(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

может быть достигнуто тщательным экранированием прибора, разряд прекращается (пунктирный участок / на характеристике рис. 1.30, б).

После того как напряжение на приборе достигает значения, соответствующего переходу к пологому участку характеристики, разряд в приборе становится самостоятельным, т. е. он перестает зависеть от внешних ионизаторов.

Различают три вида самостоятельного разряда-: темный, тлеющий и дуговой. В тлеющем разряде различают еще две его формы: нормальный тлеющий разряд и аномальный тлеющий разряд.

Основным видам самостоятельного разряда соответствуют почти плоские участки /, / и VI на полной вольт-амперной характеристике разряда. Участок подъема IV соответствует аномальному тлеющему разряду. Промежуточные участки относятся к переходным стадиям разряда.

Каждому виду разряда соответствует определенный диапазон напряжений и токов (точнее, плотности тока на катоде). Об абсолютных значениях напряжений и токов, зависящих от материала катода, расстояния между электродами, состава и давления газа, можно ориентировочно судить по шкале токов и напряжений, нанесенной (для серии приборов) на осях координат.

Так, для темного разряда (участок /) характерным являются весьма малые токи, измеряемые микроамперами, и достаточно высокие напряжения, лежащие в пределах от нескольких сот до нескольких тысяч вольт. Этим напряжениям соответствует достаточно сильное поле, устанавливающееся внутри прибора, распределенное при темном разряде более или менее равномерно вдоль всего междуэлектродного промежутка. Это поле ускоряет электроны, которые при столкновениях с атомами газа возбуждают и ионизируют их. Общее число актов возбуждения и ионизации в темном разряде относительно невелико, поскольку малы и электронные потоки. Поэтому редки процессы возбуждения и восстановления возбужденных атомов в нормальные (что связано с излучением фотонов). Свечение разряда здесь слабое, что и. явилось основанием к названию темный разряд.

Характерными для тлеющего разряда являются токи, измеряемые десятками и сотнями миллиампер, и напряжение на приборе, лежащее в пределах от 60 до нескольких сот вольт. Поле внутри прибора распределено при тлеющем разряде неравномерно. По ходу кривой потенциалов (рис. 1.30, в) также, как и при несамостоятельном дуговом разряде (см. рис. 1.8, б), междуэлектродный промежуток может быть разбит на три характерных участка: 1) прикатодный dK, 2) столб разряда / и 3) прианодный участок.

Процессы в прикатодном участке представляют собой основу существования разряда. Остальные участки могут в разряде отсутствовать. Они появляются только тогда, когда протяженность между, анодом и катодом превышает длину катодной части разряда.



Поле в прикатодном участке тлеющего разряда характеризуется относительно большим падением напряжения Д[/к. Оно создается и поддерживается ионами, возникающими вблизи катода в процессе ионизации атомов газа электронами, покидающими катод. Эти электроны эмиттируются катодом при бомбардировке его поверхности положительными ионами, а также фотонами и метастабиль-яыми атомами попадающими из разряда на катод.

Процессы в прикатодном участке в тлеющем разряде представляют собой независимый от остальной части разряда замкнутый цикл. Он состоит из движения ионов к катоду и встречного движения электронов, выходящих из катода под ударами ионов. При ионизации электронами атомов газа возникают новые ионы, замещающие ушедшие. Независимость существования катодного цикла и обеспечивает возможность существования тлеющего разряда при наличии только прикатодного участка dK.

Процессы в столбе разряда й на анодном участке качественно не отличаются от рассмотренных одноименных участков в несамостоятельном дуговом разряде (см. § 1.3). Эти процессы связаны с формированием каналов проводимости в междуэлектродном промежутке вне катодной части разряда!

При установившемся нормальном тлеющем разряде катодное падение напряжения Д[/к приобретает вполне определенное значение, зависящее от материала катода и состава газа. При этом значении А1ГК ионы, ускоряемые полем, приобретают энергию, при которой обеспечивается требующаяся интенсивность эмиссии электронов из катода и устанавливается необходимое соотношение между количеством электронов, покидающих катод, и количеством ионов, его бомбардирующих.

Вполне определенное значение в нормальном тлеющем разряде приобретает также и удельная плотность тока на катоде /к0 [плотность тока, отнесенная к давлению газа р0 = 13,3 мн/см2 (мм рт. ст.)]. При давлениях газа, отличных от этого значения, плотность тока на катоде при нормальном тлеющем разряде равна [3]

Наличие постоянной плотности тока на катоде при неизменном Давлении в нормальном тлеющем разряде ведет к тому, что участок поверхности катода, пропускающий ток, растет пропорционально величине тока. (Это можно видеть по свечению газа на поверхности катода.)

После того как вся поверхность катода начинает пропускать ток, нормальный тлеющий разряд переходит в аномальный. Последний характеризуется нарастающим падением напряжения на прикатодном участке одновременно с повышением удельной плотности тока но всей поверхности катода.

В стабилитронах тлеющего разряда обычно используется нормальный тлеющий разряд, соответствующий почти горизонтальному


(1.52)



участку вольт-амперной характеристики. Ординаты этого участка определяют напряжение горения разряда. Это напряжение мало отличается от катодного падения напряжения, поскольку в большинстве типов стабилитронов тлеющего разряда расстояние между электродами выбирается лишь немного больше нормальной протяженности прикатодного участка а\. В этом случае столб и при-анодный участок разряда в приборе не возникают.

Максимально допустимое значение тока стабилитрона ограничено началом перехода к аномальному тлеющему разряду.

Структурная схема промышленного типа стабилитрона тлеющего разряда приведена на.рис. 1.31, а. В герметически закрытом баллоне, заполненном после откачки воздуха и других молекулярных газов неоном с некоторой примесью аргона, размещены цилиндрический катод К и внутренний коаксиальный стержневой анод Л. Большая поверхность катода позволяет повысить верхний предел тока стабилизации. Давление газа в стабилитронах выбирается обыч-а к 25т 35 ча is so но в пределах 270-400 мн/м2 (20-30 мм рт. ст.) t тем, чтобы получить достаточно высокую плотность тока на катоде.

Вольт-амперная характеристика стабилитрона приведена на рис. 1.31, б. Пологий участок характеристики определяет


Рис. 1.31. Стабилитрон тлеющего разряда (с) и его вольт-амперная характеристика (б)

граничные значения тока стабилизации / CTmin и /с

Допусти-

мые численные значения /ст т;п равны 1-3 ма, а значения /СТ тах - 30-35 ма. Ординаты среднего участка вольт-амперной характеристики соответствуют номинальному напряжению стабилизации Ucr.

Наклон характеристики на рабочем участке определяет дифференциальное (динамическое) сопротивление стабилитрона. Эта величина характеризует качество стабилизации в режиме изменения нагрузочного тока. Чем меньше дифференциальное сопротивление, тем меньше колебания стабилизируемого напряжения при изменении нагрузочного тока.

Напряжение зажигания U3 Тлеющего разряда определяется границей перехода от несамостоятельного к самостоятельному темному разряду.

Промышленность выпускает стабилитроны тлеющего разряда на нормированную шкалу напряжений от 60 до 250 в. При необходимости стабилизировать более высокие напряжения стабилитроны включаются последовательно.

- Номенклатура выпускаемых ионных стабилитронов с указанием их параметров приводится в справочниках и каталогах.



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.