Газоразрядные приборы

Многоэлементные и комбинированные лампы

Они имеют четыре сетки и более. При этом две сетки управляющие, то есть позволяет осуществлять двойное управление анодным током. Широко применяются комбинированные лампы, они состоят из нескольких ламп, размещенных в одном баллоне. Причем каждая лампа выполняет свою функцию.

Их принцип действия основан на физических процессах, протекающих в газах при пропускании тока. Прохождение тока через газ называется газовым разрядом. Различают самостоятельный и не самостоятельный газовый разряд. Если заряженные частицы в разрядном промежутке образуются за счет внешних факторов (нагрев катода, радиоактивное излучение), то газовый разряд называется не самостоятельным. Если газовый разряд поддерживается за счет энергии электрического поля, возникающего при подаче напряжения на электроды, то разряд называется самостоятельным.

I

U

С увеличением напряжения на электродах газоразрядной трубки, ток через нее увеличивается. При напряжении в несколько воль (точка а) уже все носители заряда участвуют в образовании тока и дальнейшее увеличение напряжения не вызывает увеличение тока (участок а-б)., при дальнейшем увеличении напряжения скорость дрейфа электронов к аноду увеличивается и они приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул газа при столкновении. Количество заряженных частиц в газовой среде растет, что приводит к новому увеличению тока (участок б-в). Точка в соответствует такому состоянию процесса, когда излученные катодом электроны, порождают столько ионов, что они падают на катод и выбивают не меньшее количество электронов. При этом разряд из несамостоятельного переходит в самостоятельный и способен поддерживаться в отсутствии внешней ионизации. Напряжение, при котором возникает самостоятельный разряд зависит от многих факторов. Чтобы снизить это напряжение катод покрывают веществами, уменьшающими работу выхода электронов (например, оксид бария). На участке в-г ток возрастает при постоянном напряжении за счет размножения носителей заряда. Участок г-д – лавинообразный рост количества заряженных частиц. Он приводит к тому, что увеличение тока сопровождается уменьшением напряжения. Участок а-б-в-г соответствует темному разряду. На участке г-д осуществляется переход к тлеющему разряду. Вблизи поверхности катода очень много положительных ионов. И в этой области электроны приобретают значительную энергию и интенсивно ионизируют газ. Часть ионов захватывает электроны и превращаются в нейтральные молекулы. Процесс рекомбинации сопровождается излучением квантов света и газ начинает светится. Тонкий слой светлого газа образует катодного пятна. Участок д-е – нормальный тлеющий разряд, то есть рост тока происходит за счет увеличения площади катодного пятна. Точка е – катодное пятно захватывает всю площадь катода и для дальнейшего увеличения тока необходимо вновь увеличивать напряжение (участок е-ж). Разряд, соответствующий этому интервалу называется аномальным тлеющим разрядом. В точке ж происходит выравнивание электрическим полем электронов из анода. Возникает дуговой разряд, при котором увеличение тока происходит при уменьшении напряжения. Образуется яркое катодное пятно дугового разряда. И точка з – последующее увеличение тока происходит за счет увеличения площади катодного пятна.

Существует два вида разрядов: коронный и искровой.

Газотрон (газотронный вентиль)

Это двухэлектродный газоразрядный прибор, работающий в режиме несамостоятельного дугового разряда.

Катод газотрона подогревается от постоянного источника и обеспечивает термоэлектронную эмиссию электронов. Материалом для катода служит вольфрам. Анод выполняют из металла или графита. Электроды размещаются в баллоне, заполненным инертным газом или парами ртути.

Под действием напряжения эмитированные электроны разгоняются и приобретают энергию для ионизации молекул газа. Образовавшиеся при ионизации электроны вместе с эмитированными движутся к аноду, а положительные ионы к катоду. Попадая на катод ионы выбивают вторичные электроны. Резкое увеличение ионного тока может привести к разрушению оксидного слоя катода. Газотроны применяются для выпрямления переменных токов в высоковольтных цепях.

Недостатком является большая тепловая инерция (далее разогревание).

Дата добавления: 2014-01-06