Название: Электровакуумные приборы (Алексеев C. Н.)

Жанр: Военный

Просмотров: 3991

4.1  электрический разряд в газах

Наряду с электронными приборами в технике широко используются раз- личные приборы, работа которых основана на прохождении электрического тока через газ [4, 7, 9]. Носителями электрических зарядов в этих приборах являются не только электроны, но и положительные, и отрицательные ионы газа. Прохождение электрического тока через газ называют электрическим разрядом в газе, а приборы, использующие это явление — газоразрядными, или ионными.

При прохождении тока через ионный прибор медленно перемещающиеся положительные ионы своим электрическим полем компенсируют поле отри- цательного пространственного заряда электронов, вследствие чего внутрен-

нее сопротивление газоразрядного прибора получается очень малым. Это по- зволяет в газоразрядных приборах при небольших напряжениях, приклады- ваемых к прибору, получить большие разрядные токи.

Газоразрядные приборы наполняются каким-либо инертным газом (ге- лий, аргон, неон, криптон, ксенон), водородом или парами ртути, а также смесью нескольких ионных газов.

Плотность газа или паров ртути, которыми заполнен прибор, существен-

но влияет на условия прохождения электрического тока через прибор. В га- зонаполненных приборах давление газа большей частью не превосходит де- сятых долей миллиметра ртутного столба. В некоторых приборах оно дости- гает десятков миллиметров ртутного столба и даже нескольких атмосфер.

По виду электрического разряда ионные приборы делятся на две основ-

ные группы:

— приборы несамостоятельного разряда;

— приборы самостоятельного разряда.

В приборах несамостоятельного разряда эмиссия электронов с катода, не- обходимая для существования разрядного тока, создаётся нагревом катода внешним источником тока (термоэлектронная эмиссия) или воздействием на поверхность катода и объём газа квантов лучистой энергии (фотоэлектронная эмиссия). В приборах самостоятельного разряда эмиссия электронов с катода вызывается бомбардировкой поверхности катода положительными ионами, приходящими к катоду из разрядного промежутка.

В радиолокации применяется большое число различных типов ионных приборов несамостоятельного и самостоятельного разрядов: газотроны, тира- троны, стабилитроны, ионные разрядники, газосветные лампы, декатроны, цифротроны и другие приборы.

Газотроны — газонаполненные двухэлектродные лампы с накаливаемым катодом. Применяются для выпрямления токов промышленной частоты. Раз- ряд в газотронах несамостоятельный, по характеру — дуговой.

Тиратроны — это трёх- или четырёхэлектродные газонаполненные при- боры. Существуют тиратроны с накаливаемым катодом (использующие не- самостоятельный  дуговой  разряд)  и  с  холодным  катодом  (использующие

самостоятельный  тлеющий  разряд).  Сетки  в  тиратронах  предназначены только для управления зажиганием, так как после возникновения разряда напряжение на сетках практически не влияет на величину анодного тока. Поэтому такие приборы можно использовать только в различных ключевых схемах или схемах   выпрямителей   с плавной регулировкой величины выпрямленного тока.

Стабилитроны  (стабиловольты)  —  двухэлектродные  приборы  само-

стоятельного разряда, используемые для стабилизации напряжений в цепях постоянного тока. Существуют стабилитроны тлеющего разряда (напряжение стабилизации Uстаб  = 75÷150 В) и коронного разряда (Uстаб = 1000÷10 000 В).

Декатроны — многоэлектродные газонаполненные приборы тлеющего разряда, предназначенные для счёта электрических импульсов в десятичной системе счисления. По способу переноса разряда с одного разрядного про-

межутка на другой декатроны делятся на двухимпульсные и одноимпульс-

ные, а по выполняемым функциям — на счётные и коммутаторные.

Цифротроны  — индикаторные лампы тлеющего разряда для отображе-

ния различной информации в виде высвечиваемых цифр.