Elektrovákuové zariadenia: princíp činnosti, príklady. Žiarovky Thomasa Edisona

Elektrovákuové zariadenia sa rozšírili. Pomocou týchto zariadení je možné premieňať elektrickú energiu jedného druhu na elektrickú energiu iného druhu, líšiacu sa tvarom, veľkosťou a frekvenciou prúdu alebo napätia, ako aj energiu žiarenia na elektrickú energiu a naopak.

S pomocou elektrovákuové zariadenia Tlačová stena narodeniny Gorreklama Voronezh.

je možné plynulo alebo stupňovito regulovať rôzne elektrické, svetelné a iné veličiny, pri vysokých alebo nízkych otáčkach a s nízkou spotrebou energie na samotný proces regulácie, teda bez výrazného poklesu účinnosti, charakteristické pre mnohé iné spôsoby regulácie a riadenia. .

Tieto prednosti elektrovákuových prístrojov viedli k ich využitiu na usmerňovanie, zosilňovanie, generovanie a frekvenčnú premenu rôznych elektrických prúdov, oscilografiu elektrických a neelektrických javov, automatické riadenie a reguláciu, prenos a príjem televízneho obrazu, prenos a príjem televízneho obrazu, elektrickú energiu a elektrickú energiu. rôzne merania a ďalšie procesy.

Elektrovákuové zariadenia sú zariadenia, v ktorých pracovný priestor, izolovaný plynotesným plášťom, má vysoký stupeň vákua alebo je naplnený špeciálnym médiom (pary alebo plyny) a ktorých pôsobenie je založené na využití elektrických javov v vákuum alebo plyn.

Elektrovákuové zariadenia sa delia na elektronické zariadenia, v ktorých vo vákuu prechádza čisto elektronický prúd, a iónové zariadenia (plynový výboj), ktoré sa vyznačujú elektrickým výbojom v plyne alebo pare.

V elektronických zariadeniach ionizácia prakticky chýba a ak sa pozoruje v malej miere, nemá citeľný vplyv na činnosť týchto zariadení. Zriedenie plynu v týchto zariadeniach sa odhaduje pri zvyškovom tlaku plynu menej ako 10-6 mm Hg. Art., charakteristické pre vysoké vákuum.

V iónových zariadeniach je tlak zvyškových plynov 10-3 mm Hg. čl. a vyššie. Pri tomto tlaku sa značná časť pohybujúcich sa elektrónov zrazí s molekulami plynu, čo vedie k ionizácii, a preto sú v týchto zariadeniach procesy elektrónovo-iónové.

Prevádzka vodičových (bezvýbojových) elektrických vákuových zariadení je založená na využití javov spojených s elektrickým prúdom v pevných alebo kvapalných vodičoch umiestnených v riedkom plyne. V týchto zariadeniach nedochádza k elektrickému výboju v plyne alebo vo vákuu.

Elektrovákuové zariadenia sú rozdelené podľa rôznych kritérií. Osobitnú skupinu tvoria vákuové elektrónky, teda elektronické zariadenia určené na rôzne premeny elektrických veličín. Týmito svietidlami sú podľa účelu použitia generátory, zosilňovače, usmerňovače, frekvenčné meniče, detektory, meracie svietidlá atď. Väčšina z nich je navrhnutá pre nepretržitú prevádzku, ale vyrábajú sa aj svietidlá pre pulzný režim. Vytvárajú elektrické impulzy, teda krátkodobé prúdy, za predpokladu, že trvanie impulzov je oveľa kratšie ako intervaly medzi impulzmi.

Elektrovákuové zariadenia sa klasifikujú aj podľa mnohých ďalších kritérií: podľa typu katódy (horúca alebo studená), podľa konštrukcie valca (sklenený, kovový, keramický alebo kombinovaný), podľa typu chladenia (prirodzené, t.j. sálavé, nútené vzduch, voda).

Úvod
Podtitul tejto knihy – „Najlepšie spôsoby, ako predchádzať kriminalite“ – naznačuje najmä: 1) spôsoby, ako sa zbaviť pliagy falošných poplachov; 2) pochopenie zo strany zamestnancov bezpečnostnej služby...

Napájacie obvody pre žiarivky
Žiarivky sú zapojené do siete sériovo s indukčnou reaktanciou (tlmivkou), ktorá zabezpečuje stabilizáciu striedavého prúdu vo svietidle. Faktom je, že elektrický výboj v plyne...

Vedecká a technická podpora a údržba
Keď som kamarátovi povedal, že si chcem kúpiť auto, povedal: „Mali by ste si kúpiť také a také auto, pretože nemá problémy s opravami, vždy sa naň dajú nájsť náhradné diely.“ &quo...

Pomocou elektrovákuových zariadení (EVD) je možné premieňať elektrické veličiny, ako je prúd alebo napätie, v tvare, hodnote a frekvencii, ako aj energiu žiarenia a naopak. Je možné vykonať komplexnú transformáciu optického obrazu na elektrinyšpeciálny tvar alebo naopak (v televíznych a osciloskopových trubiciach). Elektrické, svetelné a iné veličiny je možné regulovať plynulo alebo v krokoch pri vysokej alebo nízkej rýchlosti a s nízkou spotrebou energie na samotný proces regulácie, teda bez výrazného poklesu účinnosti. Nízka zotrvačná charakteristika EVP umožňuje ich použitie v obrovskom frekvenčnom rozsahu od nuly do 1012 Hz.

Tieto prednosti elektronických zariadení viedli k ich využitiu na usmerňovanie, zosilňovanie, generovanie, premenu frekvencie, oscilografiu elektrických a neelektrických javov, automatické riadenie a reguláciu, prenos a príjem televízneho obrazu, rôzne merania a iné procesy.

Elektrovákuové zariadenia sú zariadenia, v ktorých pracovný priestor, izolovaný plynotesným plášťom, má vysoký stupeň vákua alebo je naplnený špeciálnym médiom (pary alebo plyny) a ktorých pôsobenie je založené na využití elektrických javov v vákuum alebo plyn.

Pod podtlakom treba rozumieť stav plynu, najmä vzduchu, pri tlaku pod atmosférickým tlakom. Vo vzťahu k EVP je pojem „vákuum“ definovaný na základe povahy pohybu elektrónov. Ak sa elektróny voľne pohybujú v priestore bez toho, aby sa zrazili s molekulami zostávajúcimi po odčerpaní plynu, potom hovoria o vákuu. A ak sa elektróny zrazia s molekulami plynu, mali by sme jednoducho hovoriť o riedkom plyne.

