電視演化史中的量子力學 – 陰極射線管顯示器 (CRT)
趙軒磊 | 特約編輯 (臺灣大學化學系)
儀器名稱：陰極射線管顯示器
量子應用：電荷量子化 (Charge quantization)
陰極射線管顯示器 (CRT) 起源於 1890 年代。德國物理學家卡爾‧費迪南德‧布勞恩 (Karl Ferdinand Braun) 以威廉‧克魯克斯爵士 (Sir William Crookes) 於1874年發明的克魯克斯管為基礎，設計了布朗管。透過在螢幕上塗上螢光材質，使電子束撞擊螢光粉而產生陰極發光 (cathodoluminescence)，並加長玻璃管長度、加大玻璃管截面，使得人類可以更加自由地控制電子束飛行方向，進而產生期待的圖像。
如今的傳統電視機，是將鎢絲放入玻璃管陰極處，並在鎢絲處通以數千伏特的電壓，使鎢金屬因高溫發生放出電子束的熱游離 (thermal emission) 現象。這個現象，跟愛因斯坦提出的光電效應的光游離的結果類似，但是機制有所不同。這個裝置的玻璃管需要保持真空狀態，以避免鎢絲受氧化而失去功能，當電子進入玻璃管後，便可以藉由電磁鐵控制電子束的移動軌跡，讓電子撞擊螢幕上不同的位置。
顯示幕上的螢光塗層多為含銀的硫化鋅。當高能電子束打到螢光塗層時，會發生非彈性散射並產生二次電子，將含銀硫化鋅的價帶電子激發至傳導帶，接著被激發的電子與價帶的電洞結合並釋放光子，形成我們眼睛看到的影像。
資料來源
- 維基百科：陰極射線
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/陰極射線 - 維基百科：陰極射線管
https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/陰極射線管 - 維基百科：陰極射線發光
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/陰極射線發光 泛科學：用過手刀劈電視嗎？淺談「始祖螢幕」的誕生–如何從笨重的CRT進化到超薄液晶？
https://pansci.asia/archives/329390股感：陰極射線管顯示器(CRT)的構造與原理
https://www.stockfeel.com.tw/陰極射線管顯示器（crt）的構造與原理/?utm_source=graph_search- 電腦王：為什麼20年前被淘汰的CRT螢幕，變成了復古遊戲「神器」？
https://www.techbang.com/posts/88004-why-did-the-crt-screen-which-was-eliminated-20-years-ago
