Guida monitor - Parte 1

I monitor CRT (Cathode Ray Tube), cioè costituiti da un tubo a raggi catodici sono tutt'oggi i più diffusi in campo informatico. Questa tecnologia costruttiva risale a parecchie decine di anni fa, esattamente nel 1897 per opera dello scienziato tedesco Ferdinand Braun, e fu inizialmente sviluppata per realizzare strumenti di misura per la corrente alternata, cioè il classico oscilloscopio.

I monitor CRT si sviluppano attorno al loro componente fondamentale, cioè il sopra citato Tubo Catodico, e l'evoluzione tecnologica di questo componente ha caratterizzato anche l'evoluzione delle periferiche che lo adottano. L'offerta di mercato in questo settore è decisamente ampia e possiamo trovare sia periferiche con i "classici e tradizionali" tubi catodici, quelli che da sempre hanno caratterizzato i relativi monitor, che quelle con tubi piatti, oppure corti, più recenti ed evoluti. Ovvio che l'introduzione di nuove tecnologie come quelle che caratterizzano le unità a tubo piatto (Flat screen), o corto (short neck), hanno comportato la riduzione di prezzo delle periferiche standard.

Vediamo di spiegare come è fatto e come funziona un monitor CRT, per poi affrontare, in un secondo tempo, un analogo discorso anche per i recentissimi e sempre più apprezzati dispositivi LCD (Liquid Cristall Display), a cristalli liquidi, in grado di ridurre drasticamente gli ingombri tipici dei dispositivi CRT e di abbattere il livello di emissione di onde elettromagnetiche, molto dannose per la salute dell'uomo. 
 
Un monitor CRT è semplicemente costituito da un tubo di vetro nel quale si realizza il vuoto, cioè si aspira tutta l'aria in esso contenuta, con  una parte anteriore rivestita da fosfori, sostanze in grado di emettere luce se colpite da cariche elettriche in atmosfera rarefatta (vedi immagine allegata); la struttura è molto simile a quella di un televisore domestico. Nei CRT abbiamo la presenza di un catodo che produce elettroni (cariche elettriche di segno negativo), i quali vengono "sparati" verso la superficie anteriore del tubo tramite un acceleratore di cariche che sfrutta una elevata differenza di potenziale elettrico; questi elettroni acquistano una notevole energia funzione della velocità raggiunta (E=0,5xmxV² dove con E=energia, m=massa, V=velocità), essendo la loro massa molto limitata. Gli elettroni vanno a colpire la parte anteriore del tubo interagendo con il rivestimento in fosfori, in questo modo abbiamo la "conversione" della loro energia in luce e si vengono a creare delle immagini visibili dall'occhio umano. In generale nei CRT a colori abbiamo tre cannoni di elettroni (vedi immagine sotto - Electron Gun), a differenza del singolo cannone presente nei monitor monocromatici oramai in disuso, anche se non è difficile trovare costruttori che prediligono la scelta costruttiva del singolo cannone.

Come sappiamo il nostro occhio reagisce ai tre colori primari verde, rosso e blu, e alle loro combinazioni che danno luogo ad un numero infinito di colori. I fosfori presenti sulla superficie frontale del tubo catodico sono particelle molto piccole che il nostro occhio non è in grado di percepire e che riproducono questi tre colori primari; questi fosfori, come detto, vengono accesi se colpiti dagli elettroni generati dal catodo e sparati dai tre cannoni presenti nel CRT; ogni cannone viene abbinato ad uno dei tre colori primari. I tre cannoni inviano elettroni sui vari fosfori, questi si accendono combinando i tre colori primari e formando le immagini con i colori voluti.

E' ovvio che per ottenere dei buoni risultati non è sufficiente il solo tubo catodico, ma anche un ottimo circuito di controllo, cioè tutta la parte elettronica che gestisce il funzionamento del monitor; questo è in genere quello che differenzia, da un punto di vista qualitativo, i monitor che montano lo stesso tubo catodico ma adottano differenti circuiti di controllo sviluppati da differenti costruttori. Come detto per ogni cannone abbiamo un fascio di elettroni che deve andare a colpire i fosfori di un ben determinato colore (verde, rosso o blu); è chiaro che bisogna evitare che il fascio di elettroni che deve colpire il fosforo rosso  vada a colpire il  verde, o il blu, e a tal scopo ci viene in aiuto la cosiddetta "maschera", una vera e propria sorta di "mirino" costruito con particolari leghe metalliche, in grado di indirizzare con estrema precisione il fascio di elettroni nel punto desiderato. Esistono differenti tipologie di maschere e queste, a seconda di come sono costruite, vanno a caratterizzare i prodotti dei vari costruttori che le hanno ideate e realizzate.

Le maschere più diffuse sono sostanzialmente tre e vanno sotto il nome di "Shadow Mask", "Aperture Grille" e "Slot Mask".