Флуоресцентный дисплей что означает
Обновлено: 04.07.2024
Усиливающие экраны превращают часть рентгеновского излучения в свет или электроны, за счёт чего сокращается время экспозиции. Они делятся на три типа: металлические, флюоресцентные и металлофлюоресцентные. Все типы сокращают время экспозиции, но при этом некоторые ухудшают качество снимка. Разберёмся, как не ошибиться при выборе экрана.
Выбор экрана зависит от напряжения на аноде рентгеновского аппарата. При напряжении до 100 кВ усиливающие экраны не используются, применяются только защитные. Такое напряжение используется при контроле изделий малой толщины или изделий из алюминия и других «лёгких» материалов. В подавляющем большинстве случаев используется напряжение более 100 кВ.
На выборе скажется нужная производительность и требуемая чувствительность. Выбрав один экран можно сократить время экспозиции, но потерять в качестве снимка. Снижение качества изображения может быть таким, что чувствительность контроля превысит требуемые значения по ГОСТ 7512-82. Придётся пересвечивать участок с другим типом экрана и искать золотую середину между сокращением времени экспозиции и качеством снимка.
Данила Ксенофонтов,
технический специалист
Металлические усиливающие экраны
В большинстве случаев используются металлические экраны. Они представляют собой свинцовую фольгу, нанесенную на пластиковую подложку. При экспонировании рентгеновским или гамма-излучением свинец излучает электроны, которые, в свою очередь, экспонируют плёнку. Коэффициент усиления для таких экранов составляет 2,0 — 2,5 в зависимости от энергии излучения. Нерезкость свинцовых экранов составляет 0,025 — 0,1 мм.
Схемы расположения и толщины экранов
Свинцовый экран может располагаться за плёнкой и перед плёнкой. Перед плёнкой он несёт функцию фильтра и отсекает часть излучения с низкой энергией, а также сокращает время экспозиции.
Согласно ГОСТ 7512-82, для напряжений от 100 кВ, толщина переднего экрана может составлять от 0,05 до 0,1 мм. За плёнкой свинцовый экран также сокращает время экспозиции и защищает плёнку от обратного излучения. Толщина таких экранов составляет до 2 мм. Под толщиной экрана подразумевают именно толщину фольги, а не общую толщину с подложкой.
0,05 мм
Универсальная толщина
свинцового экрана
Излучение электронов с переднего экрана при экспозиции
Излучение электронов с заднего экрана при экспозиции
Нижний экран защищает плёнку от обратного излучения
Предписания по использованию
Использование металлических экранов регламентировано рядом отраслей и компаний. К примеру, для атомной сферы, в ПНАЭ Г-7-017-89 прописано: «В качестве усиливающих экранов следует применять только металлические усиливающие экраны».
В СТО «Газпром» 2-2.4-083-2006 прописано: «Во всех случаях предпочтение следует отдавать рентгенопленкам в светозащитной упаковке в комбинации с усиливающими металлическими экранами».
Срок эксплуатации
Свинцовые экраны — самые надёжные. Они не деградируют от рентгеновского излучения, а выходят из строя только в результате механических повреждений.
Усиливающие флюоресцентные экраны
Флуоресцентные экраны представляют из себя пластиковую подложку с нанесенным на неё люминофором. При экспонировании рентгеновским или гамма-излучением люминофор излучает свет, который в свою очередь экспонирует плёнку.
Флюоресцентные усиливающие экраны имеют самый большой коэффициент усиления, он же коэффициент сокращения экспозиции. К примеру, коэффициент усиления экранов NDT 1200 составляет 100–125 в зависимости от энергии излучения. Коэффициент указан при переходе от плёнки типа D7 со свинцовыми экранами к плёнке типа Agfa F8 с флюоресцентными. Нерезкость флюоресцентных экранов составляет 0,3 — 0,7 мм.
Эти экраны применяются только для сокращения времени экспозиции. Использование таких экранов ухудшает качество изображения по сравнению со свинцовыми экранами из-за большой собственной нерезкости. Она возникает из-за зернистой структуры люминофора.
В справочнике В.В. Клюева термины «флюоресцентный» и «флуоресцентный» равнозначны
Схемы расположения экранов
Флюоресцентные экраны также размещаются с двух сторон плёнки. В отличие от свинцовых экранов, толщина люминофора не влияет на свойства экрана, поэтому она не указывается. Для защиты плёнки от рассеянного излучения за нижний слой флюоресцентного экрана можно положить ещё и свинцовый экран.
