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Plasmabildschirm


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Inhaltsverzeichnis

Fragestellungen

Plasma – Was ist das? (in speziellen Fall)

Plasma (von gr. „Gebilde“) ist die Bezeichnung vierten Aggregatzustandes. Dabei handelt es sich um ionisiertes Gas das neben neutralen Teilchen auch freie Ionen und Elektronen enthält. Im Grunde genommen es sich dabei jedoch nicht um ein Albert Einstein zufolge sondern um eine Flüssigkeit. typisches Plasma wird als „quasi neutral“ bezeichnet d.h. hat im Mittel gleich viele positive wie Teilchen . Merkliche Abweichungen treten nur selten auf. nennt ein Plasma vollständig ionisiert wenn es praktisch keine Teilchen mehr enthält. Jedes Plasma ist diamagnetisch d.h. es passt sich dem es Magnetfeld an (polt sich grundsätzlich entgegengesetzt). Auf Weise schirmt der äußere Bereich den inneren Plasma besitzt eine hohe elektrische Leitfähigkeit und emittiert Licht außerhalb des menschlichen Wahrnehmungsfeldes (hauptsächlich ultraviolettes Licht ). Im Gegensatz zum Gaszustand gibt es die zwischen bzw. auf die Ladungsträger wirken ermöglicht kollektive Erscheinungen wie Schwingungen und Wellen die im neutralen Gas nicht vorhanden Es gibt „heiße“ Plasmen die vollständig ionisiert und deren Temperatur mehrere 100eV (= Elektronenvolt ) beträgt (1 eV entspricht einer Temperatur ca. 11600 Grad). Dieses Plasma existiert z.B. Inneren von Sternen da dort der entsprechende Druck vorherrscht solche Temperaturen erzeugen kann. „Kaltes“ Plasma ist nur ionisiert. Die meisten der Teilchen sind also od. Moleküle. Es hat eine Temperatur von eV und eine Elektronendichte die deutlich geringer als die von Neutralteilchen. Dieses Niedrigtemperaturplasma wird das Anlegen von Steuerungsströmen erzeugt.

Wozu braucht man Plasma überhaupt?

Die Eigenschaften von Plasma werden in von Raketen zum Schweißen und Trennen hochschmelzender Metalllegierungen u.a. genutzt. ist extrem heißes und beständiges Plasma die für die Kernfusion da der Prozess sonst lange genug selbstständig läuft. Niedrigtemperaturplasma findet Einsatz der Technik. U.a. bei der Umwandlung von toxischen Stoffen in ungefährliche Verbindungen der Lichterzeugung und der Konditionierung von (z.B. Härtung von Metallen oder Korrosionsschutz). Beim macht man sich die Lichterzeugung und Emission UV-Strahlen zu Nutze. Die Funktionsweise ähnelt der Leuchtstoffröhre: der Quecksilberdampf wird (zwei erwärmte Kathoden Elektronen ab die dann auf Quecksilberdampf treffen) Emission von ultraviolettem Licht angeregt welches eine (gr. „phōs-phóros“ – „lichttragend“ (zu gr. „phōs“ „Licht“ und gr. „phérein“ – „tragen“)) zum bringt. Man sollte die Lichtemission nicht mit Erzeugung von Röntgenstrahlen verwechseln diese entstehen bei einer Wolframscheibe mit Elektronen . Durch die Ablenkung beim Aufprall wird Energie in Form von Röntgenstrahlen frei.

