(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

Постоянная времени деионизации т зависит от геометрических размеров и формы междуэлектродного промежутка. У малогабаритных газотронов значение т лежит в пределах 20-50 мксек.

По экспоненциальной зависимости (1.10) убывает и обратный ток в газотроне (рис. 1.9, б) (пока обратное напряжение не достигает значений, превышающих 3-5 /се). При больших значениях напряжения отрицательное поле анода отсасывает из распадающейся плазмы дополнительное число ионов, что увеличивает обратный ток.

При нормальном режиме обратный ток в газотроне не превышает обычно сотых и десятых долей миллиампера. Его влияние сказывается на пробивном напряжении прибора. Ионы обратного тока, попадая на поверхность анода, создают эмиссионные центры, способствующие нарастанию тока самостоятельного разряда (пунктирный участок кривой обратного тока на рис. 1.9, б), который при интенсивном росте переходит в пробой промежутка. Такой пробой называется обратным зажиганием. Чем выше обратное напряжение, тем вероятнее развитие обратного зажигания. Допустимое максимальное значение обратного напряжения Ub гаах, которое обычно меньше пробивного напряжения у высоковакуумных приборов, лимитируется появлением заметной вероятности возникновения обратного зажигания.

Чем больше остаточная концентрация зарядов после гашения дуги, тем больше вероятность появления обратного зажигания при меньших значениях обратного напряжения, как это показывает семейство кривых Пашена, приведенных на рис. 1.9, в для разных моментов времени после гашения разряда. Кривая £/пр1 снималась через время t = т после гашения разряда, кривая U,m - через время t = Зт, а кривая UTIVS - через время t = 5т. Последняя кривая приближается к кривой пробивных напряжений при почти полном отсутствии остаточных зарядов.

По значениям пробивных напряжений устанавливается с необходимым запасом максимально допустимое значение обратного напряжения, которое нормируется у данного типа газотронов в качестве одного из его основных параметров.

Промышленные типы газотронов выпускаются с максимальным значением обратного напряжения до 15-25 кв, а специальные типы газотронов - на напряжение до 200-300 кв.

Промышленное применение получили газотроны, заполняемые инертным газом (газовые приборы) и ртутными парами (ртутные газотроны). Преимущество газовых приборов - независимость плотности газа, а следовательно их электрического режима, от изменения температуры окружающей среды.

Недостатком газовых приборов является меньшая долговечность и относительно меньшее значение выдерживаемых ими обратных напряжений. Причина этого заключается в том, что начальное давление газа выбирается у них более высоким, чем у ртутных газо-



тронов. Это обусловлено тем, что газ в процессе эксплуатации прибора поглощается стенками и электродами. Чтобы предупредить снижение плотности газа ниже допустимого минимума, когда начинает нарушаться нормальное горение дугового разряда, вводится необходимый начальный запас газа.

Преимущество ртутных газотронов в том, что их легче выполнить на высокие напряжения, поскольку давление среды значительно меньше, чем в газовых приборах (оно соответствует температуре ртутной капли, расположенной-на дне катодной горловины). Молекулы пара, исчезающие в порах стенок, замещаются во внутреннем объеме прибора новыми молекулами, получаемыми в результате последующего испарения ртутной капли. Однако ртутные газотроны могут работать в более ограниченном диапазоне температур окружающей среды (15-45° Q. Нижний предел ограничен минимально необходимым давлением для нормального зажигания и горения дуги, верхний предел - условиями получения высокого значения пробивного напряжения.

Промышленное применение газотронов сохранилось в настоящее время главным образом в области повышенных и высоких напряжений (выше 3-5 кв) при токах до нескольких десятков ампер. Специальные типы газотроков выполняются и на напряжение до 200-300 кв, рассчитанные на малые токи нагрузки (1-2 а).

Номенклатура промышленных типов газотронов и соответствующие им параметры приводятся в справочниках и каталогах на ионные приборы с накаленным катодом.

§ 1.4. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ВЕНТИЛИ (ДИОДЫ)

Полупроводниками называют кристаллические тела, у которых значение удельного сопротивления при комнатной температуре лежит в пределах от Ю-4 до 104 ом -см, в то время как у металлов оно ограничено значениями от 10 6 до 10~~4 ом -см, а у диэлектриков - от 105 до 1022 ом -см.

Разная величина проводимости у трех названных классов кристаллических тел обусловлена разной величиной энергии, которую надо затратить на то, чтобы освободить валентный электрон от связей с атомами, расположенными в узлах кристаллической решетки вещества.

Энергия валентным электронам атомов кристалла может быть сообщена через: а) тепловые кванты (фононы), излучаемые при тепловых колебаниях решетки, б) световые кванты (фотоны), в) 1>-кванты или потоки атомарных частиц и г) путем воздействия на вещество достаточно сильным электрическим полем

При температурах, значительно превышающих 0° К, основным источником энергетического воздействия на валентные электроны в кристалле являются тепловые кванты (фононы). Энергия, которой должны обладать фононы для освобождения электрона от его связей



с атомом, зависит от структуры кристалла, характеризуемой его энергетической диаграммой.

Прежде чем перейти к рассмотрению энергетических диаграмм кристаллических тел, ознакомимся с энергетическими диаграммами одиночного атома и двухатомной молекулы (рис. 1.10).

Сплошными линиями на рис. 1.10, а условно показаны некоторые из тех энергетических уровней, которые возможны в атоме и обычно заняты электронами. Пунктирные линии соответствуют тем энергетическим уровням, которые возможны в атоме, но не заняты или временно заняты электронами (атом либо молекула находится в состоянии возбуждения).

Когда валентному электрону сообщается добавочная энергия, то в зависимости от ее величины он может перейти на уровень возбуждения UB (пунктирные линии) связи с атомом (процесс


или вовсе освободиться от


Рис. 1.10. Энергетические диаграммы атома (а) и двухатомной молекулы (б)

ионизации). Минимальный энергетический уровень £/,-, при котором валентный электрон освобождается от связи с атомом (ионизируется), отмечен на диаграмме точечным пунктиром.

Закономерным для энергетического спектра атома является то, что разрешенные энергетические уровни дискретны. Они разделены энергетическими полосами, в которых нет и не может быть по законам квантовой физики энергетических уровней, содержащих электроны. Такие полосы называются запретными. Переход электрона на разрешенный уровень, но занятый другим электроном, также невозможен в силу известного принципа Паули, выражающегося в том, что на определенном энергетическом уровне у атома, молекулы или монокристалла не может быть более одного электрона с одной и той же энергией (точнее, квантовыми состояниями).

Характерным для энергетической диаграммы двухатомной молекулы (рис. 1.10, б) является то, что энергетические уровни, которые занимали валентные электроны в атомах до объединения в молекулы, не сливаются после образования молекулы в общий энергетический уровень, а сохраняются как два самостоятельных энергетических уровня (Зр и Зр ) с очень малой разницей в энергиях между ними. Это является также следствием принципа Паули.

Смещение энергетических уровней наблюдается и при формировании кристаллов, причем количество смещенных уровней по отношению к исходному в атоме равно числу атомов в рассматриваемом объеме монокристалла.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.