Apa Itu Tabung Sinar Katoda?

Apa Itu Tabung Sinar Katoda? – Tabung sinar katode adalah perangkat yang menggunakan berkas elektron untuk menghasilkan gambar di layar. Tabung sinar katode, juga dikenal sebagai CRT (Cathode-ray tube), banyak digunakan di sejumlah perangkat listrik seperti layar komputer, pesawat televisi, layar radar, dan osiloskop yang digunakan untuk keperluan ilmiah dan medis.

Setiap tabung sinar katode terdiri dari lima bagian utama: wadah, senjata elektron, sistem fokus, sistem defleksi, dan layar tampilan.

Wadah

Sebagian besar orang telah melihat tabung sinar katode atau gambarnya. Tabung gambar dalam pesawat televisi mungkin merupakan bentuk tabung sinar katode yang paling dikenal. Kulit terluar yang memberikan tabung gambar bentuknya yang khas disebut selubung tabung sinar katoda. Wadah ini biasanya terbuat dari kaca, meskipun tabung dari logam dan keramik juga dapat digunakan untuk keperluan khusus.

Tabung sinar katoda kaca terdiri dari bagian silinder yang memegang senjata elektron (electro gun) dan sistem pemfokusan dan defleksi. Pada ujung bagian silinder yang paling jauh dari senapan elektron, tabung melebar keluar untuk membentuk bentuk kerucut. Pada ujung lebar kerucut adalah layar tampilan (phospor screen).

Udara dipompa keluar dari tabung sinar katode untuk menghasilkan ruang hampa dengan tekanan dalam kisaran 10−2 hingga 10−6 pascal (satuan tekanan), nilai yang tepat tergantung pada penggunaan tabung yang akan diletakkan. Vakum diperlukan untuk mencegah elektron yang diproduksi di CRT bertabrakan dengan atom dan molekul di dalam tabung.

Senjata elektron (electro gun)

senajata elektron terdiri dari tiga bagian utama. Yang pertama adalah katode yaitu sepotong logam yang, ketika dipanaskan, mengeluarkan elektron. Salah satu katode yang paling umum digunakan adalah terbuat dari logam cesium, yang dapat kehilangan elektron dengan sangat mudah. Ketika katode sesium dipanaskan hingga suhu sekitar sekitar 825 °C), maka akan mulai melepaskan aliran elektron. Elektron ini kemudian dipercepat oleh anode (elektroda bermuatan positif ) yang ditempatkan agak jauh dari katode. Ketika elektron dipercepat, akan melewati lubang kecil di anode ke tengah tabung sinar-katode.

Intensitas berkas elektron yang memasuki anode dikendalikan oleh kisi. Kisi ini dapat terdiri dari potongan logam yang digunakan untuk muatan listrik variabel. Jumlah muatan yang ditempatkan pada kisi kontrol menentukan intensitas berkas elektron yang melewatinya.

Tabung Sinar Katoda
Tabung Sinar Katoda

Sistem fokus dan defleksi

Dalam keadaan normal, berkas elektron yang dihasilkan oleh senjata elektron cenderung menyebar, membentuk berkas berbentuk kerucut. Namun, sinar yang mengenai tampilan layar harus setipis pensil dan ditentukan dengan jelas. Untuk membentuk berkas elektron ke dalam bentuk yang benar, lensa listrik atau magnet harus ditambahkan ke CRT. Lensa mirip dengan lensa optik, seperti lensa dalam sepasang kacamata.

Listrik atau magnet lensa membentuk aliran elektron yang melewatinya, seperti halnya lensa kaca membentuk sinar yang melewatinya.

Sinar elektron dalam tabung sinar katode juga harus dipindahkan bolak-balik sehingga dapat masuk bagian mana pun dari layar tampilan. Secara umum, dua jenis sistem tersedia untuk mengendalikan jalur berkas elektron: satu menggunakan muatan listrik dan lainnya menggunakan medan magnet. Dalam kedua kasus tersebut, diperlukan dua sistem defleksi: satu untuk memindahkan berkas elektron dalam arah horizontal dan yang lainnya untuk memindahkannya dalam arah vertikal. Dalam tabung televisi standar, berkas elektron sepenuhnya memindai layar tampilan sekitar 25 kali setiap detik.