Излучение электронов с переднего экрана при экспозиции
Излучение электронов с заднего экрана при экспозиции
Свинцовый экран защищает плёнку от обратного излучения
Срок эксплуатации
Срок эксплуатации флуоресцентных экранов не фиксирован.
Но со временем коэффициент усиления снижается из-за деградации люминофора под воздействием рентгеновского излучения. Это может проявиться в уменьшении плотности почернения снимка при той же экспозиции. Экран можно считать непригодным, если коэффициент снизился в 2 раза.
Усиливающие флюорометаллические экраны
Металлофлюоресцентные экраны представляют из себя пластиковую подложку, покрытую свинцовой фольгой, на которую нанесен люминофор. При экспонировании рентгеновским или гамма-излучением люминофор излучает свет, который в свою очередь экспонирует плёнку.
Коэффициент усиления флюорометаллических экранов не такой большой, как у флюоресцентных. К примеру, у экранов RCF коэффициент составляет 33–45 в зависимости от энергии излучения. Коэффициент указан при переходе от плёнки типа D7 со свинцовыми экранами к плёнке типа F8 с флюоресцентными.
Использование таких экранов также несколько ухудшает качество изображения из-за собственной нерезкости таких экранов. Но благодаря свинцовому слою фильтруется низкоэнергетическое излучение, и качество изображения падает не так сильно, как у флюоресцентных экранов.
Схемы расположения экранов
Флюорометаллические размещаются с двух сторон плёнки. Для защиты плёнки от рассеянного излучения за нижний слой флюорометаллического экрана можно положить ещё и свинцовый экран.
Толщины для флюорометаллических экранов также нигде не прописаны
Излучение электронов с переднего экрана при экспозиции
Излучение электронов с заднего экрана при экспозиции
Свинцовый экран защищает плёнку от обратного излучения
Срок эксплуатации
Срок эксплуатации флуоресцентных экранов не фиксирован.
Но со временем коэффициент усиления снижается из-за деградации люминофора под воздействием рентгеновского излучения. Это может проявиться в уменьшении плотности почернения снимка при той же экспозиции. Экран можно считать непригодным, если коэффициент снизился в 2 раза.
Сочетание экранов с плёнкой
Выбор усиливающего экрана зависит от типа рентгеновской плёнки. Чем меньше зерно у плёнки, тем выше контраст, а значит, тем большим будет время экспозиции.
Высококонтрастные плёнки используются только со свинцовыми экранами. К примеру, если с мелкозернистой плёнкой AGFA D4 будут использоваться флюоресцентные экраны у снимка будет плохое качество. Чтобы добиться нужной чувствительности придётся повторно просвечивать объект со свинцовым экраном.
Высокочувствительные плёнки используются либо с флюорометалическими, либо с флюоресцентными экранами. К примеру, плёнку AGFA F8 со свинцовыми экранами использовать бессмысленно. Сам факт использования этой плёнки говорит о том, что нам надо увеличить скорость получения изображения. А это приведет к потере качестве.
На рынке представлены упаковки высококонтрастных плёнок с экранами. В таких случаях клиентам не надо задумываться о подборе экрана. В остальных случаях подбор придется вести самостоятельно. Чтобы избежать ошибок воспользуйтесь плакатом сочетаний плёнок и экранов.
Плакат сочетаний рентгеновских плёнок и усиливающих экранов
Стоимость
У свинцовых экранов стоимость напрямую зависит от толщины. Сравним цены в январе 2020 года на экраны форматом 30×40 см: экран с толщиной 0,05 мм стоит 700 руб, с толщиной 0,1 мм — 900 руб, а с толщиной 2 мм — 1 250 руб. Стоимость указана за 1 штуку.
Любые флюоресцентные экраны дороже свинцовых. Цена зависит от страны производителя и коэффициента усиления. Так, упаковка экранов NDT 1200 из 2-х штук стоит 31 000 рублей.
Флюорометаллические экраны дороже свинцовых и дешевле флюоресцентных. Упаковка RCF обойдётся в 12 500 руб. Пара экранов УПВ-2 стоит 5 600 рублей.
Определение - что означает вакуумный флуоресцентный дисплей (VFD)?
Вакуумные флуоресцентные дисплеи (VFD) представляют собой высококонтрастные дисплеи, которые в основном используются в бытовых электронных устройствах, таких как аудио / видео техника для дома или транспортных средств. Дисплеи обычно окрашены в зеленый цвет и могут отображать цифры, точечные матрицы или буквенно-цифровые символы. Они яркие и хорошо работают в любых условиях освещения, включая полный солнечный свет. Вакуумные флуоресцентные дисплеи имеют различные преимущества, такие как совместимость с жидкокристаллическими дисплеями (ЖКД), и могут рассматриваться как подходящие замены для органических светодиодных (OLED) и жидкокристаллических дисплейных модулей.