Elektrovákuové zariadenia sa delia na elektronické, v ktorých vo vákuu prechádza čisto elektronický prúd, a iónové (plynový výboj), ktoré sa vyznačujú elektrickým výbojom v plyne (alebo pare).

V elektronických zariadeniach prakticky chýba ionizácia a zriedenie plynu tlakom menej ako 100 μPa, charakteristické pre vysoké vákuum.

V iónových zariadeniach je tlak 133 * 10 -3 Pa a vyšší. V tomto prípade sa značná časť pohybujúcich sa elektrónov zrazí s molekulami plynu a ionizuje ich.

Existuje ďalšia skupina vodivých (bezvýbojových) EVP. Ich pôsobenie je založené na využití javov spojených s elektrickým prúdom v pevných alebo kvapalných vodičoch umiestnených vo vypúšťanom plyne. V týchto zariadeniach nabíjačka nie v plyne ani vo vákuu. Patria sem žiarovky, stabilizátory prúdu, vákuové kondenzátory atď.

Špeciálnu skupinu EVP tvoria elektrónky určené pre rôzne premeny elektrických veličín. Tieto svietidlá sú generátor, zosilňovač, usmerňovač, frekvenčný menič, detektor, merací prístroj atď.

V závislosti od pracovných frekvencií sa vákuové trubice delia na nízkofrekvenčné, vysokofrekvenčné a ultravysokofrekvenčné.

Vo všetkých EVP je možné tok elektrónov regulovať jeho ovplyvňovaním elektrickým alebo magnetickým poľom. Elektronické elektrónky, ktoré majú dve elektródy – katódu a anódu – sa nazývajú diódy. Diódy na usmerňovanie striedavého prúdu v napájacích zdrojoch sa nazývajú kenotróny. Svietidlá, ktoré majú riadiace elektródy vo forme mriežok, sa dodávajú s počtom elektród od troch do ôsmich a nazývajú sa: trióda, tetroda, pentóda, hexóda, heptóda a októda. V tomto prípade sú žiarovky s dvoma alebo viacerými mriežkami zaradené do skupiny viacelektródových žiaroviek. Ak lampa obsahuje niekoľko systémov elektród s nezávislými tokmi elektrónov, potom sa nazýva kombinovaná (dvojitá, dióda, dvojitá trióda, trióda-pentóda, dvojitá dióda-pentóda atď.).

Hlavnými iónovými zariadeniami sú tyratróny, zenerove diódy, lampy s indikáciou znamenia, ortuťové ventily (riadené a neriadené), iónové zvodiče atď.

Veľkú skupinu tvoria katódové prístroje, medzi ktoré patria obrazové trubice (televízne prijímacie trubice), vysielacie televízne trubice, oscilografické a pamäťové trubice, elektrónovo-optické prevodníky obrazu, katódové spínače, indikačné trubice radarových a hydroakustických staníc atď.

Do skupiny fotoelektronických zariadení patria elektrovákuové fotobunky (elektronické a iónové) a fotoelektronické násobiče. Medzi elektrické osvetľovacie zariadenia patria žiarovky, svetelné zdroje s plynovou výbojkou a žiarivky.

Zvláštne miesto zaujímajú röntgenové trubice, počítadlá elementárnych častíc a iné špeciálne zariadenia.

Elektrovákuové zariadenia sa klasifikujú aj podľa ďalších kritérií: podľa typu katódy (horúca alebo studená), podľa materiálu a konštrukcie valca (sklenené, kovové, keramické, kombinované), podľa typu chladenia (prírodné alebo sálavé a nútený - vzduch, voda, para).

Elektrovákuové zariadenia (EVD) sú zariadenia, v ktorých sa elektrický prúd vytvára prúdom elektrónov alebo iónov pohybujúcich sa v prostredí vysokého vákua alebo inertného plynu. EVP sa delia na elektronicky riadené lampy (ECL), katódové trubice (CRT), plynové výbojky (GD) a fotoelektrické (fotoelektronické) zariadenia.

V EUL sa elektrický prúd vytvára pohybom elektrónov vo vysokom vákuu (tlak plynu je iba 1,33 () Pa (mm Hg)) elektrónov z jednej elektródy na druhú. Najjednoduchšia EUL je dióda.

Dióda. Dióda obsahuje iba dve elektródy: katódu a anódu. Katóda je zdrojom voľných elektrónov. Na to, aby elektróny opustili katódu, musia dostať dodatočnú energiu, ktorá sa nazýva pracovná funkcia. Elektróny prijímajú túto energiu, keď sa katóda zahrieva elektrickým prúdom. Emisia elektrónov vyhrievanou katódou sa nazýva termionická emisia.

Záporný priestorový náboj tvorený elektrónmi unikajúcimi z katódy vytvára na jej povrchu elektrické pole, ktoré bráni elektrónom opustiť katódu a vytvárať potenciálnu bariéru na ich ceste.

Na anódu sa aplikuje kladné napätie vzhľadom na katódu, čo znižuje potenciálnu bariéru na povrchu katódy. Elektróny, ktorých energia je dostatočná na prekonanie potenciálovej bariéry, opúšťajú oblasť priestorového náboja, vstupujú do urýchľujúceho elektrického poľa anódového napätia a pohybujú sa smerom k anóde, pričom vytvárajú anódový prúd. So zvyšujúcim sa anódovým napätím sa zvyšuje aj anódový prúd diódy.

Pri zápornom anódovom napätí sa potenciálna bariéra na povrchu katódy zvyšuje, energia elektrónov je nedostatočná na jej prekonanie a diódou nepreteká žiadny prúd. Toto je dôležitá vlastnosť diódy - jej jednosmerná elektrická vodivosť.

Na obr. Na obrázku 3.1 sú znázornené symboly diód a schémy ich pripojenia k zdroju anódového napätia.

trióda. Na rozdiel od diódy má trióda tri elektródy: katódu, anódu a mriežku (obr. 3.2, a, b). Mriežka je umiestnená

medzi katódou a anódou v bezprostrednej blízkosti katódy. Ak sa na mriežku aplikuje záporné napätie (obr. 3.2, c), potom sa potenciálna bariéra na katóde zvýši a anódový prúd sa zníži. Pri určitom zápornom sieťovom napätí, nazývanom vypínacie napätie U CK .з an, sa anódový prúd zníži na nulu. Ak sa na mriežku aplikuje kladné napätie (obr. 3.2, d), potom elektrické pole, ktoré vytvára medzi katódou a mriežkou, povedie k zníženiu potenciálovej bariéry a zvýšeniu anódového prúdu.

