Вот такие кинескопы

Дата публикации: 29-05-2014

Стеклянная колба, из которой откачан воздух, экран с нанесенным на него люминофором, еще десяток-другой деталей можно насчитать в кинескопе. Далеко ему по сложности до полупроводниковой микросхемы с ее тысячами микроскопических элементов, даже в двигателе внутреннего сгорания автомобиля деталей больше. Но… с таким подсчетом, как оказалось, подходить нельзя.

По цехам московского завода «Хроматрон» меня сопровождал секретарь комитета комсомола Михаил Осипов. Технолог по образованию, сейчас на комсомольской работе. Первый же вопрос Михаила показал, что гид мне попался знающий.

— Сколько, по-вашему, здесь отверстий? — Михаил протянул мне прямоугольный стальной лист толщиной с лезвие бритвы и размером с экран кинескопа — цветоделительную маску.

В цветном кинескопе три электронные пушки. Каждая из них посылает тонкий электронный луч на экран, где нанесены точки красного, синего и зеленого люминофоров. Каждая пушка должна быть «пристреляна» по точкам только одного цвета. Как раз для того, чтобы они не промахивались, не попадали по чужим «мишеням», внутри кинескопа стоит маска— стальная сетка с отверстиями- направляющими. В какое бы отверстие ни попал луч любой пушки, напротив него обязательно окажется точка нужного цвета. Ясно, чем больше в маске отверстий, тем больше на экране точек, из которых складывается изображение, и, конечно, выше его качество. На испытательном стенде, мимо которого мы с Михаилом прошли на участок, где делают маски, работал новенький, только что с конвейера, кинескоп. Изображение было отличное! Сколько же отверстий может быть в маске, чтобы получить такую четкость?

—        Десять тысяч,— отвечаю я, как говорится, с запасом.

—        Шестьсот,— усмехается Михаил,— шестьсот тысяч.

Шестьсот тысяч отверстий, каждое из которых тоньше волоса, расположенных в строгом порядке! Чем удалось их сделать? Лазером?

—        Наш завод выпускает за год семьсот пятьдесят тысяч кинескопов. Если простреливать каждую маску лазерным лучом всего по сто тысяч раз, мы не справились бы с планом и за десяток лет! На изготовление маски мы тратим всего несколько минут.

Стальная лента, разматываясь с огромного рулона, толчками уходит внутрь длинного, во всю стену цеха металлического шкафа. Похоже на то, как движется внутри фотоаппарата пленка. Эта ассоциация оказалась вполне уместной: внутри установки, как выяснилось, работает… своеобразная автоматическая фотолаборатория.

Первым делом на стальную ленту внутри установки наносится слой светочувствительного материала, она действительно становится фотопленкой. Затем на эту фотопленку мощная лампа проецирует негативное изображение эталонной, сверхточно изготовленной сетки. Засвеченные точки покрытия мгновенно затвердевают и накрепко прилипают к металлу. После промывки, которая удаляет незасвеченные участки фотослоя, автоматика протягивает ленту в узел электрохимического травления. Здесь электрический ток растворяет незащищенные участки металла; на их месте остаются крошечные отверстия. Наконец автомат смывает остатки фотоэмульсии и нарезает ленту на куски нужных размеров. Просто, надежно, быстро. Участок изготовления масок задает темп работы всего конвейера, движущегося с участка на участок, из цеха в цех. В одном цехе завода детали будущих кинескопов ползут на резиновой ленте транспортера, в другом — конвейер напоминает горный подъемник, на котором поднимаются или опускаются кинескопы. Есть на «Хроматроне» и роботы, осторожно передающие кинескопы с oпeрации на операцию. А вдоль цеха, куда мы пошли вслед за только что изготовленными масками, двигались захваты-манипуляторы. Каждый надежно держал экран. Не кинескоп, каким мы привыкли его видеть, заглянув внутрь телевизора, а экран — стеклянную коробку высотой в несколько сантиметров, с выпуклым дном.

