Электронно-оптическая система, или электронная пушка, обеспечивает ускорение, фокусировку и управление плотностью тока электронного луча

Экран представляет собой слой люминофора 7, покрытый тонкой пленкой алюминия 6. На горловине кинескопа помещается отклоняющая система - 3, с помощью которой формируется магнитное поле, обеспечивающее перемещение электронного луча в процессе развертки изображения.

Пушка должна сформировать луч с током в несколько сот мкА и диаметром луча в плоскости экрана не более 0,5 мм, а также обеспечить возможность модуляции тока луча сигналом изображения. Причем для обеспечения требуемой контрастности при приемлемых уровнях модулирующего сигнала он должен обладать крутой модуляционной характеристикой. Фокусировка луча может осуществляться как электромагнитными, так и электростатическими полями. В большинстве современных кинескопов используется электростатическая фокусировка, чтобы отказаться от дополнительных фокусирующих катушек.

Конструктивно электронная пушка представляет собой систему цилиндрических электродов (рис.8.1-б) и состоит из подогревателя 1, термокатода 2, модулятора 3, ускоряющего 4 и фокусирующего 5 электродов, второго анода 6. Построенная по такой схеме пушка называется пентодной и соответствует двухлинзовой оптической схеме, фокусировка луча осуществляется в двух зонах: в поле иммерсионного объектива и в поле главной фокусирующей линзы. В иммерсионный объектив входят термокатод 2, модулятор 3 и ускоряющий электрод 4. Благодаря высокой разности потенциалов между катодом и ускоряющим электродом (катод заземлен U_к = 0, U_у = 500-800 В) и малому расстоянию между этими электродами в зоне иммерсионного объектива создается большая напряженность электрического поля. Эмитируемые с поверхности катода электроны попадают в это поле и собираются в плоскости фокуса в узкий пучок, сечение которого гораздо меньше диаметра той части катода, с которой попали в отверстие модулятора. Затем пучок снова расходится и попадается в поле главной фокусирующей линзы.

Управление величиной тока электронного луча напряжением, приложенным между катодом и управляющим электродом, часто называют модуляцией. Чем больше отрицательное напряжение на модуляторе (U_м = -10-40 В), тем меньше ток луча.

Для преобразования сигнала в световое изображение используется явление люминесценции, заключающееся в способности атомов и молекул некоторых веществ испускать свет при переходе из возбужденного состояния (с повышенной энергией) в состояние с меньшей энергией. В ТВ используется катодолюминесценция – свечение вещества под действием электронной бомбардировки быстролетящих электронов, эмитируемых с катода. Люминофоры, используемые для экранов кинескопов, могут быть различного химического состава, но обычно это окислы или соли (сульфиды) цинка, кадмия, магния, кальция, активированные металлами.