Cathode Ray 1869 | Sinar Katoda

Istilah Cathode Ray (Sinar Katoda) mungkin lebih banyak dikenal oleh publik terkait dengan istilah  CRT (Cathode Ray Tube/Tabung Sinar Katoda), dimana teknologi ini berhubungan erat dengan awal mula terciptanya Televisi Tabung dan Monitor Tabung untuk komputer.

Dilansir dari wikipedia & britanica; Sinar katoda , merupakan aliran elektron yang meninggalkan elektroda negatif (katoda) dalam tabung pelepasan yang mengandung gas pada tekanan rendah , atau elektron yang dipancarkan oleh filamen yang dipanaskan dalam tabung elektron tertentu. Sinar katoda yang difokuskan pada target keras (antikode) menghasilkan sinar-X atau terfokus pada benda kecil di ruang hampa menghasilkan suhu yang sangat tinggi (katoda-sinar tungku). Ketika sinar katoda menyerang molekul tertentu yang digunakan untuk melapisi layar katoda, dan menghasilkan refleksi molekul warna dan cahaya pada layar. Efek ini, berasal dari gabungan defleksi terkontrol dari sinar katoda oleh medan listrik atau magnet.

Sinar Katoda pertama kali diamati pada tahun 1869 oleh fisikawan Jerman Julius Pl├╝cker dan Johann Wilhelm Hittorf, selanjutnya dan diberi nama Kathodenstrahlen (Cathode rays/Sinar Katoda) pada tahun 1876 oleh Eugen Goldstein. Pada tahun 1897, fisikawan Inggris JJ Thomson menunjukkan bahwa sinar katoda terdiri dari partikel bermuatan negatif yang sebelumnya tidak diketahui, yang kemudian dinamai elektron . Tabung sinar katoda (CRT) menggunakan sinar elektron terfokus yang dibelokkan oleh medan listrik atau magnet untuk menghasilkan gambar pada layar.

Sinar katoda dinamakan demikian karena dipancarkan oleh elektroda negatif, atau katoda , dalam tabung hampa udara. Untuk melepaskan elektron ke dalam tabung, pertama-tama mereka harus terlepas dari atom katoda. Dalam tabung vakum katoda dingin awal , yang disebut tabung Crookes , ini dilakukan dengan menggunakan potensi listrik yang tinggi dari ribuan volt antara anoda dan katoda untuk mengionisasi atom gas residu dalam tabung. Ion positif dipercepat oleh medan listrik menuju katoda, dan ketika mereka bertabrakan dengannya, mereka menjatuhkan elektron dari permukaannya; ini adalah sinar katoda. Tabung vakum modern menggunakan emisi termionik, di mana katoda terbuat dari filamen kawat tipis yang dipanaskan oleh arus listrik terpisah yang melewatinya. Peningkatan gerakan panas acak dari filamen mengetuk elektron keluar dari permukaan filamen, ke dalam ruang dievakuasi tabung.

Karena elektron memiliki muatan negatif, mereka ditolak oleh katoda negatif dan tertarik ke anoda positif. Mereka berjalan dalam garis lurus melalui tabung kosong. Tegangan yang diterapkan antara elektroda mempercepat partikel bermassa rendah ini ke kecepatan tinggi. Sinar katoda tidak terlihat, tetapi kehadiran mereka pertama kali terdeteksi dalam tabung vakum awal ketika mereka menabrak dinding kaca tabung, menarik atom-atom kaca dan menyebabkan mereka memancarkan cahaya, sebuah cahaya yang disebut fluoresensi. Para peneliti memperhatikan bahwa benda-benda yang diletakkan di dalam tabung di depan katoda dapat menimbulkan bayangan di dinding yang bercahaya, dan menyadari bahwa sesuatu harus berjalan dalam garis lurus dari katoda. Setelah elektron mencapai anoda, mereka melakukan perjalanan melalui kawat anoda ke catu daya dan kembali ke katoda, sehingga sinar katoda membawa arus listrik melalui tabung.

Arus dalam berkas sinar katoda melalui tabung vakum dapat dikontrol dengan melewatkannya melalui layar logam kabel ( kisi ) antara katoda dan anoda, yang digunakan tegangan negatif kecil. Medan listrik kabel mengalihkan beberapa elektron, mencegahnya mencapai anoda. Jumlah arus yang melewati anoda tergantung pada tegangan pada grid. Dengan demikian, tegangan kecil pada grid dapat dibuat untuk mengontrol tegangan yang jauh lebih besar pada anoda. Ini adalah prinsip yang digunakan dalam tabung vakum untuk memperkuat sinyal listrik. The triode tabung vakum dikembangkan antara tahun 1907 dan 1914 adalah perangkat elektronik pertama yang bisa memperkuat, dan masih digunakan di beberapa aplikasi sepertipemancar radio . Balok sinar katoda berkecepatan tinggi juga dapat dikemudikan dan dimanipulasi oleh medan listrik yang dibuat oleh pelat logam tambahan dalam tabung yang digunakan tegangan, atau medan magnet yang diciptakan oleh gulungan kawat ( elektromagnet ). Ini digunakan dalam tabung sinar katoda , ditemukan di televisi dan monitor komputer, dan dalam mikroskop elektron .