Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое анод, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое анод, катод, катод прямого накала, катод косвенного накала, катод автоэмиссионный, фотокатод, динод, подогреватель, нить накала, сетка в лампе, управляющая сетка, антидинатронная сетка, экранирующая сетка, катодная сетка, геттер в радиолампе, газопаглотитель, цоколь, цоколевка радиоламп , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Радиолампы и ионные приборы.
Вакуумные электронные приборы обычно представляют собой герметично запаянные стеклянные, металлические или керамические (нувисторы) сосуды с различными электродами внутри, соединенными с контактами внешнего разъема прибора через стеклянный или керамический вакуумно-плотный изолятор. Предварительно из них удаляют воздух. Откачивание сопровождается прогревом, как тепловым, так и высокочастотным (реже СВЧ полем), внутренностей прибора с целью удаления абсорбированных газов. Также для этого используется геттер — круг или кольцо из тонкой жести, покрытый металлическим барием[источник не указан 392 дня] или специальным химическим составом, хорошо поглощающим газы как во время распыления, так и после. Это, как правило, самые ядовитые вещества в вакуумных приборах.
Чем меньше внутри останется газов, тем более долговечен прибор. Минимальное остаточное давление в электронных приборах, работающих при напряжениях до 1 кВ, для долговременной работы считается 10-4 Па. Для высоковольтных кинескопов (27 кВ) минимум составляет 10-7 Па (5-10 лет). Для крупногабаритных устройств вроде ускорителей требования в тысячи раз выше.
В любом вакуумном приборе есть катод (прямого или косвенного нагрева, реже без подогрева — «холодный»), часто покрытый особым составом для высокой эмиссии электронов в вакуум рабочей зоны прибора; и анод — последний рабочий электрод, собирающий «отработанные» электроны.
Все вакуумные приборы имеют в качестве рабочего вещества электронный поток, летящий от катода к аноду и взаимодействующий по пути с простыми электродами (сетки и фокусирующие электроды) и сложными (СВЧ резонаторами, люминесцентными экранами, и тд.)
В вакуумных электронных приборах анод — электрод, который притягивает к себе летящие электроны, испущенные катодом. В электронных лампах и рентгеновских трубках конструкция анода такова, что он полностью поглощает электроны. А в электронно-лучевых приборах анод является элементом электронной пушки. Он поглощает лишь часть летящих электронов, формируя после себя электронный луч.
В вакуумных электронных приборах катод — электрод, который является источником свободных электронов, обычно вследствие термоэлектронной эмиссии. В электронно-лучевых приборах катод входит в состав электронной пушки. Для облегчения электронной эмиссии как правило, делается с нанесением металлов с малой работой выхода электрона и дополнительно подогревается. Различают катоды прямого накала, где нить накала непосредственно является источником электронов, и косвенного, где катод подогревается через керамический изолятор.
Динод (англ. Dynode) — электрод в фотоэлектронном умножителе и некоторых других электровакуумных приборах, служащий для усиления электронного потока за счет вторичной эмиссии электронов.
Фотоэлектрон, эмитированный при освещении катода, ускоряется и попадает на первый динод, потенциал которого на 90—100 В больше, чем на катоде. Каждый попавший на динод фотоэлектрон вызывает эмиссию нескольких электронов, попадающих на второй динод, потенциал которого на 90—100 В больше, чем у предыдущего. Для таких материалов, как BeO и MgO, на каждом диноде возможно увеличение количества электронов в 10 раз. Таким образом, пройдя серию динодов, сигнал (первоначально 1 электрон на каждый фотон падающего света) многократно усиливается.
Нить накала — закрученная нить из тугоплавкого материала (вольфрама или вольфрамовых сплавов), которая благодаря своему сопротивлению превращает электрический ток в свет и тепло (тепловое действие тока). Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Используется в электрических и радио лампах.
Нить накала в вакуумных электронных приборах используется для подогрева катода, с целью получения термоэлектронной эмиссии электронов с катода, а в некоторых случаях сама является катодом прямого накала (например, в вакуумно-люминесцентных индикаторах).
Сетка — электрод электронной лампы, находящийся в потоке электронов между анодом и катодом и не перекрывающий его полностью.
По назначению разделяются на:
управляющая сетка — регулирует поток электронов в соответствии с напряжением входного сигнала, обеспечивает усилительные свойства лампы.
экранирующая сетка — уменьшает емкость промежутка между анодом и управляющей сеткой, что позволяет предотвратить самовозбуждение, повысить коэффициент усиления и увеличить предельную частоту усиления. Применяется в тетродах, пентодах и более сложных лампах.
антидинатронная сетка — подавляет динатронный эффект, улавливает электроны, выбитые из анода вторичной эмиссией.
катодная сетка — в лампах с низким анодным напряжением, например предназначенных для автомобильных радиоприемников с питанием от сети 12 вольт, устанавливается между катодом и управляющей сеткой, дополнительно ускоряет испускаемые катодом электроны.
Электроды пентода. В центре — три спиральные сетки, в собранной лампе они вложены одна в другую
В некоторых случаях предназначение сеток может быть изменено создателем аппаратуры, например тетрод или пентод можно использовать как триод с катодной сеткой, катодную сетку применять в качестве управляющей, экранирующая сетка может играть роль анода в «виртуальном» триоде в составе тетрода или пентода (в генераторе с электронной связью) и т. п.