Techopedia объясняет вакуумный флуоресцентный дисплей (VFD)
Вакуумный флуоресцентный дисплей состоит из нити накала, изоляционного слоя, анодного электрода, схемы подключения и сетки. Нить является катодом для вакуумного флуоресцентного дисплея и обычно состоит из вольфрамовых проволок с щелочным покрытием, которые помогают излучать свет. Катод нагревается внешним источником для испускания свободных тепловых электронов, а сетка контролирует электроны. Для достижения неэмиссионного излучения электроны из нити накала либо блокируются сеткой, либо анодом с отрицательным потенциалом. Аналогично, для излучения света электроны из нити накала ускоряются до положительно заряженного анода, и люминофор на аноде испускает световое излучение из-за возбуждения электронов.
Вакуумные флуоресцентные дисплеи используют преимущества, обнаруживаемые как в светодиодах, так и в жидкокристаллических дисплеях. Одной из отличительных особенностей является высокий уровень яркости с четким контрастом. Обычно считается более привлекательной и универсальной альтернативой жидкокристаллическим дисплеям из-за низкой стоимости. Вакуумные флуоресцентные дисплеи обычно зеленого цвета, но доступны и в других цветах. Они имеют широкий диапазон рабочих температур и могут работать при отрицательных температурах, в отличие от жидкокристаллических дисплеев. Они также предлагают высокий коэффициент контрастности и широкий угол обзора.
Одним из существенных недостатков вакуумных люминесцентных дисплеев является то, что они не могут отображать ничего, кроме предустановленных комбинаций рисунков, слов, букв или цифр, и, следовательно, не подходят для больших экранов. Они также потребляют больше энергии, чем жидкокристаллические дисплеи, и поэтому не считаются подходящими для портативных устройств.
Вакуумные флуоресцентные дисплеи по-прежнему остаются популярным выбором для надежных и простых дисплеев в электронных приборах.
Краудсорсинг: что это такое, почему это работает и почему оно не уходит
Кажется почти невозможным, чтобы что-то настолько простое могло выполнить задачи, которые когда-то были назначены сотрудникам, но в некоторых случаях краудсорсинг действительно работает.
Флуоресцентный дисплей ( VFD для вакуумного флуоресцентного дисплея ) представляет собой устройство отображения используется в бытовой электронике , такие как видеомагнитофон , автомобильные радиоприемники и микроволновые печи . В отличие от ЖК-экранов , флуоресцентный дисплей излучает очень интенсивный свет, имеет высокую контрастность и может содержать элементы разных цветов. Эта технология связана как с электронно-лучевой трубкой, так и с трубкой Никси .
Этот компонент состоит из нагретого катода ( нити ), анодов ( фосфор ) и решеток, запечатанных в стеклянной оболочке в высоком вакууме. Катод изготовлен из тонких вольфрамовых проволок, окруженных оксидами щелочноземельных металлов, которые испускают электроны при нагревании за счет прохождения электрического тока. Эти электроны контролируются и рассеиваются решетками из тонких металлических проволок. Если электроны попадают на поверхность, покрытую фосфором, они флуоресцируют . В отличие от традиционных катодов для электронных ламп, которые излучают оранжевый ореол, катоды флуоресцентных дисплеев предназначены для эффективного излучения при гораздо более низких температурах, поэтому они почти полностью невидимы.
Принцип работы такой же, как у вакуумной лампы триодного типа . Электроны могут достигать («зажигать») поверхность фосфора, только если и сетка, и поверхность имеют положительный потенциал по отношению к катоду. Это позволяет организовать дисплеи в мультиплексной форме: сетки и поверхности образуют матрицу, что позволяет свести к минимуму количество команд, подаваемых на нее. В примере с дисплеем видеомагнитофона справа сетки организованы таким образом, что одновременно горит только один номер. Все аналогичные поверхности каждой цифры (например, нижний левый сегмент) соединяются параллельно. Управляющий микропроцессор активирует цифры одну за другой, подавая положительное напряжение на сетку этой цифры, а затем положительное напряжение на требуемые поверхности. Поток электронов через сетку этого рисунка ударяется о поверхности, на которые подается положительный потенциал. Микропроцессор перемещается от цифры к цифре со скоростью, достаточной для того, чтобы человеческий глаз поверил, что все цифры включены одновременно.