На наших глазах манипулятор подставил экран под кран, и из него вытекла тонкая струйка желтовато-зеленой жидкости — люминофор. Происходящее насторожило: кран — и сверхточное производство. А что, если капли не хватит или несколько лишних капель прольется в экран?

— Это абсолютно неважно,— поясняет Михаил,— главное, чтобы люминофор растекся по внутренней поверхности экрана ровным слоем.

Манипулятор тем временем вставил экран в центрифугу. Экран начал вращаться, и я увидел, как жидкость равномерно растеклась по внутренней поверхности ровной пленкой. В том, что она ровная, можно не сомневаться — центробежные силы используют даже для того, чтобы превратить жидкую ртуть в зеркало для телескопов!

Размагничивание цветоделительной маски. С этой простой операции начинают главные, заключительные испытания кинескопов.

Ну а как же превратят ровный слой люминофора в шестьсот тысяч точек, в определенном порядке расположенных на экране? Как затем нанесут люминофор другого цвета, третьего?.. Всего на экране должно получиться 1 800 ООО точек — втрое больше, чем отверстий в маске! Здесь, как я узнаю, тоже «работает» фотоспособ.

Порядок нанесения люминофора таков: сначала на поверхность экрана с помощью центрифуги наносят ровный слой зеленого. Сквозь маску, которая сопровождает экран во время этой операции, на слой люминофора под определенным углом подают луч света. Прошедшие через отверстия в маске тоненькие лучики как бы приклеивают к стеклу экрана точки люминофора, а незасвеченный, лишний люминофор смывают. Так же наносят последовательно синий и красный люминофоры, с той лишь разницей, что свет для этого подают уже под другими углами, имитируя ход лучей электронных пушек во время работы…

Обратили внимание — свет подают на каждый экран через свою маску? Может быть, лучше использовать эталон, как при производстве масок? Ведь как ни точно изготовлены маски, все же двух совершенно одинаковых не отыскать, и точки люминофора тоже, выходит, на экранах расположатся не так, как рассчитано.

Чтобы вакуум стал «чистым», в кинескопе распыляют вещество, частицы которого вылавливают молекулы воздуха после откачки.

— Верно, не так,— отвечает Михаил,— верно и то, что двух одинаковых масок не бывает. Глаз, конечно, не заметит, что отверстие сдвинуто на несколько микрон относительно заданной точки, но электронный луч из-за этого мог бы промахнуться, если бы мы наносили люминофор с помощью маски-эталона.

Представьте, что у пушки — не электронной, а настоящей — сбит прицел. Выстрел — промах, выстрел — промах. А что будет, если изменить положение мишени так, что ее «десятка» придется в место, куда летит снаряд? Ответ ясен — целясь, как и раньше, вы обязательно попадете в «десятку». Для электронной пушки мишень — точки люминофора, и если наносить их даже сквозь сбитый «прицел» — отверстие маски, можно быть уверенным: луч электронной пушки не промахнется.

С этим удалось разобраться, а дальше… Что бы вы сказали, увидев, как только что нарисованную картину замазывают черной краской? Картине конец. Но если слой люминофора покрыть непрозрачной алюминиевой пленкой, экран кинескопа светится гораздо ярче!

Алюминиевая пленка отражает видимый свет, словно зеркало, а частицы люминофора, как известно, светят во все сто

роны сразу. Часть света проходит сквозь стекло экрана к зрителю, примерно столько же уходит в глубь кинескопа. Зеркальная пленка, нанесенная поверх люминофора, отражает этот свет, возвращает его зрителю. Не мешает ли пленка лучам электронной пушки попадать на люминофор? Да, мешает, но пленка эта очень тонка и для электронов в отличие от видимого света почти прозрачна. Так что даже с учетом потерь пленка-зеркало усиливает яркость свечения экрана почти вдвое!

— Обратили внимание на стекло экранов? — спрашивает Михаил.