Vzhľadom na to, že mriežka je umiestnená bližšie ku katóde ako anóda, napätie na nej aplikované ovplyvňuje potenciálnu bariéru a anódový prúd triódy oveľa silnejšie ako anódové napätie rovnakej hodnoty. Preto je v trióde anódový prúd riadený zmenou sieťového napätia a nie anódového napätia.

Hlavnými charakteristikami triódy sú skupiny statických anódovo-mriežkových (prenosových) charakteristík, braných pri rôznych anódových napätiach U a k (obr. 3.3, a), a anódových (výstupných) charakteristík I a = f (U ak), braných pri rôzne napätia siete (obr. 3.3, b).

Nevýhodou triódy je veľká priechodná kapacita (kapacita medzi mriežkou a anódou) a nízky statický zisk. Tieto nevýhody sú odstránené zavedením druhej siete do EUL.

Tetrode. Ide o štvorelektródovú elektronicky riadenú lampu obsahujúcu katódu, anódu a dve mriežky (obr. 3.4, a). Prvá mriežka, ktorá sa nachádza v blízkosti katódy, sa používa rovnako ako v trióde na riadenie anódového prúdu a nazýva sa riadiaca mriežka. Druhá mriežka, umiestnená medzi prvou mriežkou a anódou, je akousi clonou medzi týmito elektródami. V dôsledku tieniaceho efektu druhej mriežky je priepustná kapacita lampy a vplyv anódového napätia na

Potenciálna bariéra na povrchu katódy. Preto, aby sa vytvoril riadený pohyb elektrónov z katódy na anódu, na druhú mriežku, nazývanú tieniaca, sa privádza kladné napätie U c 2 k, ktoré je rovnaké alebo o niečo menšie ako anódové napätie. V tomto prípade časť elektrónov narazí na tieniacu mriežku a vytvorí prúd I c2 tejto mriežky.

Elektróny dopadajúce na anódu z nej vyrazia sekundárne elektróny. Keď (a takéto prípady nastanú počas prevádzky tetrody), sekundárne elektróny sú priťahované tieniacou mriežkou, čo vedie k zvýšeniu prúdu tieniacej mriežky a zníženiu anódového prúdu. Tento jav sa nazýva dynatrónový efekt. Aby sa eliminoval dynatrónový efekt, ktorý obmedzuje pracovnú oblasť EUL, medzi anódou a tieniacou sieťkou je vytvorená potenciálna bariéra pre sekundárne elektróny. Takáto bariéra vzniká zvýšením hustoty toku elektrónov v dôsledku jeho fokusácie v lúčových tetrodách (obr. 3.4, b) alebo zavedením tretej mriežky, ktorá má spravidla nulový potenciál, medzi tieniacu mriežku a anódu.

Pentoda. Päťelektródová EUL sa nazýva pentóda (obr. 3.4, i). Nulový potenciál tretej mriežky, ktorá sa nazýva antidynatron alebo ochranná, je zabezpečená jej elektrickým pripojením ku katóde.

Hlavnými charakteristikami tetród a pentód sú rodiny statickej anódy (výstupu) at a mriežkovej anódy at charakteristiky, ktoré sa odoberajú pri konštantnom napätí U c 2k a vynášajú sa do rovnakého grafu (obr. 3.5).

Parametre charakterizujúce zosilňovacie vlastnosti EUL sú:

sklon charakteristiky anódovej mriežky

vnútorný (diferenciálny) odpor

statický zisk

Parametre S a , nazývané diferenciál, sú vo vzájomnom vzťahu podľa vzťahu.

Katódové trubice

Katódové trubice (CRT) sú elektronické vákuové zariadenia, ktoré využívajú prúd elektrónov koncentrovaných vo forme lúča. Tieto zariadenia majú tvar rúrky predĺženej v smere lúča. Hlavnými prvkami CRT sú sklenený valec alebo žiarovka, elektronický reflektor, vychyľovací systém a obrazovka (obr. 3.6).

Valec 7 slúži na udržanie požadovaného vákua v CRT a ochranu elektród pred mechanickým a

klimatické vplyvy. Časť vnútorného povrchu valca je pokrytá grafitovým filmom 8, nazývaným aquadag. Na aquadag sa aplikuje kladné napätie vzhľadom na katódu.

Elektronický reflektor je navrhnutý tak, aby vytvoril zaostrený elektrónový lúč (lúč) s požadovanou prúdovou hustotou. Pozostáva z termionickej katódy 2, vo vnútri ktorej je ohrievač 1, riadiaca elektróda 3, nazývaná modulátor, prvá 4 a druhá 5 anóda. Modulátor a anódy sú vyrobené vo forme dutých valcov, koaxiálnych s valcovou katódou.

Modulátor je pripojený k zdroju záporného napätia, nastaviteľného od nuly do niekoľkých desiatok voltov. Na anódy sa aplikuje kladné napätie: niekoľko stoviek voltov pre prvú a niekoľko kilovoltov pre druhú.

Medzi modulátorom a prvou anódou sa vytvorí nerovnomerné elektrické pole, ktoré sústreďuje všetky elektróny emitované z katódy a prechádzajúce cez otvor modulátora v určitom bode na osi CRT v dutine prvej anódy. Toto elektrické pole sa nazýva elektrostatická šošovka.

Druhá elektrostatická šošovka je vytvorená medzi prvou a druhou anódou. Na rozdiel od prvého, krátkeho ohniska, je to dlhé ohnisko: jeho ohnisko je umiestnené na osi CRT v rovine obrazovky 9.

Zmena napätia modulátora vedie k zmene počtu elektrónov, ktoré môžu prekonať potenciálnu bariéru na katóde a dostať sa do urýchľujúceho sa elektrického poľa prvej anódy. V dôsledku toho napätie modulátora určuje hustotu elektrónového lúča a jas svetelného bodu na obrazovke CRT. Zaostrenie lúča na obrazovku CRT sa dosiahne zmenou nerovnomerného elektrického poľa druhej elektrostatickej šošovky zmenou napätia prvej anódy.

Vychyľovací systém slúži na nasmerovanie zaostreného elektrónového lúča do akéhokoľvek bodu na obrazovke. To sa dosiahne vystavením elektrónového lúča priečnemu elektrickému alebo magnetickému poľu.

Pri vychýlení elektrónového lúča elektrickým poľom (elektrostatická výchylka) sa na dva vzájomne kolmé páry rovnobežných dosiek 6 privedú vychyľovacie napätia. Elektrónový lúč prechádzajúci medzi doskami je vychýlený smerom k doske s vyšším potenciálom. Dosky, medzi ktorými elektrické pole vychyľuje elektrónový lúč v horizontálnom smere, sa nazývajú horizontálne vychyľovacie alebo X-dosky a vo vertikálnom smere - vertikálne vychyľovacie alebo Y-dosky.