Дополнительные индикации (в примере «VCR», «Hi-Fi», «STEREO», «SAP» и т. Д.) Подключаются, как если бы они были сегментами из одной или двух дополнительных цифр, или многих дополнительных сегментов, прикрепленных к числа. Поэтому они включаются тем же способом, что и числа. В некоторых из этих показаний может использоваться фосфор, который дает другой цвет, например оранжевый.
Цвет, излучаемый большинством флуоресцентных дисплеев, содержит много цветов и часто может быть отфильтрован для получения более насыщенных оттенков: темно-синий, темно-зеленый и т. Д., В зависимости от пожеланий дизайнеров.
использовать
Флуоресцентные дисплеи также использовались с 1979 до середины 1980- х годов в портативных видеоиграх. В этих играх были яркие и четкие экраны, но нельзя было сделать очень большие дисплеи, поэтому линзы Френеля часто использовались для увеличения. В первых играх этого типа использовались прозрачные фильтры для изменения цвета света, излучаемого фосфоресцирующими поверхностями (обычно зеленого); таким образом они достигли цветовых эффектов. Затем появились модели с цветными трубками. ЖК-дисплеи заменили флуоресцентные дисплеи, потому что они были дешевле, потребляли меньше электроэнергии и были менее громоздкими. С конца 1990-х годов цветные ЖК-дисплеи с активной матрицей с задней подсветкой могут генерировать цветные изображения с меньшими затратами, что является значительным преимуществом по сравнению с флуоресцентными дисплеями с фиксированными цветами и формами. Это одна из основных причин упадка флуоресцентных дисплеев, хотя они все еще производятся.
С середины 1980-х годов флуоресцентные дисплеи использовались в приложениях, которым требовались небольшие, очень яркие дисплеи. В настоящее время в этом секторе преобладают OLED- экраны .
Старение
Иногда происходит ослабление яркости из-за старения люминесцентных дисплеев: уменьшается количество испускаемых электронов, а также эффективность люминофора. Это явление более или менее быстрое в зависимости от условий производства и использования дисплея. Некоторые устройства больше нельзя использовать, когда дисплей больше не читается.
Эмиссию обычно можно восстановить, увеличив натяжение нитей. Увеличение на 33% может компенсировать умеренный дебафф, а увеличение на 66% - более значительный дебафф. Тем не менее, это может сделать нити видимыми во время работы, хотя зелено-синий фильтр, которым обычно оснащены дисплеи, значительно снижает оранжевый свет от нити накала.
О типах светодиодной подсветки телевизионных экранов написано много. Тем не менее, в связи с том, что технологии на месте не стоят, имеет смысл, так сказать, по-новой рассказать об этом, несомненно, важном параметре любого современного телевизора, обстоятельно и с картинками.
В обычных LCD-телевизорах для подсветки экранов применялись флуоресцентные лампы с холодным катодом (CCFL-подсветка). Такая подсветка относительно дешева в производстве, однако уступает по уровню энергоэффективности светодиодной. Кроме того, светодиоды, в отличие от флуоресцентных ламп, во-первых, не содержат ртуть, а во-вторых, в некоторых случаях новые системы подсветки на основе LED справляются со своими задачами более эффективно, чем CCFL. Ну и наконец, за несколько последних лет светодиоды заметно подешевели, и потому совсем скоро LCD-телевизоры с флуоресцентной подсветкой станут историей.
Схема боковой светодиодной подсветки экрана телевизора
А вот теперь с конкретными примерами. Итак:
Светодиоды по нижней части экрана
Как видим, все светодиоды размещены по нижней кромке экрана телевизора. При этом весьма вероятно, что в тех. характеристиках модели о такой системе подсветки информации будет минимум, не смотря на то, что экономия на количестве светодиодов в таком случае максимальная.
Ξ Оригинальные ретро-игры 2000-х на Android-приставке X96 mini [видео]
Возьмем, к примеру, ночной пейзаж с яркой полной луной на небосводе. В идеале луна должна быть яркой, а остальная часть сюжета темной. На экранах плазменных , OLED-ТВ и телевизоров с матричной подсветкой экрана так и будет: яркость луны не перетекает на остальную часть изображения. А вот в телевизоре с нижней LED-подсветкой панели, чтобы сделать луну яркой, определенные диоды будут светить ярче, потому на экране более яркой будет не только луна, но вся часть изображения над и под ней, что не соответствует исходной картинке. Если немного пофотошопить, то это можно изобразить примерно так:
Светодиоды сверху и снизу
При такой схеме расположения LED локальное затемнение, как вы уже догадались, будет чуть получше, чем в предыдущем случае. В том смысле, что зоны ненужной яркости будут немного меньше. Вот пример:
Картинка с луной, как видим, выглядит несколько более реалистично, однако до настоящего локального затемнения тоже далеко: область изображения вокруг луны напоминает размазанную светлую кляксу, чего картинке, близкой к идеальной, быть не должно. Впрочем, это всего лишь пример. На экране телевизора работа такой системы LED-подсветки выглядит менее драматично.
