(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

(катодным) пятном на аноде. Возникновение такого разряда называют обратным зажиганием. Основными факторами, способствующими возникновению обратного зажигания, являются: 1) большая амплитуда обратного тока 1Ь тах (рис. 7.36, б); величина ее зависит

от скорости спада анодного тока (кривая которого оттенена

штриховкой) на участке вблизи нуля, 2) большой начальный скачок обратного напряжения UM, 3) большое давление (плотность) пара в анодной области.

Величина начального скачка обратного напряжения Ub0 оказывает также значительное влияние на величину обратного тока.

При малых значениях Ub0 (лежащих в пределах до 0,5-1 кв) толщина ионной оболочки б (рис. 7.36, а) после ее возникновения остается почти неизменной, поскольку поле анода затрачивается почти целиком на проведение униполярного ионного тока через промежуток б к аноду. Такой обратный ток при высоких значениях обратного напряжения (выше нескольких киловольт) представляет собой лишь одну из составляющих обратного тока, называемую статической. Другая составляющая обратного тока, называемая динамической, возникает в результате расширения толщины ионной оболочки б, нарастающей под действием анодного напряжения. Такое расширение возникает благодаря выталкиванию электронов из ближайших к аноду участков плазмы к катоду. С ростом толщины оболочки число ионов, образующих обратный ток, увеличивается.

Спадание во времени статической составляющей обратного тока в низковольтных ртутных вентилях (с напряжением примерно до 1 кв) определяется экспонентой (1.10)

где 1Ь тах - начальное значение обратного тока, т - постоянная времени деионизации. Такой ход обратного тока в низковольтном ртутном вентиле подтверждает осциллограмма, приведенная на рис. 7.37, а, снятая при напряжении Uba = 50 в и давлении пара р = 24 Ю-3 мн/см2 [68].

Зависимость амплитуды и продолжительности спада tcn статической составляющей обратного тока от скорости снижения прямого

тока показывают осциллограммы, приведенные на рис. 7.37, б.

Изменение во времени полного значения обратного тока при высоком напряжении (Ub0 = 50 кв) и = 3 106 а/сек иллюстрируют осциллограммы тока (кривая /) и напряжения (кривая 2), приведенные на рис. 7.38, а [68]. В связи с появлением в обратном токе, кроме статической, еще и динамической составляющей, зави-



сящей от скорости нарастания обратного напряжения --, амплитуда

обратного тока возросла больше, чем на порядок величины против амплитуды обратного тока при низком анодном напряжении. При

Ьсп,мксек 1Ьтвх,ма


- со

0,3

at

0,1

о--

0,6 0,7 0,8 0,3/оф

Рис. 7.37. Осциллограмма обратного тока при малом напряжении на аноде (а) и кривые зависимости амплитуды и продолжительности обратного тока от производной прямого тока при спаде его (б)

наличии большой динамической составляющей тока амплитуда обратного тока/атах совпадает повремени с максимумом скорости нарастания обратного напряжения.

1GMKce/fie- ддддИддд

=25мксек

м-30мксек

130 110

0,3 0,4 05 0,6 0,7 0,8 10sf,ff/ceK

Рис. 7.38. Осциллограмма обратного тока в высоковольтном ртутном вентиле (а) и кривые зависимости амплитуды обратного тока и его продолжительности от скорости нарастания обратного напряжения (б)

Длительность спада обратного тока при наличии динамической составляющей tcn сокращается, что объясняется ускоряющим действием поля на процесс исчезновения зарядов. Численную зависимость амплитуды и длительности спада обратного тока в области высоких напряжений от скорости нарастания обратного напряжения иллюстрируют кривые рис. 7.38, б.



При осциллографировании кривых обратного тока в них входит также неотделимый при измерениях ток смещения. Он составляет обычно около 30-40% от полного значения обратного тока.

Кроме электрических величин и плотности пара, на вероятность возникновения обратного тока влияют также: 1) степень чистоты анодной поверхности, на которой возникает катодное пятно, и 2) состояние вакуума.

При плохо очищенной поверхности анода на ней остаются диэлектрические пленки, а при плохом вакууме такие пленки образуются вновь. С появлением диэлектрических микропленок на поверхности анода на них оседают ионы, как это схематически показано на рис. 7.39, а. Ионный слой создает в толще пленок и на их краях настолько сильное электрическое поле, что становится возможным непосредственный выход электронов из анода (элек-

тростатическая эмиссия). Электростатическая эмиссия может возникать и при отрыве от анода ртутных капель, несущих положительный заряд. Ртутные капли возникают на аноде при конденсации ртутных паров или при отражении от анода тех капель, которые выбрасываются вместе со струями пара катодным пятном. При прохождении на прямом пути к аноду через остаточную плазму капли приобретают положительный заряд.

Вышедшие из анода электроны ускоряются полем в направлении к катоду и, приобретя достаточную энергию, ионизируют молекулы пара. Ионы, полученные в результате ионизации, возвращаются к аноду, увеличивая при этом первоначальное значение обратного тока. При взаимном усилении электронного и ионных потоков несамостоятельный разряд быстро переходит в самостоятельный (обратное зажигание). Такой переход иллюстрирует осциллограмма, записанная пунктиром на рис. 7.39, б. Сплошная кривая на этом рисунке относится к обратному току, спадающему до нуля без перехода к обратному зажиганию.

В связи с влиянием на возможность возникновения обратного зажигания ряда факторов, носящих случайный (статистический) характер, то в качестве количественного критерия оценки подвер-


5) 0 100 200 300 ЬОО мксек

Рис. 7.39. Покрытие диэлектрической пленки на аноде ионами (а) и осциллограмма обратного тока при малом и высоком давлении паров (б)



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.