Hlavným parametrom elektrostatického vychyľovacieho systému je citlivosť na vychýlenie S, definovaná ako pomer vychýlenia svietiaceho bodu na obrazovke CRT k vychylovaciemu napätiu. Pre moderné CRT S E = 0,1 ... 3 mm/V.

Spolu s elektrostatickým sa využíva aj magnetické vychyľovanie elektrónového lúča. Vychyľovacie magnetické pole je vytvárané prúdom prechádzajúcim cez dva páry cievok umiestnených vzájomne kolmo na hrdlo CRT.

Obrazovky 9 katódových trubíc, ktoré sa používajú na premenu elektrických signálov na svetlo, sú potiahnuté špeciálnym zložením - fosforom, ktorý svieti, keď naň dopadá sústredený prúd elektrónov. Ako fosfor sa používajú sulfidy zinku a zinku a kadmia, kremičitan zinočnatý (willemit), wolframany vápenaté a kadmia. Takéto obrazovky sa nazývajú fluorescenčné.

Len časť energie elektrónového lúča sa minie na žiaru fosforu. Zvyšok energie lúča sa prenáša na elektróny obrazovky a spôsobuje emisiu sekundárnych elektrónov z povrchu obrazovky. Sekundárne elektróny sú priťahované aquadagom, ktorý je zvyčajne elektricky spojený s druhou anódou.

CRT obrazovky používané na vytváranie farebných obrazov obsahujú fosforové zrná s modrou, červenou a zelenou luminiscenciou – triády usporiadané v určitom poradí. V hrdle tubusu sú tri autonómne elektronické reflektory. Sú umiestnené tak, že ich elektrónové lúče sa pretínajú v určitej vzdialenosti od obrazovky. V rovine priesečníka lúčov je inštalovaná tieňová maska, v ktorej je veľké množstvo otvorov. Každý z elektrónových lúčov po prechode cez otvory v maske dopadá na svoj prvok triády (obr. 3.7).

Zmiešaním troch farieb rôzneho jasu sa získa žiara požadovanej farby.

Okrem fluorescenčných existujú dielektrické obrazovky. Elektrónový lúč, pohybujúci sa po takejto obrazovke, vytvára vo svojich úsekoch rôzne náboje, t.j. akýsi potenciálny reliéf, ktorý môže pretrvávať dlhú dobu. Dielektrické obrazovky sa používajú v úložných CRT, nazývaných potenciáloskopy.

ZARIADENIA NA VYPÚŠŤANIE PLYNU

Princíp činnosti plynových výbojových zariadení (GD) je založený na elektrických javoch vyskytujúcich sa v plynnom prostredí.

Hydraulické štiepacie valce sú plnené inertnými plynmi (neón, argón, hélium atď.), ich zmesami, vodíkom alebo ortuťovými parami. Za normálnych podmienok je väčšina atómov a molekúl plynu elektricky neutrálna a plyn je dobrým dielektrikom. Zvýšenie teploty, vystavenie silným elektrickým poliam alebo časticiam s vysokou energiou spôsobuje ionizáciu plynu. Ionizácia plynu, ku ktorej dochádza pri zrážke rýchlo sa pohybujúcich elektrónov s neutrálnymi atómami plynu, sa nazýva nárazová ionizácia. Je sprevádzané objavením sa voľných elektrónov a kladných iónov, čo vedie k výraznému zvýšeniu elektrickej vodivosti plynu. Vysoko ionizovaný plyn sa nazýva elektrónovo-iónová plazma alebo jednoducho plazma.

Spolu s procesom ionizácie plynu existuje aj spätný proces nazývaný rekombinácia. Keďže celková energia elektrónu a kladného iónu je väčšia ako energia neutrálneho atómu, pri rekombinácii sa časť energie uvoľní, čo je sprevádzané žiarou plynu.

Proces prechodu elektrického prúdu cez plyn sa nazýva elektrický výboj v plyne. Prúdovo-napäťová charakteristika plynovej výbojovej medzery je znázornená na obr. 3.8.

Pri napätí U 3, nazývanom zápalné napätie, naberá ionizácia plynu lavínový charakter. Odpor plynovej výbojovej medzery anóda - katóda prudko klesá a vo výboji plynu sa objavuje žeravý výboj (časť CD). Spaľovacie napätie Ur, ktoré podporuje žeravý výboj, je o niečo menšie ako zapaľovacie napätie. Počas žeravého výboja sa kladné ióny pohybujú smerom ku katóde a dopadom na jej povrch zvyšujú počet elektrónov emitovaných z nej v dôsledku zahrievania a sekundárneho

žiadna emisia elektrónov. Keďže nie je potrebný externý ionizátor, žiarivý výboj sa nazýva samoudržovací, na rozdiel od výboja v sekcii AB, ktorý pre svoj vzhľad vyžaduje externý ionizátor (kozmické žiarenie, termionická emisia atď.) a nazýva sa ne sebestačný. Pri výraznom zvýšení prúdu v zóne hydraulického štiepenia dochádza k oblúkovému výboju (sekcia EF). Ak je oblúkový výboj podporovaný termionickou emisiou katódy v dôsledku jej zahrievania kladnými iónmi narážajúcimi na povrch, výboj sa nazýva samoudržateľný. Ak termionická emisia katódy vzniká jej zahrievaním z externého zdroja napätia, potom sa oblúkový výboj nazýva nesamosprávny.

Žiarivý výboj sprevádzaný plynovou žiarou sa používa v neónových lampách, znakových a lineárnych indikátoroch plynových výbojov, zenerových diódach a niektorých iných zariadeniach na hydraulické štiepenie.

Indikátory vypúšťania plynu. Významné indikátory vypúšťania plynu pozostávajú z plynom naplneného valca, desiatich katód a jednej spoločnej anódy. Katódy sú vo forme čísel, písmen alebo iných symbolov. Napätie sa privádza na anódu a jednu z katód cez obmedzovací odpor. Medzi týmito elektródami vzniká žeravý výboj, ktorý má tvar katódy. Prepnutím rôznych katód je možné zobraziť rôzne znaky. Segmentové indikátory znamienka sú univerzálnejšie. Segmentový žhaviaci indikátor výboja IN-23 pozostávajúci z 13 segmentov teda umožňuje pri vhodnom prepínaní segmentových katód zvýrazniť ľubovoľné číslo od 0 do 9, písmeno ruskej alebo latinskej abecedy.

