שפופרת קרן קתודית (התקן תצוגה)

שפופרת קרן קתודית (שק"ק, באנגלית CRT) היא טכנולוגיה לצגים. המציא אותה קרל פרדיננד בראון ב-1897. במשך המאה ה-20 היו צגי CRT נפוצים בטלוויזיות, במחשבים, במכ"ם ובאוסצילוסקופים. בתחילת המאה ה-21 הוחלפו רובם על ידי LCD ופלאזמה.

צגי CRT מבוססים על אלומות אלקטרונים שנפלטות מהקתודה ונורות אל המסך. כדי לקבל תמונה גדולה צריך מרחק בין מקור האלקטרונים (התותח) לבין המסך, ולכן מסכים אלה עבים יחסית. צגים ראשונים היו מעוקלים, אבל בדורות המאוחרים נבנו גם מסכים שטוחים.


בתוך הצג יש שפופרת זכוכית בריק. צורתה דמוית פירמידה, עם מסך מלבני בבסיס. בדגמי צבע יש שלושה תותחי אלקטרונים, אחד לכל צבע יסודי: אדום, ירוק וכחול (RGB). תותח האלקטרונים מכיל חוט להט שמייצר אלקטרונים. אלקטרונים אלה מואצים במתח גבוה ונמצאים תחת השפעת סלילי הטיה אלקטרומגנטיים, שמכוונים את קרנות האלקטרונים למקומות שונים על המסך.

פני המסך מצופים בחומר זרחני. חומר זרחני הוא חומר שמפיק אור כשהוא נבעט על ידי אלקטרונים. בכל פיקסל יש שלוש נקודות זרחניות, אדום, ירוק וכחול, שכל אחת מאירה בעוצמה שונה לפי עוצמת הקרן. כך נוצרים צבעים שונים על ידי שילוב של עוצמות.

מעל הזרחן יש "מסיכת צל", רשת מתכת דקה עם חורים. המסיכה מוודאת שכל קרן תפגע בדיוק בתת-הפיקסל שלה, ומפחיתה טשטוש צבעים.

בצגים של טלוויזיה ומחשבים התמונה נבנית בסריקה מלבנית (raster scan): קרני האלקטרונים זזות שורה אחר שורה בקצב גבוה. במכשירים אחרים, כמו מכ"ם או אוסצילוסקופים, הסריקה יכולה להיות שונה ותלויה באותות בקרה. תצוגות מונוכרומטיות (חד־צבעיות) משתמשות בתותח אלקטרונים יחיד ובציפוי אחיד, ולכן לעתים מגיעות לכושר הפרדה גבוה יותר מאשר צגים צבעוניים באותו גודל.


צגי CRT יוצרים קרינה מסוגים שונים. בנוסף לאור הנראה, שנועד להצגה, נפלטת גם קרינה בתחומים אחרים.

שפופרת קרן קתודית נקראת גם שק"ק (CRT). המציאו אותה קרל פרדיננד בראון ב-1897. במשך הרבה שנים היו שק"קים בתוך טלוויזיות ומחשבים. בתחילת המאה ה-21 החליפו אותם צגים דקים כמו LCD.


בתוך השק"ק יש שפופרת זכוכית בריק. יש בה "תותח אלקטרונים". תותח אלקטרונים הוא מכשיר שיורה חלקיקים קטנים שנקראים אלקטרונים. התותח מחמם חוט וזה שולח אלקטרונים למסך.

המסך מצופה בחומר זרחני. זרחני זה חומר שמאיר כשהאלקטרונים פוגעים בו. כל נקודת תמונה (פיקסל) מורכבת משלוש נקודות קטנות: אדום, ירוק וכחול. ביחד הן יוצרות את כל הצבעים.

מעל הזרחן יש מסיכת צל. זו רשת עם חורים. החורים מוודאים שהקרן תפגע בדיוק בצבע הנכון.

התמונה נבנית על ידי קרניים שנעות שורה אחר שורה כלפי מטה. העין לא רואה את התנועה הזו, ורואים תמונה חלקה.


בנוסף לאור שנראה, מפטפטים גם סוגי קרינה אחרים. זה אומר שיש גם קרינה שאיננה אור נראית.