Plasmabildschirme und wie sie funktionieren

Der Aufbau von Plasmabildschirmen ist relativ Zwischen zwei Glasplatten (front panel und rear befinden sich sehr viele kleine Kammern. Immer Kammern ergeben einen Bildpunkt. (Bei einer Auflösung 853 x 480 Bildpunkte (gute PAL -Auflösung) sind 1 228 320 Kammern notwendig.) der drei Kammern leuchtet in einer der RGB – Farben (rot grün und blau). Farben werden also (wie bei anderen Bildschirmen im additiven Verfahren erzeugt d.h. durch Mischung den drei Farben (gelb entsteht z.B. indem rotes und grünes Licht mischt. Beim Plasmabildschirm dies durch das Leuchten der roten und Kammer bewerkstelligt). Jede Kammer ist mit einem Edelgasgemisch aus Neon und Xenon (manche Hersteller verändern dieses Gemisch indem Helium beimengen) gefüllt. Der Anteil von Xe ca. 3% - 5%. Um nun ein zu erzeugen wird jede Kammer individuell mit zugehörigen Transistor „gezündet“ d.h. der Aggregatzustand kurzzeitig Die Grundfarben in den Kammern werden durch Leuchtstoffe (auch „Phosphore“ genannt) erzeugt sobald die mit der Strahlung aus dem VUV – (Vakuum – Ultravioletter – Bereich [140 bis nm]) die vom Plasma emittiert wird in kommt. Der VUV – Bereich liegt außerhalb (für den Menschen) sichtbaren Spektralbereichs. Die Leuchtstoffe die nicht sichtbare VUV – Strahlung in Licht mit der je nach angeregtem Leuchtstoff Farbe um. Jede Farbe wird von einem Leuchtstoff erzeugt: BaMgAl10O17:Eu (blau) Zn2SiO4:Mn (grün) und Gd)BO3:Eu (rot; rot kann theoretisch auch von P)O4:Eu erzeugt werden). Da aber nicht nur Farben benötigt werden die man im Zustand (gezündet) und „aus“ erhält sondern auch die liegenden Farben die sich durch Helligkeit unterscheiden man sich eines Tricks: wenn man die in kurzen Abständen (Intervallen) zündet (die Dauer Zündung hängt von der gewünschten Helligkeit ab) die Farbe für das Auge dunkler. Umso also eine Kammer gezündet ist umso heller die Farbe.

In Abb. 2 wird eine Kammer die blaues Licht emittiert. Zwischen den beiden herrscht ein Vakuum (ähnlich dem Vakuum der Dadurch sind niedrigere Temperaturen für die Erzeugung Plasmas möglich und folglich muss man auch eine kleinere Spannung anlegen (mehrere hundert Volt). der unteren dielektrischen Schicht (ein Nichtleiter also Isolationsschicht) sitzt eine Adresselektrode die die präzise der Kammer ermöglicht (jede Kammer besitzt eine In der Kammer selbst befindet sich der (aufgetragen auf die dielektrische Schicht und die und das Gasgemisch bzw. das Plasma. Die (MgO) hat die Aufgabe die obere dielektrische und die dort befindlichen Elektroden zu schützen. beiden Elektroden können die dielektrische Schicht beeinflussen somit die Helligkeit bzw. die abgestrahlte Farbe Sie sind wichtig bei der präzisen Steuerung Intervalle.

Demnach ist ein Bildpunkt wie in 3 gezeigt aufgebaut. Plasmabildschirme werden im sog. – Verfahren gefertigt wie in Abb. 4 sehen.

  
In Abb. 4 kann man auch das die Adresselektroden horizontal und die oberen vertikal angeordnet sind. Durch das so entstehende ist eine präzisere Steuerung der einzelnen Kammern Während bei nur einer „Elektrodenschicht“ man jeweils eine Reihe ansteuern könnte ist es mit Gitter (jeder Kreuzungspunkt entspricht einer Kammer) möglich Kammer separat zu steuern.

Aber nicht alles ist positiv an So haben sie eine sehr eingeschränkte Lebensdauer nach und nach die Farben nicht mehr dargestellt werden können. Das blaue Leuchtmittel hat geringere Stabilität als seine roten und grünen unter VUV – Bestrahlung da der blaue Eu2+ zu Eu3+ oxidiert wird. Das hat Folge dass Weiß zunehmend als Gelb erscheint. grüne Phosphor leidet hingegen unter der ebenfalls Strahlung aus dem orangeroten Spektralbereich. Um eine Farbsättigung zu erreichen (wie von den CRT Bildschirmen bekannt) muss der Leuchtstoff deutlich höher Farbdiagramm liegen als der bei Röhrenbildschirmen (CRTs) Leuchtstoff. Dies erkauft man sich allerdings mit längeren Abklingzeit. Manche Hersteller begegnen diesem Problem damit dass sich ein Bildpunkt aus vier (zweimal grün einmal rot und einmal blau) Auch der extrem hohe Stromverbrauch ist nicht positiv zu bewerten. Des weiteren kann man Plasmapanels keine kleinen hochauflösenden Bildschirme herstellen. Selbst den großen Bildschirmen lässt die Auflösung zu übrig. dies ist vor allem darauf zurückzuführen man je Bildpunkt mindestens drei Kammern benötigt.