Lineárne indikátory výboja plynu (LGI) zobrazujú informácie o napätí alebo prúde v obvode vo forme svetelných bodov alebo čiar. Poloha bodu a dĺžka vedenia sú úmerné napätiu alebo prúdu v obvode. Systém elektród LGI má predĺžený valcový tvar.

Zenerova dióda s plynovou výbojkou. Zenerova dióda (obr. 3.9, a) má dve elektródy - katódu 1, vyrobenú vo forme dutého valca, a anódu 3 vo forme tenkej tyče umiestnenej pozdĺž osi katódy. Na zníženie zapaľovacieho napätia je na vnútornej strane katódy privarený malý kolík 2, nazývaný zapaľovacia elektróda.

Činnosť doutnavej zenerovej diódy je založená na udržiavaní takmer konštantného spaľovacieho napätia na jej elektródach, keď sa prúd pretekajúci zenerovou diódou mení vo významných medziach (časť CD na obr. 3.8).

Zenerove diódy sa používajú na stabilizáciu napätia v jednosmerných obvodoch.

Thyratron. Zložitejším zariadením na hydraulické štiepenie je tyratrón. Obsahuje katódu, anódu a jednu alebo viac riadiacich elektród nazývaných mriežky. Tyratrón môže byť v dvoch stabilných stavoch: nevodivý a vodivý. Na obr. 3.9, b je znázornené zariadenie tyratrónu so studenou katódou typu MTX-90. Tyratrón pozostáva z valcovej katódy 1, tyčovej kovovej anódy 2 a kovového pletiva 3 vyrobeného vo forme podložky. Keď sa na mriežku privedie malé napätie, kladné vzhľadom na katódu, medzi mriežkou a katódou sa objaví pomocný „tichý“ výboj. Keď sa na anódu privedie kladné napätie, výboj sa prenesie na anódu. Čím väčší je pomocný výbojový prúd v mriežkovom obvode, tým nižšie je napätie tyratrónového zapaľovania. Potom, čo medzi katódou a anódou dôjde k výboju, zmena sieťového napätia neovplyvní prúdovú silu tyratrónu a prúd cez tyratrón možno zastaviť znížením anódového napätia na hodnotu nižšiu ako je napätie spaľovania.

Tyratróny s žeravým výbojom spotrebúvajú veľmi málo energie, pracujú v širokom rozsahu teplôt, nie sú citlivé na krátkodobé preťaženie a sú pripravené na okamžitú akciu. Vďaka týmto vlastnostiam sa používajú v pulzné zariadenia, generátory, niektoré jednotky počítačov, reléové zariadenia, zobrazovacie zariadenia atď.

FOTOVOLTAICKÉ ZARIADENIA

Medzi elektrovákuové a plynové výbojové fotoelektrické zariadenia patria fotobunky a fotonásobiče, ktorých princíp činnosti je založený na využití vonkajšieho fotoelektrického javu.

Fotobunka (obr. 3.10) má sklenenú banku 2, v ktorej vzniká vákuum (elektrická vákuová fotobunka

ment) alebo ktorý je naplnený inertným plynom (plynový výbojový fotočlánok) Pozostáva z anódy a fotokatódy Fotokatóda je vnútorný povrch banky 3 (s výnimkou malej plochy - okienko 1), pokrytý vrstva striebra, na ktorej je nanesená vrstva oxidu cézneho. Anóda 4 je vyrobená vo forme krúžku, aby nezasahovala do toku svetla. Anóda a katóda sú vybavené vodičmi 6 prechádzajúcimi cez plastový držiak 5 banky.

Keď je fotokatóda osvetlená svetelným tokom, elektróny sú z nej vyrazené. Ak sa na anódu aplikuje kladné napätie vzhľadom na katódu, elektróny vyrazené z fotokatódy budú priťahované k anóde, čím sa v jej obvode vytvorí fotoprúd If. Závislosť fotoprúdu od svetelného toku Ф sa nazýva svetelný cha-

vlastnosti fotobunky. Fotoprúd tiež závisí od napätia U aplikovaného medzi fotokatódou a anódou. Táto závislosť sa nazýva anodická charakteristika prúdu a napätia. Má výraznú oblasť nasýtenia, v ktorej fotoprúd málo závisí od anódového napätia (obr. 3.11, a)

Vo fotočlánkoch s plynovým výbojom spôsobuje zvýšenie napätia U ionizáciu plynu a zvýšenie fotoprúdu (obr. 3.11, b).

Kvôli nízkej hodnote fotoprúdu (do niekoľkých desiatok mikroampérov pri vákuových fotobunkách a niekoľko jednotiek mikroampérov pri plynových výbojových fotobunkách) sa fotobunky zvyčajne používajú s lampovými alebo tranzistorovými zosilňovačmi.

Fotonásobič (PMT) sa nazýva EVP, v ktorom sa fotoelektrónový emisný prúd zosilňuje v dôsledku sekundárnej emisie elektrónov. V sklenenej nádobe PMT (obr. 3.12), v ktorej sa udržiava vysoké vákuum, sú okrem fotokatódy K a anódy A ďalšie elektródy, ktoré sú emitormi sekundárnych elektrónov a nazývajú sa dynódy. Počet dynód vo fotonásobiči môže dosiahnuť 14. Na dynódy sú aplikované kladné napätia a napätia na dynódach sa zvyšujú so vzdialenosťou od fotokatódy. Napätie medzi susednými dynódami je asi 100 V. Pri osvetlení fotokatódy vyletujú z jej povrchu elektróny, ktoré sú urýchlené elektrickým odstraňovacím poľom prvého

dynodu a dopadnú na prvú dynodu, čím z nej vyrazia sekundárne elektróny. Počet týchto je niekoľkonásobne väčší ako počet elektrónov emitovaných z fotokatódy. Pod vplyvom elektrického poľa medzi prvou a druhou dynódou vstupujú elektróny emitované z prvej dynódy do druhej dynódy D2 a vyraďujú z nej sekundárne elektróny. Počet sekundárnych elektrónov vyradených z dynódy D2 je niekoľkonásobne väčší ako počet elektrónov, ktoré ju zasiahli. Na každej dynóde teda dochádza k zvýšeniu počtu sekundárnych elektrónov. V dôsledku toho sa v PMT fotoprúd katódy znásobuje, čo umožňuje ich použitie na meranie veľmi nízkych svetelných tokov. Výstupný prúd PMT dosahuje niekoľko desiatok miliampérov.

