立体示波管

普通的示波管只能在一个平面上显示山曲线或图像。现在正在研制能显示立体图像的示波管。这种立体示波装置能应用了许多特殊方面，如空中交通控制和宇宙航行问题等。

本文介绍的一种立体示波管是把电子束射到一个旋转的荧光屏上面，再配合电子电路，显示出立体图像。它除了能显示立体图像外，还能较方便地获得彩色图像。它的缺点是亮度不够和需要很复杂的电子电路。关于亮度问题，经过很多研究后，目前可以与一般电视显像管相比。

立体示波管结构如图1。在一个抽成真空的球状玻璃泡内，装一个绕垂直轴旋转的网状荧光屏，其转速为900转／分。如要在荧光屏旋转所构成的球体内显示一个亮点，就要在荧光屏转到该点所在平面的瞬间，使电子枪发出一束电子，轰击荧光屏产生亮点。荧光屏受电子轰击的时间不可太长，否则就会由于荧光屏的转动，而使光点拉长成“光条”。为了形成亮点，荧光屏受电子轰击的时间一般短于几百微秒。

旋转荧光屏的转速是900转／分。假设它每转360°被电子束轰击两次，则亮点的闪烁速度为2×90060=30次/秒。这样，正如电影一样，由于人眼的惰性（视觉暂留现象），所以这个亮点就宛如不动地停留在空间中。根据同样的道理，在荧光屏由于旋转而构成的整个空间内都能产生亮点，因此也就能形成一个立体图像。实验证明，荧光的强度与亮点在球形体积内的位置无关。而人眼观察这种立体示波图像几分钟之久还不会感到疲劳。

电子枪可以用普通电子射线管的电子枪，无论静电偏转或磁偏转都可以。在荧光屏转到与电子束方向平行的时候，显像可能会感到困难。为了解决这个问题，可以在和这个电子枪相距45°的地方（绕着荧光屏轴转45°）再装一个电子枪。

旋转荧光屏可以根据需要制成不同的形伏, 如方形、圆形或半圆形。从机械方面说，制造21寸(53厘米多）的荧光屏还是可以实现的。

如果要双色示波，则可以在荧光屏的一半和另一半分别涂以不同颜色的荧光物质。做好后，如果使荧光屏每旋转360°受一次电子轰击，则可以得到两种不同的颜色。如果使荧光屏每旋转180°受一次电子轰击，则可以得到两种颜色的混合色。如果在荧光屏的反面再涂另外两种不同颜色的荧光物质，并且在第一个电子枪的对面再装一个电子枪，则能够进行四色示波。可见用这种方案的立体示波，要获得彩色是很方便的。

在立体示波管中，可以采用一般的电视光栅扫描。因为扫描速度远远大于荧光屏的转速，所以在扫描时荧光屏可以看作是近似不动，这样电子束就扫出一个平面图像。随着荧光屏的转动，电子束就连续地在许多个平面上进行平面扫描,产生了立体图像。整个荧光屏旋转球体可以分为180个平面，两个相邻扫描平面间的夹角是1°。用这样的速度进行扫描，就要在1／30秒内进行180次平面扫描,这就要求偏转电路和选通电路有很宽的频带。由于要进行大面积的扫描，所以立体示波管的亮度就有所减弱。

立体示波器装置的驱动电路如图2所示。驱动电路的作用在于把储蓄在磁鼓中的信息转成模拟信息,经过变形，送到示波管。

首先，对每个目标的信号强度和位置，以数字信息的形式储蓄在磁鼓中。磁鼓中总共有22条磁迹记录带，X轴和Y轴的数字信息直接记录在其中18条上，另外三条上面记录的信息控制着强度即亮度（共有8种不同的亮度等级），最后一条上面是时间信号，它的作用是使磁鼓位置和荧光屏的转动之间保持同步。这样，磁鼓中就记录着各个目标的位置和亮度的信息。

从磁鼓输出的数字信息，再经过信息变换器转换成模拟电压。因为当荧光屏处在不垂直于电子枪轴的位置时，会产生图像畸变，所以偏转电压在输进示波管偏转装置之前，必须通过梯形变形网络。从变形网络出来的信号加在示波管上，就能显示出立体图像，从上面叙述可见，立体示波器的驱动电路是很复杂的。（敏节译自美国“电子学”杂志1962年44期）