Подражание статье Отто Фриша
"О возможности создания
электростанций на угле"
В связи с нарастающим дефицитом полупроводниковых приборов, особенно в нашей стране, у которой санкций больше, чем иголок у ежика, данная статья призывает самым внимательным образом изучить прилагаемую ниже информацию.
Введение. Что такое современные светодиодные экраны? Это миллионы светодиодов, десятки миллионов паек, сотни тысячи микросхем, резисторов, конденсаторов, разъемов, проводов. Достижение интегральной надежности таких систем была серьезной задачей, впрочем, успешно решенной к настоящему времени. Решение облегчалось тем, что выход из строя одного элемента не приводили к выходу из строя системы с целом, а лишь некоторого фрагмента системы (пикселя, модуля, кабинета).
А теперь сравните все это с недавно найденными археологами артефактами - странной формы стеклянными сосудами емкостью от единиц до сотен литров. Удалось установить, что это т.н. ЭЛТ - электронно-лучевые трубки. Более того, удалось установить, что в стародавние времена эти ЭЛТ являлись единственными (!) приборами для показа изображений.
Такие ЭЛТ представляли собой герметичную стеклянную колбу с откачанным воздухом. С узкого конца располагался т.н. катод, а с другого
- экран, изнутри покрытый т.н. люминофором. Когда на катод подавалось модулированное высокое напряжение, появлялся пучок электронов, образующий под действием электростатического поля последовательно проходящую по экрану развертку.
Проектирование проекционных систем на базе трех ЭЛТ. Главная трудность заключается в сложности создания таких ЭЛТ, т.к. технологии давно утрачены. Требуется подбор достаточно прочного стекла. Будет нужен поиск материалов для катода с достаточно высокой эмиссией. Скорее всего, для получения эмиссии катод придется чем-то разогревать, возможно для этого подойдет направленный луч лазера. Разработка отклоняющей системы потребует решения нетривиальных дифференциальных уравнений, а само изготовление - создания сложного оборудования.
Оптика проекционной системы. Для получения качественного изображения требуется высококачественная оптическая система, сводящая лучи от трех ЭЛТ с красным, зеленым и синим люминофорами. При разработке системы придется справиться с астигматизмом, дисторсией, хроматической аберрацией, спадом яркости на краях и т.д. Из вышерассмотренного ясно, что проектирование оптической системы, устраняющей оптические искажения различного вида, является достаточно сложной и даже противоречивой задачей. Как правило, приходится идти на определенные компромиссы, в итоге жертвуя качеством изображения.
Тепловыделение. Для получения изображения достаточной яркости требуется высокая мощность (до нескольких киловатт). Следовательно, потребуется система охлаждения ЭЛТ, например на базе элементов Пельтье. Кроме того, оптическая система проектора пропускает через себя достаточно мощный световой поток и поэтому является термонагруженной системой. Поэтому оптика проектора также требует эффективного (и бесшумного) охлаждения.
Управление и контроль. В отличие от существующих систем отображения, управляемых 3-вольтовым сигналом, для модуляции электронного луча ЭЛТ требуется напряжение в несколько десятков вольт. Это не слишком сложно реализовать, хотя нужно будет учесть требование высокого быстродействия управляющей системы.
Срок службы. Срок службы проекционных ЭЛТ составляет сотни или даже тысячи часов. Основными причинами старения являются потеря эмиссии и запыление люминофора. Вопрос довольно просто решается заменой ЭЛТ.
Техника безопасности. Наиболее серьезную угрозу представляет рентгеновское излучение ЭЛТ. Оно обусловлено высоким напряжением (до 20 киловольт), используемым в ЭЛТ. Поэтому желательно не находиться на очень близком расстоянии от проектора, а также использовать на выходе оптики свинцовые стекла с прозрачным проводящим покрытием. Помимо этого, опасность представляет само высокое напряжение. Поэтому все элементы проектора нужно тщательно экранировать.
Заключение. Несмотря на ряд достоинств проекторов на ЭЛТ (в частности возможность изменения размера экрана просто изменением расстояния от проектора до экрана, что недостижимо для светодиодных экранов), вышеописанные сложности создания проекционных систем на базе ЭЛТ являются главным аргументом против таких проекторов и в пользу
светодиодных экранов, которые за долгое время доказали свою
состоятельность. Если все же создавать такие системы, то пройдут, возможно, десятилетия, прежде чем стоимость проекторов снизится до стоимости светодиодных экранов.