Testovacie otázky a úlohy

1. Vysvetlite princíp riadenia anódového prúdu v EUL pomocou napätia riadiacej siete.

2. Vymenujte hlavné časti CRT na ovládanie elektrostatického lúča a vysvetlite ich účel.

3. Vymenujte hlavné typy výtlačných zariadení a oblastí
ich aplikácie.

4. Stručne popíšte vonkajší fotoelektrický jav. Čo
Ako sa tento jav využíva vo fotobunkách a fotonásobičoch?

Súvisiace informácie.

Definícia . Elektrické vákuové zariadenia sú zariadenia, ktorých princíp činnosti je založený na využití elektrických javov v plynoch alebo vákua vyskytujúcich sa v pracovnom priestore izolovanom od okolia plynotesným plášťom (valcom).

Elektrovákuové a plynové výbojové zariadenia sú vyrobené vo forme skleneného, ​​keramického alebo kovového valca, vo vnútri ktorého sú elektródy umiestnené v podmienkach vysokého vákua alebo inertného plynu: katóda, anóda, mriežky. Katóda je žiarič (emitor) voľných elektrónov, anóda je kolektor (kolektor) nosičov náboja. Anódový prúd je riadený pomocou mriežok alebo riadiacich elektród.

Aby sme získali predstavu o elektrických vákuových a plynových výbojových zariadeniach používaných v leteckých elektronických zariadeniach, zvážme ich klasifikáciu.

Klasifikácia a symbolické grafické označenie

1. Podľa počtu elektród sa elektronické zariadenia delia na dvojelektródové (vákuová dióda), trojelektródové (vákuová trióda) a multielektródové výbojky.

Ryža. 1.

Elektrovákuová dióda - Jedná sa o dvojelektródovú lampu pozostávajúcu z katódy a anódy. Ak je napätie na anóde kladné vzhľadom na katódu, potom sa elektróny emitované katódou pohybujú smerom k anóde a vytvárajú anódový prúd. Keď je napätie záporné, na anóde nie je prúd, preto dióda vedie iba jedným smerom. Táto vlastnosť diódy určuje jej hlavný účel - usmernenie striedavého prúdu. Symbolické grafické označenie elektrickej vákuovej diódy je na obr. 1.

Elektrovákuová trióda- Ide o trojelektródovú lampu, v ktorej je medzi anódou a katódou umiestnená mriežka. Mriežka je určená na reguláciu anódového prúdu. Napätie siete mení pole medzi anódou a katódou a tým ovplyvňuje anódový prúd. Ak je napätie na mriežke vzhľadom na katódu záporné, potom má inhibičný účinok na elektróny emitované katódou, v dôsledku čoho sa anódový prúd znižuje. Keď je sieťové napätie kladné, má zrýchľujúci účinok na elektróny, čím sa zvyšuje anódový prúd. V tomto prípade časť elektrónov zasiahne mriežku a vytvorí mriežkový prúd. V dôsledku toho je mriežka riadiacou elektródou, ktorej napätie umožňuje meniť anódový prúd.

Konvenčné grafické označenie elektrickej vákuovej triódy je na obr. 2.

Ryža. 2.

Na zvýšenie účinku na anódový prúd je mriežka umiestnená bližšie ku katóde. Keď je napätie na sieti záporné, prakticky v nej nie je žiadny prúd.

Ryža. 3. Konvenčné grafické označenie triód: a - s katódovou mriežkou; b - s mriežkou obrazovky

TO viacmriežkové lampy týkať sa: tetrody- s dvoma mriežkami, pentódy- s tromi mriežkami, hexódy- so štyrmi mriežkami, heptódy- s piatimi mriežkami a októdy- so šiestimi mriežkami. Najbežnejšie sú tetrody a pentódy.

U tetrody jedna z mriežok sa nazýva riadiaca mriežka a má záporné napätie. Druhá mriežka je umiestnená buď medzi riadením a anódou alebo medzi riadením a katódou. V prvom prípade sa takáto mriežka nazýva tienenie, v druhom - katóda.

Konvenčné grafické označenie elektrických vákuových tetrod je na obr. 3.

V tetrodách s tieniacou mriežkou sa katódový prúd rozdeľuje medzi tieniacu mriežku a anódu. Hlavnou výhodou takejto tetrody je zníženie kapacity medzi anódou a riadiacou mriežkou. Tieniaca sieť znižuje túto kapacitu na zlomky pikofaradu a znižuje priepustnosť anódy.

Blízkosť tieniacej mriežky k anóde má však nevýhodu, že pri nízkom napätí sa anóda objaví dynatrónový efekt- zníženie anódového prúdu v dôsledku sekundárnej emisie (ponor v anódovej charakteristike (obr. 3.4)). V tomto prípade sa sekundárne elektróny nevracajú späť na katódu, ale sú zachytené tieniacou mriežkou.

Pentoda nazývaná lampa s tromi mriežkami. Zavedenie tretej mriežky je spôsobené potrebou eliminovať dynatrónový efekt charakteristický pre tetrodu. Táto mriežka sa nazýva ochranná (alebo antidynatronová) a nachádza sa medzi tieniacou mriežkou a anódou. Napätie na tejto mriežke sa zvyčajne rovná napätiu na katóde; na tento účel sa niekedy pripája ku katóde vo vnútri banky. Dynatrónový efekt je eliminovaný vďaka potenciálnej bariére vytvorenej v priestore medzi anódou a sitom. Táto potenciálna bariéra zároveň nepredstavuje výraznú prekážku pre pohyb elektrónov smerom k anóde vysokou rýchlosťou.

2. Podľa konštrukčných vlastností vláknitého obvodu sa elektrónky delia na lampy s priamo vyhrievanými katódami a lampy s nepriamo vyhrievanými katódami.

Katóda s priamym vláknom je kovové vlákno vyrobené z materiálu s vysokou odolnosťou (volfrám alebo tantal), ktorým prechádza žiarovkový prúd. Táto katóda sa vyznačuje nízkymi tepelnými stratami, jednoduchosťou konštrukcie a nízkou tepelnou zotrvačnosťou. Nevýhodou takejto katódy je, že musí byť napájaná jednosmerným prúdom. Pri napájaní striedavým prúdom s frekvenciou 50 Hz sa emisný prúd mení s dvojnásobnou frekvenciou napájacieho napätia, čím vzniká nežiaduci nízkofrekvenčný šum pozadia.

Nepriama vláknitá katóda predstavuje rúrku obsahujúcu vo vnútri vlákno. Vlákno je izolované od katódy. V dôsledku toho sú pulzácie teploty a emisného prúdu pri napájaní vlákna striedavým prúdom prakticky vyhladené.