Светодиоды слева и справа
Рамочная подсветка (светодиоды с четырех сторон экрана)
Данная схема пока не получила широкого распространения, опять же, по причине экономии, поскольку предусматривает использование большего количества светодиодов, чем любой другой тип боковой LED-подсветки. Тем не менее, размещением LED по всем сторонам панели можно добиться более точного локального затемнения, хотя и в ограниченных зонах. Если вернуться к нашему примеру с Луной, то результат получился бы примерно таким же, как с применением подсветки сверху и снизу экрана. Однако при демонстрации обычной видеокартинки (с большим количеством ярких объектов) зон повышенной освещенности на экране будет больше. К примеру:
Матричная подсветка без локального затемнения (прямая)
Почти во всех телевизорах с матричной подсветкой экрана используется именно эта методика. Светодиоды выстроены по всей площади панели и направлены в сторону зрителя, однако система их индивидуального затемнения не предусмотрена. Фактически все LED играют роль одной большой лампы. Эффект примерно как у флуоресцентной подсветки. Матричная подсветка без локального затемнения сегодня используется в самых дешевых телевизорах, а также в большинстве сверхмассивных светодиодных панелей, которые производит Sharp. Такая система обеспечивает более однородное изображение, чем боковая LED-подсветка, однако с учетом полного отсутствия функции локального затемнения уровень контрастности изображения ограничивается самой ЖК-панелью (у которой контрастность, как правило, заметно ниже, чем у плазменных ТВ).
Матричная подсветка с локальным затемнением (full-array)
Телевизоры с таким типом LED-подсветки по своим эксплуатационным характеристикам сравнимы с лучшими образцами плазменных панелей. Как и схема с прямой LED-подсветкой матричная подсветка с локальным затемнением предусматривает размещение LED непосредственно за экраном и по всей его площади (визуально это выглядит так же как и прямая LED-подсветка). Локальное затемнение в данном случае означает, что телевизор способен затемнять определенные зоны экрана, благодаря чему изображение получается значительно более качественным, плюс к этому значительно увеличивается коэффициент его контрастности.
55-дюймовый Sony Bravia KDL-55HX955, оснащенный full array подсветкой с локальным затемнением
ИТОГО
Телевизоры с боковой LED-подсветкой и выглядят хорошо, и стоят сравнительно недорого, и энергоэффективность у них высокая, однако и диапазон уровней качества изображения у них тоже весьма широкий. В свою очередь, так как коэффициент контрастности является наиболее важным фактором качества картинки, то чем лучше у той или иной модели реализовано локальное затемнение, тем выше контрастность ее экрана и, как следствие, выше качество изображения. Таким образом, теоретически из всех телевизоров с LED-подсветкой наиболее высокое качество изображения могут обеспечивать только модели с матричной системой подсветки с локальным затемнением.
Однако прогресс на месте не стоит, и производители неустанно работают над усовершенствованием боковой подсветки и надо сказать, что не безуспешно. В результате, некоторые современные телевизоры с таким типом подсветки экрана (выпущенные в прошлом году Sony Bravia серии HX850, к примеру) демонстрируют хоть и не идеальное качество изображения, но все же качество очень высокого уровня, точнее просто фантастическое по меркам ТВ с боковой LED-подсветкой.
В общем и целом, чем лучше реализована технология локального затемнения, тем лучше телевизор. Разумеется, такое преимущество, прежде всего, отражается на его стоимости. Однако надо иметь в виду, что не все дорогие телевизоры могут обеспечивать уровень качества изображения, соотносимый с заявленной на них ценой, поскольку если локальное затемнение работает плохо, то к качеству картинки тоже будут вопросы, независимо от стоимости такого телевизора.
А еще напомним, что уже сегодня модели с LED-подсветкой экрана по качеству изображения способны на равных конкурировать с плазменными телевизорами, так что потенциал технологии светодиодной подсветки экрана фактически только начинает раскрываться.
Читайте также: