克魯克斯管，也稱為陰極射線管，由蓋斯勒管發展而來，是一種能減少陰極加熱器耗電的陰極射線管。其中，旁熱式陰極結構體，具備熱電子發射物質層的金屬基低；在一端的部位上設有保持基底金屬，在內部還設有收納加熱器游離電子的管狀套筒；加熱器的主要部分筒徑較大，加熱器腿部一側的筒徑較小，而且也是支承套筒的異形支承體。
基本介紹
- 中文名：克魯克斯管
- 外文名：Crookes tube 或Crookes–Hittorf tube
- 發明時間：1869-1875
- 發明人：William Crookes
簡介,歷史,注意事項,顯示材料,參見,
簡介
克魯克斯管是將電信號轉變為光學圖像的一類電子束管，人們熟悉的電視機顯像管就是這樣的一種電子束管。它主要由電子槍、偏轉系統、管殼和螢光屏構成。陰極射線管能提供聚集在螢光屏上的一束電子以便形成直徑略小於1mm的光點。在電子束附近加上磁場或電場，電子束將會偏轉，能顯示出由電勢差產生的靜電場，或由電流產生的磁場。一種陰極射線管，其特徵在於，具有真空管殼，該真空管殼由下述構成：面板部分，具有在內面上塗敷了螢光體的螢光面；管頸部分，收納了具有具備旁熱式陰極構體和控制電極和加速電極的電子束產生部分、和由聚焦電極和陽極電極構成並使電子束聚焦和加速的主透鏡部分的電子槍；以及錐體部分，連線上述面板部分和上述管頸部分，其中，上述旁熱式陰極構體，具備具有熱電子發射物質層的基底金屬；在一個端部上保持基底金屬，在內部收納加熱器的筒狀的套筒；在加熱器的加熱器主要部分一側具有大直徑部分，在加熱器的腿部一側具有小直徑部分，而且支承套筒的異形支承體；以及在加熱器的腿部一側具有大直徑部分，在加熱器的主要部分一側具有小直徑部分的陰極盤，並使套筒的另一端部外面和支承體的小直徑部分內面固定，使支承體的大直徑部分外面和上述陰極盤的小直徑部分內面固定。
克魯克斯管歷史
早期X射線重要的研究者有Ivan Pului教授、威廉·克魯克斯爵士、約翰·威廉·希托夫、歐根·戈爾德斯坦、海因里希·魯道夫·赫茲、菲利普·萊納德、亥姆霍茲、尼古拉·特斯拉、愛迪生、查爾斯·巴克拉、馬克思·馮·勞厄和威廉·倫琴。
1869年物理學家約翰·威廉·希托夫觀察到真空管中的陰極發出的射線。當這些射線遇到玻璃管壁會產生螢光。1876年這種射線被歐根·戈爾德斯坦命名為“陰極射線”。隨後，英國物理學家克魯克斯研究稀有氣體里的能量釋放，並且製造了克魯克斯管。這是一種玻璃真空管，內有可以產生高電壓的電極。他還發現，當將未曝光的相片底片靠近這種管時，一些部分被感光了，但是他沒有繼續研究這一現象。1887年4月，尼古拉·特斯拉開始使用自己設計的高電壓真空管與克魯克斯管研究X射線。他發明了單電極X射線管，在其中電子穿過物質，發生了現在叫做軔致輻射的效應，生成高能X射線射線。1892年特斯拉完成了這些實驗，但是他並沒有使用X射線這個名字，而只是籠統地稱為放射能。他繼續進行實驗，並提醒科學界注意陰極射線對生物體的危害性，但他沒有公開自己的實驗成果。1892年赫茲進行實驗，提出陰極射線可以穿透非常薄的金屬箔。赫茲的學生倫納德進一步研究這一效應，對很多金屬進行了實驗。亥姆霍茲則對光的電磁本性進行了數學推導。
1895年愛迪生研究了材料在X射線照射下發出螢光的能力，發現鎢酸鈣最為明顯。1896年3月愛迪生髮明了螢光觀察管，後來被用於醫用X射線的檢驗。然而1903年愛迪生終止了自己對X射線的研究，因為他公司的一名玻璃工人喜歡將X射線管放在手上檢驗，最後得了癌症，儘管進行了截肢手術仍然沒能挽回生命。巴克拉發現X射線能夠被氣體散射，並且每一種元素有其特徵X譜線。他因此獲得了1917年諾貝爾物理學獎。
在20世紀80年代，X射線雷射器被設定為隆納·雷根總統的戰略主動防禦計畫的一部分。然而對該裝置（一種類似雷射炮，或者死亡射線的裝置，由熱核反應提供能量）最初的、同時也是僅有的試驗並沒有給出結論性的結果。同時，由於政治和技術的原因，整體的計畫（包括X射線雷射器）被擱置了（然而該計畫後來又被重新啟動——使用了不同的技術，並作為布希總統國家飛彈防禦計畫的一部分）。
在20世紀90年代，哈佛大學建立了錢德拉X射線天文台，用來觀測宇宙中強烈的天文現象中產生的X射線。與從可見光觀測到的相對穩定的宇宙不同，從X射線觀測到的宇宙是不穩定的。它向人們展示了恆星如何被黑洞絞碎，星系間的碰撞，超新星和中子星。
注意事項
關於電極電壓有一點要特別注意：通常最後的陽極要接地以使偏轉板不會處於高壓附近，錯誤的方法會引起光點漂移，甚至在某些情況中導致危險。示波管陰極末端處在相對於地幾千伏的負電勢上，它取決於示波管的零點。因此，當示波管工作時，陰極、陰極加熱裝置，加熱裝置的電流變壓器線圈，以及聚焦陽極對於操作者而言是危險的。所以這些部件的相應旋鈕中間都必須絕緣，始終保持與高壓電源隔離。
顯示材料
克魯克斯管顯示材料是指能在電子束轟擊下發出的一類發光材料，即陰極射線螢光粉。陰極射線螢光粉有上百種，目前用於彩色顯像管的典型發光粉是ZnS，Ag(藍色）、Zn，Cu，Al(黃綠色）等。若採用納米發光材料則可提高CRT發光材料的發光率，有可提高CRT顯示屏的解析度。ZnS，Mn是目前較好的一種納米級發光材料，可用於高清晰度索維電視顯示。
參見
- 物理主題
- X射線顯微術