• 3. Podľa účelu svietidlá sa delia na prijímač-zosilňovače, generátor, frekvenčný menič, detektor, meranie a tak ďalej.
• 4. V závislosti od prevádzkového frekvenčného rozsahu rozlišovať medzi lampami nízka ( od 1 do 30 MHz), vysoká(od 30 do 600 MHz) a ultravysoká(nad 600 MHz) frekvencie.
• 5. Podľa typu elektronického vyžarovania rozlíšiť lampy s termionický, sekundárne A fotoelektronické emisie.

Emisia elektrónov je potrebná na vytvorenie toku elektrónov vo vnútri elektrického vákuového zariadenia medzi elektródami.

Termionická emisia je proces, pri ktorom elektróny opúšťajú pevné alebo kvapalné telesá do vákua alebo plynu.

Sekundárna emisia elektrónov sa vzťahuje na emisiu elektrónov telom v dôsledku bombardovania elektrónmi emitovanými iným telom.

Fotoelektrónová emisia sa vzťahuje na emisiu elektrónov telesom nachádzajúcim sa v toku žiarivej energie.

2.1.2 Charakteristiky a parametre

Charakteristiky svietidla vyjadrujú závislosť prúdov od napätí v jeho rôznych obvodoch. Vlastnosti elektrónok sa posudzujú podľa anodický alebo anódová mriežka statické charakteristiky.

anóda statická charakteristika je graficky vyjadrená závislosť anódového prúdu ja a od napätia na anóde U a. Závislosť ja a = f(U a) sa odstráni pre niekoľko hodnôt konštantného napätia U s(výnimkou je anódová charakteristika diódy). Vzhľad charakteristika anódy je určená počtom elektród v lampe (obrázok 4).

Ryža. 4. Anódové charakteristiky elektrónok: a - dióda; b - trióda; c - tetroda; g - pentóda

Statické charakteristiky anódovej mriežky sú graficky vyjadrené závislosti anódového prúdu ja A od sieťového napätia U c pri pevných hodnotách anódového napätia U A. Rovnaké ako pre anodické charakteristiky závislosti ja A = f(U s ) brané pre niekoľko konštantných hodnôt anódového napätia Ua. (Obrázok 5).

Čím vyššie je anódové napätie U A, čím vyššie a vľavo sú umiestnené charakteristiky anódovej mriežky ja A = f(U s ) . Vysvetľuje sa to tým, že pri vyššom anódovom napätí musí byť na mriežku privedené väčšie záporné napätie, aby výsledné elektrické pole v priestore medzi katódou a mriežkou zostalo nezmenené.

TO základné elektrické parametre vákuové diódy zahŕňajú: vákuové zariadenie na výboj plynu

1. Vnútorný jednosmerný odpor:

Kde U A- konštantná zložka anódového napätia, ja A- konštantná zložka anódového prúdu.

Ryža. 5. Anódovo-mriežkové charakteristiky elektrónok: a - trióda; b - pentóda

2. Vnútorný diferenciálny odpor R d Dióda predstavuje odpor priestoru medzi anódou a katódou pre striedavý prúd. Je to prevrátená hodnota sklonu a určuje sa pomocou statických charakteristík anódy (obr. 3.4, a):

a zvyčajne predstavuje stovky a niekedy desiatky ohmov.

Zvyčajne odpor R 0 viac R d .

3. Svah S ukazuje, ako sa mení anódový prúd pri zmene anódového napätia a je vyjadrený nasledujúcou závislosťou:

• 4. Napätie vlákna U n- napätie privádzané do ohrievača. Táto hodnota je hodnota pasu. Pri nedostatočnom zahriatí výbojky klesá teplota katódy a tým aj emisný prúd. Keď sa napätie vlákna prudko zvýši U nživotnosť katódy je výrazne znížená, takže napätie vlákna by sa nemalo líšiť o viac ako 10% od nominálneho.
• 5. Emisný prúd I e - maximálny prúd, ktorý možno získať v dôsledku emisie elektrónov termionickou katódou. Predstavuje ho celkový náboj elektrónov, ktoré opustili termionickú katódu za jednu sekundu.
• 6. Prijateľné spätné napätie dióda U arr max- maximálne záporné napätie na anóde, ktoré dióda znesie bez porušenia vlastností jednosmernej vodivosti.

Parametre niektorých sériových vákuových diód sú uvedené v tabuľke. 1.

Tabuľka 1. Hlavné parametre sériových vákuových diód

Medzi hlavné elektrické parametre elektrónok pozostávajúcich z troch alebo viacerých elektród patria:

1. Vnútorný (výstupný) odpor svietidla je odporom medzera medzi anódou a katódou žiarovky pre striedavú zložku anódového prúdu je určená vzorcom:

Kde U A - zmena napätia na anóde, V; ja A- zmena anódového prúdu, mA. Pre vákuové diódy sa vnútorný odpor nazýva odpor striedavého prúdu a je definovaný ako:

2. Sklon charakteristiky S ukazuje, o koľko miliampérov sa zmení anódový prúd lampy, keď sa napätie na riadiacej mriežke zmení o 1 V at konštantné napätia na anóde a iných mriežkach:

Kde U s - zmena sieťového napätia, V.

Je potrebné poznamenať, že čím väčšia je strmosť, tým silnejší je riadiaci účinok mriežky a tým vyšší zisk lampy je možné dosiahnuť, pričom všetky ostatné veci sú rovnaké.

3. Statický zisk ukazuje, koľkokrát má zmena napätia na prvej mriežke silnejší vplyv na anódový prúd ako zmena anódového napätia. Zisk je určený pomerom zmeny anódového napätia k zmene sieťového napätia, ktoré rovnako ovplyvňujú anódový prúd:

4. Výkon rozptýlený na anóde je určený vzorcom:

5. Výstupný výkon Pout charakterizuje užitočný výkon dodávaný svietidlom do vonkajšieho obvodu.

Parametre niektorých sériových triód, tetrod a pentód sú uvedené v tabuľke. 2.

Tabuľka 2. Základné parametre sériových triód, tetrod a pentód

Elektrovákuové zariadenia.

1. Elektrovákuum sú zariadenia, v ktorých je elektrická vodivosť vykonávaná elektrónmi alebo iónmi pohybujúcimi sa medzi elektródami cez vákuum alebo plyn. Elektrovákuové zariadenia sa delia na elektronicky riadené žiarovky, elektrónový lúč A zariadenia na vypúšťanie plynu.

Základnými konštrukčnými prvkami každého elektrického vákuového zariadenia sú elektródy umiestnené vo vnútri valca (plynotesný plášť). Elektróda elektrického vákuového zariadenia je vodič, ktorý emituje (emituje) alebo zbiera elektróny (ióny) alebo riadi ich pohyb z elektródy na elektródu pomocou elektrického poľa. V závislosti od účelu sa rozlišujú tieto elektródy elektrického vákuového zariadenia: katódové, anódové a riadiace.

