма, и возникают ожоги участков тела, в результате электролитического воздействия разлагается кровь и другие органические жидкости в организме.

Биологическое воздействие проявляется в возбуждении и раздражении тканей и непроизвольном судорожном сокращении мышц.

Значение силы тока, проходящего  через организм человека, зависит  от напряжения, под которым находится  человек и от сопротивления участка  тела, к которому приложено это напряжение. Учитывая, что большинство поражений происходит при напряжении 127, 220 и 380В, а пробой кожи начинается при напряжении 40-50В, в качестве безопасного напряжения переменного тока в нашей стране выбрано 42В, 110В для постоянного тока.

Основными причинами электротравматизма являются:

• случайное прикосновение к токоведущим частям, в результате ведения работ вблизи или на этих частях; неисправность защитных средств, которым пострадавший прикасался к токоведущим частям; ошибочное принятие находящегося под напряжением оборудования как отключенного;
• неожиданное возникновение напряжения из-за повреждения изоляции там, где в нормальных условиях его быть не должно; контакт токопроводящего оборудования с проводом, находящимся под напряжением; замыкание фаз на землю и тому подобное;
• появление напряжения на токоведущих частях оборудования в результате ошибочного включения тогда, когда на нем выполняют работу; замыкание между отключенными и находящимися под напряжением проводами; наведение напряжения от соседних работающих установок и так далее.

Эксплуатация комплекса предполагается на ПЭВМ. Источником питающего напряжения является сеть переменного тока с  напряжением 220В, на которую распространяется ГОСТ 25861-83 [2].

В соответствии с требованиями для предупреждения поражений электрическим током необходимо:

• чётко и в полном объёме выполнять правила производства работ и правила технической эксплуатации;
• исключить возможность доступа оператора к частям оборудования, работающим под опасным напряжением, неизолированным частям, предназначенным для работы при малом напряжении и не подключенным к защитному заземлению;
• применять изоляцию, служащую для защиты от поражения электрическим током, выполненную с применением прочного сплошного или многослойного изоляционного материала, толщина которого обусловлена типом обеспечиваемой защиты;
• подводить электропитание к ПЭВМ от розетки здания при помощи специальной вилки с заземляющим контактом;
• защитить от перегрузок по току, рассчитывая на мощность, потребляемую от сети; а также защитить от короткого замыкания оборудование, встроенное в сеть здания;
• надёжно подключить к заземляющим зажимам металлические части, доступные для оператора, которые в результате повреждения изоляции могут оказаться под опасным напряжением;
• проверить, что защитный заземляющий проводник не имеет выключателей и предохранителей, а также надёжно изолирован.

6.2  Пожарная безопасность

 

Под пожарной охраной понимают систему  государственных и общественных мероприятий, направленных на охрану от огня людей и собственности.

Горение - это химический процесс  соединения вещества с кислородом, сопровождающийся выделением тепла  и света. Для возникновения и  протекания процесса горения необходимо наличие горючего вещества, окислителя (обычно это кислород, находящийся в воздухе, фтор, хлор, озон и т.д.) и источников воспламенения, причём первые два элемента должны быть в соответствующем количественном соотношении, а источник воспламенения должен иметь определённую температуру и запас энергии, достаточные для нагревания вещества до необходимой температуры.

Пожар - это неконтролируемое горение  вне специального очага, наносящее  материальный ущерб. Особенностью пожаров  в закрытых помещениях является сравнительно медленное горении в течение  первых 30-40 минут из-за недостаточного притока воздуха в зону горения. После разрушения остекления интенсивность пожара резко возрастает. Скорость горения различных веществ колеблется в широких пределах.

Пожарная безопасность помещений, имеющих электрические сети, регламентируется ГОСТ 12.1.033-81 [3], ГОСТ 12.1.004-85 [4]. Работа оператора ЭВМ должна вестись в помещении, соответствующем категории Д пожарной безопасности (негорючие вещества и материалы в холодном состоянии). Огнестойкость здания по СНиП 2.01.02-85 [5] соответствует I степени (стены выполнены из искусственного или натурального камня и являются несущими, в перекрытиях здания отсутствуют горючие материалы).

В конструкции дисплеев используются специальные разъемы, уменьшающие  переходное сопротивление, и, соответственно, нагрев. ЭВМ нельзя располагать вблизи источников тепла или термоизлучателей, на экраны дисплеев не должны падать прямые солнечные лучи. Устанавливать ЭВМ необходимо так, чтобы задняя и боковые стенки отстояли не менее чем на 0.2 м от других предметов. Для соблюдения теплового режима в корпусе ЭВМ предусмотрены вентиляционные отверстия и охлаждающий вентилятор. Внутренний монтаж выполнен проводом с повышенной теплостойкостью.

Пожарная безопасность объекта  обеспечивается:

• системой предотвращения пожара;
• системой противопожарной защиты;
• организационно-техническими мероприятиями.

Предотвращение пожара в помещении  достигается минимальным количеством  предметов из горючих материалов, их безопасным расположением, а также  отсутствием легковоспламеняющихся  материалов.