В самых ранних лампах сетки действительно имели вид плоской сетки, сплетенной из металлических проволок (отсюда и название); все еще применяются в некоторых высокочастотных лампах. Чаще всего сетка представляет собой редкую проволочную спираль, навитую на специальных стойках (траверсах) вокруг катода. Особый случай — стержневые лампы, где роль сеток выполняют пары тонких стержней, расположенных вдоль катода. Система таких «сеток» регулирует электронный поток, не столько задерживая его, сколько фокусируя, то есть работает, как электростатическая линза.
На принципиальных схемах сетки изображаются в виде прерывистых линий между символами катода и анода
Геттер в электронной лампе
Геттер — газопоглотитель, вещество, поглощающее и прочно удерживающее газы (кроме инертных), связывая их за счет хемосорбции, часто используются в устройствах (которые в обиходе тоже называют геттерами) для газопоглощения и обеспечения необходимой степени вакуумирования электровакуумных приборов и в вакуумных насосах. Это, как правило, самые ядовитые вещества в вакуумных приборах. Чем меньше внутри останется газов, тем более долговечен прибор. При взаимодействии с электронами остаточный газ ионизируется и образующиеся положительные ионы бомбардируют катод и другие электроды, распыляя их и «отравляют» катод, изменяя его химический состав и покрывая его плохо испускающим электроны металлом с электродов. А при высоких напряжениях зажигается тлеющий газовый разряд, замыкающий электроды и многократно усиливающий их износ. Кроме того, при усилении слабых сигналов даже в хорошо откачанном электровакуумном приборе остаточный газ является сильным источником шумов.
Принцип действия почти всех геттеров основан на том, что при нагреве металл геттера распыляется внутри баллона и либо химически взаимодействует с веществами, входящими в состав остаточного газа, с образованием твердых соединений, либо растворяет их в качестве твердого раствора (водород). Кроме того, в процессе быстрого распыления геттер действует как однократный вакуумный насос, притягивая молекулы инертных (гелий, неон) и других (органика, аммиак), не поглощаемых химически газов межатомными Ван-дер-Ваальсовыми силами, увлекает на распыляемую поверхность и «хоронит» под следующими оседающими слоями распыленного вещества.
Степень понижения давления зависит от рода эвакуируемого газа. Так, при удалении воздуха геттер может снизить давление не более, чем в 100 раз, так как кислород и азот воздуха образуют с металлом геттера оксиды и нитриды, а аргон, содержание которого около 1 %, почти весь останется. Но, применив предварительную продувку откачиваемого сосуда безаргонной смесью газов, можно добиться значительного увеличения степени геттерного вакуумирования.
Белое пятно сигнализирует о нарушении герметичности колбы индикатора
Существуют две основные разновидности геттеров:
Максимальное остаточное давление в электронных приборах, работающих при напряжениях до 1 кВ, для долговременной работы считается 10−4 Па. Для высоковольтных кинескопов (25 кВ) максимум составляет 10−7 Па (5—10 лет работы).
В 1935 — 1938 годах были разработаны и выпушены так называемые «красные» (по цвету металлизированного слоя на баллоне) стеклянные лампы. Серия этих ламп получила название «красной» Е серии. Она заменила собой серию ламп А. Лампы «красной» Е серии имеют так называемый бесштырьковый цоколь (рис. 1, фиг. а).
В 1938 — 1939 годах была разработана и выпущена серия Е с металлическими лампами, имеющими новый восьмиштырьковый цоколь (рис. 1, фиг. б.) Эта серия, получившая название 11-й Е серии, заменяла в современных конструкциях «красную» серию Е.
Затем были разработаны и выпущены так называемые «ключевые» лампы серии Е с малогабаритным стеклянным баллоном. Серия получила название 21-й серии Е. Применяется в современной аппаратуре наравне с 11-й серией Е. Лампы имеют так называемый «ключевой» или «локтальный» цоколь (рис. 1, фиг. в).
Лампы серии U появились в связи с широким распространением приемников универсального питания (бестрансформаторных приемников).
Впервые лампы серия U были выпушены в 1939 — 1940 годах в виде так называемой 11-й U серии. Она заменила серию С. Лампы этой серии имеют цоколь, изображенный на рис. 1, фиг. б.
Одновременно была выпущена целиком в стеклянном оформлении так называемая «красная» серия U. Лампы имеют октальный (американский) цоколь (рис. 1, фиг. г).
Рис. 1. Различные виды цоколей
Цоколевка («распиновка»), или разводка выводов — описание каждого контакта электрического соединения в электронной аппаратуре, например - цоколевка радиоламп. Цоколевка необходима для задач сборки и ремонта устройств, содержащих несколько выводов, она идентифицирует все контакты соединения.
Пример цоколевки радиолампы ГУ-19
Двойной лучевой тетрод для генерирования, усиления и умножения частоты высокочастотных колебаний в диапазоне частот до 500 МГц.Оформление – стеклянное, бесцокольное.
Вакуумные электронные приборы
Исследование, описанное в статье про анод, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое анод, катод, катод прямого накала, катод косвенного накала, катод автоэмиссионный, фотокатод, динод, подогреватель, нить накала, сетка в лампе, управляющая сетка, антидинатронная сетка, экранирующая сетка, катодная сетка, геттер в радиолампе, газопаглотитель, цоколь, цоколевка радиоламп и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Радиолампы и ионные приборы
Комментарии
Оставить комментарий
Радиолампы и ионные приборы
Термины: Радиолампы и ионные приборы