Osiloskop

Aplikasi yang sangat berguna dari tabung sinar-katode adalah osiloskop. Osiloskop mengukur perubahan tegangan listrik dari waktu ke waktu. Pelat yang membelokkan berkas elektron ke arah vertikal terpasang ke beberapa sumber tegangan. Pelat yang membelokkan berkas elektron dalam arah horisontal melekat pada semacam mekanisme jam.

Dengan cara ini, osiloskop menunjukkan perubahan tegangan dalam suatu rangkaian dari waktu ke waktu. Perubahan ini muncul sebagai garis bergelombang di layar. Ketika tegangan meningkat, saluran bergerak ke atas. Saat berkurang, garis bergerak ke bawah.

Salah satu aplikasi osiloskop adalah memecahkan masalah rangkaian listrik. Seorang pengamat dapat segera melihat jika masalah terjadi dalam suatu sirkuit. Misalnya, sirkuit dapat rusak jika tegangan besar yang tidak biasa berkembang dengan sangat cepat. Jika sirkuit sedang dipantau pada osiloskop, gelombang tegangan tersebut dapat dideteksi dengan segera. Osiloskop juga memiliki aplikasi medis. Osiloskop dapat dihubungkan ke elektrode yang melekat pada kulit seseorang. Elektrode mengukur perubahan voltase yang sangat kecil dalam tubuh seseorang. Perubahan tersebut dapat menjadi indikasi kesehatan umum sistem saraf seseorang.

Layar tampilan

Konversi aktual dari energi listrik menjadi energi cahaya terjadi pada tampilan layar ketika elektron menyerang material yang dikenal sebagai fosfor. Fosfor adalah bahan kimia yang bersinar ketika terkena energi listrik. Fosfor yang umum digunakan adalah senyawa seng sulfida. Ketika seng sulfida murni disambar oleh berkas elektron, akan mengeluarkan sinar kehijauan. Warna tepat yang dilepaskan oleh fosfor juga tergantung pada keberadaan sejumlah kecil pengotor. Sebagai contoh, seng sulfida dengan logam perak sebagai pengotor menghasilkan cahaya kebiruan, sedangkan seng sulfida dengan logam tembaga sebagai pengotor menghasilkan cahaya kehijauan.

Pemilihan fosfor untuk digunakan dalam tabung sinar katode sangat penting. Banyak fosfor yang berbeda diketahui, dan masing-masing memiliki karakteristik khusus. Sebagai contoh, fosfor yang dikenal sebagai yttrium oksida mengeluarkan cahaya merah ketika dipukul oleh elektron, dan yttrium silikat menghasilkan cahaya biru keunguan.

Tingkat respons fosfor terhadap berkas elektron juga penting. Dalam televisi berwarna, misalnya, cahaya yang dihasilkan oleh fosfor harus bertahan cukup lama, tetapi tidak terlalu lama. Ingat bahwa layar sedang dipindai 25 kali setiap detik. Jika fosfor terus bersinar terlalu lama, warna akan tetap dari pemindaian pertama saat pemindaian kedua telah dimulai, dan keseluruhan gambar akan menjadi kabur. Di sisi lain, jika warna dari pemindaian pertama memudar sebelum pemindaian kedua dimulai, layar akan kosong sebentar, membuat gambar berkedip.

Tabung sinar katode berbeda dalam detail konstruksinya tergantung pada penggunaannya. Dalam osiloskop, misalnya, berkas elektron harus dapat bergerak dengan cepat dan presisi tinggi, meskipun hanya perlu menampilkan satu warna. Faktor-faktor seperti ukuran dan daya tahan juga lebih penting dalam osiloskop daripada di televisi rumah. Di satu set televisi komersial, di sisi lain, warna jelas merupakan faktor penting. Dalam set seperti itu, kombinasi dari tiga senjata elektron diperlukan — satu untuk masing-masing warna primer yang digunakan dalam membuat gambar warna.

Next Post

Pengertian Sel Elektrokimia dan Sejarahnya

Pengertian Sel Elektrokimia – Sel elektrokimia adalah alat untuk mengubah energi kimia menjadi energi listrik atau sebaliknya, mengubah energi listrik menjadi energi kimia. Jenis sel yang pertama dikenal sebagai sel volta, atau galvanik, sedangkan tipe kedua adalah sel elektrolisis. Sel volta yang paling Anda kenal adalah baterai. Baterai terdiri dari satu […]
Pengertian Sel Elektrokimia
Please disable your adblock for read our content.
Segarkan Kembali