Was ist eine Elektronenkanone?
Eine Elektronenkanone ist eine Anordnung von elektronischen Bauteilen in einer Fernseh- oder Computerkathodenstrahlröhre (CRT), die einen Elektronenstrahl erzeugt, um eine Phosphorbeschichtung auf der inneren Glasoberfläche eines Fernsehgeräts oder Monitors zum Leuchten zu bringen. Die Elektronenkanone ist das Herzstück der Kathodenstrahlröhre in Fernsehgeräten und Computermonitoren. Es besteht aus mehreren Teilen, einschließlich einer Elektrode im Inneren der CRT, die einen stark fokussierten Strahl beschleunigter Elektronen erzeugt. Der Strahl erzeugt ein sichtbares Bild auf der Innenseite der großen Glasscheibe. Moderne Flachbildfernseher und Computermonitore verwenden keine Elektronenkanone.
Das Element oder der Faden in einer Elektronenkanone wird erwärmt und auf einer hohen negativen Spannung gehalten. Der Bildschirm des Fernsehgeräts oder der Computerröhre hält ebenfalls eine hohe Ladung aufrecht, diese Ladung ist jedoch das Gegenteil der Ladung in der Elektronenkanone. Wenn das Filament eine bestimmte Temperatur erreicht, haben die Elektronen genug Energie, um der negativen Spannung zu entkommen und fliegen oder schießen in Richtung der Innenseite des Bildschirms und beleuchten die Leuchtstoffe, die das Glas beschichten. Das einfachste Beispiel für diese Art von Phänomen sind die elektrisch geladenen Partikel in den Sonnenwinden, die auf die Erdatmosphäre treffen und das Nordlicht (Aurora Borealis) am Himmel leuchten lassen.
Die Elektronenkanone feuert einen fokussierten Elektronenstrahl auf das Glas der CRT. Dieser Strahl muss ungefähr 70-mal pro Sekunde auf jedes Pixel auf dem Bildschirm treffen. Die Oberfläche der Innenseite des Bildschirms ist mit einem phosphoreszierenden Material beschichtet, das beim Auftreffen dieser Elektronen in einer bestimmten Farbe leuchtet. Der Strahl muss genau mit der richtigen Elektronenfrequenz auf einen Punkt treffen, um eine bestimmte Farbe auf dem Bildschirm zu erzeugen. Eine Maske sorgt für einen direkten Treffer auf einem bestimmten Punkt und liefert ein scharfes, klares Pixel auf dem Bildschirm.
Die Leuchtstoffe auf der Innenseite des Bildschirms bleiben nur für den Bruchteil einer Sekunde beleuchtet, sodass der Elektronenstrahl sie kontinuierlich auffrischen muss, um sie hell zu halten. Die Elektronenkanone startet oben links auf dem Bildschirm und strahlt einen Strahl fokussierter Elektronen von links nach rechts auf den Bildschirm. Auf einem typischen Bildschirm mit einer Auflösung von 800 x 600 muss die Elektronenkanone 75-mal pro Sekunde oder mehr Elektronen mit 800 Pixeln pro Zeile über 600 Zeilen strahlen. Magnetfelder helfen dabei, die Elektronen genauer zu den Pixeln zu führen. Wenn diese Elektronen auf die Innenseite des Fernsehbildschirms treffen, werden sie zu Lichtenergie und verlassen den Bildschirm als Licht.