Als vorteilhaft kann man die machbare die Unempfindlichkeit gegen Störstrahlung und seine Helligkeit lässt sich ein Plasmabildschirm auch in sehr Umgebungen problemlos einsetzen) sowie die Flimmerfreiheit anführen. zeilenweiser Bildaufbau! (In einer CRT (= Cathode Tube/ Kathodenstrahlröhre) sorgt ein Elektronenstrahl für die Er wird durch Magnete gebündelt und abgelenkt. Ablenkung ist notwendig damit ein Strahl das Bild aufbauen kann. Das Bild entsteht so man eine Seite Papier beschreibt nur viel Jedes Bild wird ad-hoc erzeugt. Auch ein Staub oder Vibrationen schaden Plasmabildschirmen nicht. Man sie als „wartungsfrei“ bezeichnen da sie keine oder ähnliches enthalten.

Alternativen zu Plasmabildschirmen

Bevor man eine Alternative für ein vorschlagen kann muss man den Verwendungszweck kennen. Großbildschirmen z.B. ist es nur schwer möglich Plasmabildschirm durch einen anderen Bildschirm zu ersetzen. böte sich lediglich die Projektion (Laser oder an. Wobei man mit einer geringeren Helligkeit kämpfen hat. Bei Bildschirmen am PC wird wohl noch eine Weile dauern bis Plasmadisplays Alternative darstellen. Momentan sollte man ihnen auf Fall die LCD – Bildschirme (engl. „Liquid Crystal Display“ Flüssigkristallbildschirme) oder die schon etwas betagten CRT – Bildschirme (engl. „Cathode Ray Tube“ Kathodenstrahlröhre) vorziehen. Der CRT – Bildschirm eignet nicht als „Großbildleinwand“ da er in den Konvergenzfehler (Verzerrungen) aufweist die mit der Größe Bildschirms zunehmen. Es gibt auch noch einige Bildschirmvarianten die hauptsächlich in Spezialanwendungen eingesetzt werden.

Abschlussbemerkung

Hallo Ulf! Die Technologie der Plasmaforschung auf eine noch recht junge Geschichte zurückblicken. die Winterspiele von Nagano 1998 brachten den Durchbruch für die Plasmabildschirme japanischer TV – Sender wollte große Bildschirme das hauseigene HDTV – Angebot). Trotzdem sind schon viele Anwendungen zu verzeichnen. Auch sind die Forscher einig dass Plasmaforschung (und daraus resultierende Produkte) Zukunftsmarkt darstellen. So geht das Bundesministerium für und Bildung von einem Marktvolumen von 50 Euro im Jahr 2005 aus. Zum Schluss ich auch noch einen kleinen Überblick über (praktisch eingesetzte) Plasmen geben:

Anhand von Abb. 5 (wo ist Abbildung?) kann man erkennen dass es eine von Plasmen gibt die uns häufig (unbemerkt) (z.B. Gewitterblitze) oder deren Auswirkungen wir spüren (z.B. Sonnenwinde). Manchmal sind wir sogar ständig Kontakt mit einigen Erfindungen aus der Plasmaforschung: Energiesparlampe (Wirkungsgrad 30% gegenüber 5% bei einer Glühbirne) den konditionierten Materialien wie z.B. Sitzbezüge Auto oder in der Medizin (Prothesen werden Katheter werden mit Plasmastrahlen sterilisiert). Und in sind sich die Forscher einig: mit Plasmen man noch viel mehr machen als uns bekannt ist...

Quellennachweis


verschiedenes Material der Firmen Pioneer &



Bücher zum Thema Plasmabildschirm

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