Стекло прозрачное, тщательно отполированное… Но главное — в стекломассу добавлены барий, свинец, сурьма, стронций… Зачем так много всего?

Дело в том, что внутри кинескопа работают пучки электронов. Электроны, разогнавшись в электрическом поле кинескопа, ударяются о частицы люминофора. Часть их энергии при этом передается люминофору, заставляет его светиться. А остальная энергия, увы, переходит в рентгеновское излучение… Сила этого излучения, конечно, ничтожна, но ведь телевизор покупают, чтобы его смотреть не один раз в год. Как предохранить зрителя от лучей со стопроцентной гарантией? Лучшая защита от рентгена, как известно, свинцовая перегородка. Но экран телевизора из свинца не сделаешь. Решили попробовать добавить свинец в стекломассу. Получившееся стекло неплохо защищало от лучей, но вскоре потемнело, не выдержав многочасовой электронной «бомбардировки»…

Это был только первый шаг. Стекло сегодняшнего кинескопа благодаря своей сложной структуре не меняет свойств даже при облучении в мощном ускорителе, а сдерживает рентгеновские лучи не хуже, чем массивная свинцовая броня!

За каждым узлом кинескопа, за каждой его деталью — серьезный научный поиск, оригинальное решение. Например, после того, как нанесены люминофор и алюминиевая пленка, после того, как вставлена на специальных пружинах-распорках цветоделительная маска, экран нужно соединить с конусом. Сварить, оплавив края экрана и конуса? Нельзя — будут повреждены люминофор, маска. Склеить? После сборки из кинескопа откачивают воздух, создают в нем очень «чистый» вакуум. Воздух будет стараться проникнуть внутрь кинескопа, а клея, который смог бы выдержать его натиск, пока нет. Поэтому конус к экрану припаивают. Конечно, не оловом, как радиосхемы. Припой, которым пользуются на «Хроматроне», называется ситаллоцементом. Это не просто легкоплавкая стекловидная масса, хорошо герметизирующая кинескоп. Во время работы кинескоп нагревается, стекло экрана и конуса немного расширяется. Так вот, ситаллоцемент при нагреве расширяется так же, как стекло! За герметичность шва, спаянного ситаллоцементом, можно не волноваться. И все же качество шва тщательно проверяют.

Проверка, контроль обязательны на каждом участке. На «Хроматроне» контролируют, как сказано, качество шва, контролируют сборку оптической системы (так называют здесь узел с электронными пушками — тремя цилиндриками, в каждый из которых встроена нить накала, как в электронной лампе). Контролируют герметичность кинескопа после того, как оптическая система заварена в его горловине. Главный участок контроля — испытательный стенд.

Работа на стенде выглядит простой. Испытатель вставляет кинескоп в стенд со множеством регуляторов на панели. Затем несколько движений большим магнитом перед экраном — размагничена маска, повороты ручек… На экране вспыхивает многоцветная испытательная таблица. Снова быстрые умелые движения — меняются контрастность, яркость, цвета сменяют друг друга…

Это заключительная операция, и на ней станут явными все недоделки, все ошибки, которых не заметили ранее. После этого испытания кинескоп со штампом «годен» в паспорте отправится на тепевизионный завод. А весь процесс изготовления кинескопа, как подсчитали специалисты завода, состоит из шести тысяч операций!

Вот такие эти кинескопы — десяток деталей и шесть тысяч операций. Цель каждой из них одна — качество.

А. ФИН, инженер

Фото В. БЕЛОВА

Случайное

Ткань, которая не горит,

Знакомьтесь: Р-126…

В институте над Эльбой

Складной циркуль

У переправы

Ответы на головоломки, напечатанные в № 2.

Термосифон

Обложка

По ту сторону фокуса

Навстречу волнам

Электронная ударная установка

Помог холод

Письма

По ту сторону фокуса

Подробности для любознательных

Новое Случайное Нас нашли

©2009-2014  Адрес в интернете: http://unteh.ru