Техника - молодёжи 1994-01, страница 25

Создатели цветного лазерного телепроектора готовят его к работе. Слева — Я.К. Скасырский, справа — В.И. Козловский.

на порядок большей тут мечтать уже не приходится. Кое-чего можно добиться, совмещая картинки от нескольких проекторов. Или разбивая изображение на прямоугольные фрагменты, каждый из которых «обслуживает» свой аппарат. Но вряд ли надо объяснять, как при этом возрастают габариты всей установки, сложность согласующей электронной схемы, потребляемая энергия, стоимость, наконец.

Преодолеть «световой барьер», выйти на экраны во многие десятки квадратных метров телевидению по-настоящему удалось только с помощью монотрона — лазерного проекционного кинескопа. В то же время на основе этого прибора можно создавать проекторы и для дома, на несколько человек,— с тем же успехом, что и для стадиона, вмещающего десятки тысяч зрителей. Причем если обычные проекционные кинескопы рассчитаны на традиционные 625 строк, то лазерный при-

Рис.2. Устройство лазерного экрана. Цифрами обозначены: 1 — сапфировая подложка, 2 — возбужденная область в материале экрана, 3 —зеркальные Покрытия экрана (слёва — серебряное, справа — полупроницаемое диэлектрическое), 4 — лазерный экран (тонкая пластинка полупроводникового монокристалла), 5 — клей, 6 — кольцевой хладо-провод теплоотводящей системы.

годен и для старого, и для нового (в 1200 строк) стандарта.

МОНОТРОН -ЭТО ОЧЕНЬ ПРОСТО

Прибор с таким названием был изобретен еще в 1967 году в Физическом институте АН СССР лауреатом Нобелевской премии академиком Н.Г.Басовым, доктором наук О.В.Богданке-вичем и, тогда кандидатом, а ныне также доктором А.С.Насибовым. Мо-

В каждом из трех потоков света — излучение миллионов микроскопических лазеров.

нотрон блестяще соединил преимущества электррнно-лучевой трубки и лазера, то есть простоту управления интенсивностью и движением электронного луча с возможностью создания яркого направленного потока света.

Вспомним, как работает обычный черно-белый кинескоп. В стеклянной колбе-трубке, в вакууме, пучок электронов отклоняется системой развертки и чертит на люминесцентном экране строку за строкой. В трубке имеется также управляющий электрод, на который подают модулирующее (то есть меняющее интенсивность пучка) напряжение. Чем сильнее поток электронов, тем ярче светит люминофор в точке их падения, и наоборот. Согласованное действие сигналов развертки и модуляции порождает изображение.

Весь экран (625 строк) пучок обегает за 1/25 с, затем возвращается в исходное положение и начинает рисовать новую картинку. Таким образом, изображение формируется по элементам, но мы его воспринимаем целиком: благодаря инерционности зрительного восприятия быстрые мелькания не различается. Самый большой экран обычного кинескопа имеет диагональ менее ста сантиметров — больше сделать трудно.

В принципе так же устроен и проекционный кинескоп. Только экран у него поменьше (диагональ 10 — 20 см), а яркость в 100 — 1000 раз выше.

Монотрон во многом похож и на обычный, и на проекционный кинескопы: в нем тем же способом формируется, ускоряется, развертывается и модулируется электронный луч (рис. 1). Но падает он не на люминесцентный экран, а на тонкую пластинку, вырезанную из кристалла полупроводника. Пластинка совсем небольшая: диаметр — 50 мм, толщина — 0,02 (20 мкм). На ее плоско-параллельные торцы нанесены зеркала — металлическое и диэлектрическое. Последнее частично пропускает свет. Авторы изобретения назвали пластинку лазерным экраном, и справедливо: ведь она содержит миллионы лазеров.

ДА, МИЛЛИОНЫ ЛАЗЕРОВ!

Правда, они не отграничены друг от друга. Но в этом и нет нужды.

Проникнув внутрь лазерного экрана — полупроводникового монокристалла, электронный пучок передает свою энергию как ядрам атомов кристаллической решетки, так и их валентным электронам. Что касается ядер, то они в результате просто усиливают свои тепловые колебания. Электроны же получают возмож

ны расстроены? Не расстраивайтесь — это потому, что вы стоите перед экраном. В его плоскости изображения совмещаются идеально.

ность «перепрыгнуть» через область так называемых запрещенных энергетических состояний в зону возбуждения (проводимости). При этом в валентной зоне остаются пустые, не занятые электронами места — «дырки».

Ширина запрещенной областй — около 3 эВ. А кинетическая энергия электронов пучка измеряется десятками КэВ. Так что каждый из них в конечном итоге возбуждает и перебрасывает в зону проводимости тысячи валентных электронов. В пространстве возбуждение охватывает объем цилиндрической формы диаметром около 25 мкм (он равен сечению пучка) и высотой около 5 — 10 мкм. Этот объем и становится рабочим те- ^

23