^ Katóda– je zdrojom elektrónov v elektrickom vákuovom zariadení.

anóda– urýchľovacia elektróda – zvyčajne slúži ako výstupná elektróda aj ako hlavný kolektor (zberač) elektrónov.

manažérov nazývaná elektróda určená na riadenie hlavného toku elektrónov. Ak je riadiaca elektróda vyrobená vo forme mriežky, často sa nazýva kontrolná mriežka. Elektródy sa vyrábajú vo forme závitov, plochých dosiek, dutých valcov a špirál; sú upevnené vo vnútri valca na špeciálnych držiakoch - traverzách a sľudových alebo keramických izolátoroch. Konce držiakov sú zaletované do sklenenej základne valca.

Valce Elektrovákuové zariadenia sú plynotesné plášte vyrobené zo skla, kovu alebo keramiky. Vo valcoch elektronicky riadených lámp sa vytvára vákuum 10 -8 ... 10 -4 Pa a vo valcoch zariadení na vypúšťanie plynov - 10 -1 ... 10 4 Pa.

^ Prvý elektrovákuový prístroj na svete – žiarovku vynašiel v roku 1873 ruský vedec A.N. Lodygin. V roku 1883 americký vynálezca T.A. Edison objavil efekt jednosmerného toku elektrónov vo vákuu zo zahriateho vlákna na kovovú platňu, ak sa na ne aplikuje určitý potenciálny rozdiel, napríklad spojením s galvanickým článkom. Takto sa objavil prototyp elektrónky. V tom čase takáto lampa nemohla nájsť praktické uplatnenie, ale práce na štúdiu jej vlastností a podmienok prechodu elektrónov vo vákuu pokračovali.
^ 2. Fyzikálny základ činnosti elektronicky riadených svietidiel.

Elektronicky ovládaná lampa sa nazýva elektrovákuové zariadenie, ktorého činnosť je založená na riadení prúdu obmedzeného priestorovým nábojom pomocou elektródových potenciálov. V závislosti od účelu sa elektronicky riadené žiarovky delia na generátorové, modulátorové, riadiace, zosilňovacie a usmerňovacie. Podľa typu práce sa rozlišujú kontinuálne a pulzné lampy a podľa frekvenčného rozsahu - nízkofrekvenčné, vysokofrekvenčné a ultravysokofrekvenčné. Podľa počtu elektród sa výbojky delia na diódy, triódy, tetrody, pentódy, hexódy, heptódy, októdy, ennódy a dekódy.

^ Elektronické vyžarovanie nazývaná emisia elektrónov z povrchu látok do okolitého priestoru. V kovoch, z ktorých sú vyrobené katódy elektrických vákuových zariadení, sú voľné elektróny v stave chaotického nepretržitého tepelného pohybu a majú určitú kinetickú energiu v závislosti od teploty katódy.

Termionická nazývaná emisia elektrónov spôsobená len zahrievaním katódy (elektródy). V dôsledku zahrievania kovu sa zvyšuje kinetická energia elektrónov a ich rýchlosť. Princíp činnosti termionických katód, ktoré sú široko používané v elektronicky riadených lampách, je založený na fenoméne termionickej emisie.
^ 3. Zariadenia s elektrónovým lúčom.

Elektrónový lúč sa nazývajú také elektrovákuové zariadenia, ktoré využívajú prúd elektrónov sústredený do úzkeho lúča - elektrónového lúča riadeného ako intenzitou, tak polohou v priestore. Jedným z najbežnejších zariadení s katódovým lúčom je prijímacia katódová trubica (CRT).

CRT transformuje elektrický signál do optického obrazu. Existuje niekoľko typov prijímacích obrazoviek CRT: projekčné, oscilografické, indikátorové, znakové, farebné, čiernobiele, svetelné ventily a obrazovky.

Moderné obrazovkové trubice používajú ovládanie zmiešaného lúča. Na zaostrenie sa používa elektrické pole a na vychýlenie lúča magnetické pole.

^ označenie CRT. Prvým prvkom označenia CRT je číslo, ktoré udáva veľkosť obrazovky - jej priemer alebo uhlopriečku (pri obrazovkách s obdĺžnikovou obrazovkou). Druhým prvkom sú dve písmená označujúce typ elektrónky (napríklad LO - oscilografický so systémom riadenia elektrostatického lúča, LC - obrazové trubice s magnetickým vychyľovaním lúča). Za písmenami je číslo, ktorým sa porovnávajú rúrky rovnakého typu s rôznymi parametrami. Na konci označenia je písmeno, ktoré určuje farbu obrazovky (B - biela, C - farebná, I - zelená, A - modrá atď.). Napríklad 40LK6B je kineskop s veľkosťou obrazovky 40 cm diagonálne, 6. dizajnová možnosť, ktorá má biela farbažiara obrazovky. Zahraničné výrobné spoločnosti zvyčajne uvádzajú veľkosť uhlopriečky kineskopu v palcoch (1 palec sa rovná 2,54 cm).
^ 4. Zariadenia na vypúšťanie plynu. Fyzikálne princípy činnosti plynových výtlačných zariadení.

Elektrický výboj v plynoch (alebo parách) je súbor javov, ktoré sa v nich vyskytujú pri prechode elektrického prúdu. Elektrovákuové zariadenia, ktorých elektrické charakteristiky sú určované najmä ionizáciou zámerne zavádzaného plynu alebo pary, sa nazývajú vypúšťanie plynu.

Patria sem napríklad iónové a ortuťové ventily, tyratróny, iónové zachytávače, indikátory žeravého výboja.

Na rozdiel od elektronicky riadených lámp sa v týchto zariadeniach na tvorbe prúdu podieľajú nielen elektróny, ale aj nabité častice (atómy, molekuly) plynu alebo pár - ióny.

^ Zariadenia na vypúšťanie plynu Pozostávajú z plynotesného valca (zvyčajne zo skla) naplneného inertným plynom, vodíkom alebo ortuťovými parami a zo sústavy kovových elektród. Tlak plynu vo valci sa v závislosti od typu zariadenia pohybuje od 10 -1 do 10 3 Pa a niekedy dosahuje 10 4 Pa.

Pri absencii vystavenia zdrojom ionizácie plyny pozostávajú z neutrálnych atómov a molekúl, takže prakticky nevedú elektrický prúd. Prúd tečie plynom (ako každým médiom) len vtedy, ak sú v tomto prostredí voľné elektricky nabité častice – nosiče náboja. V plyne môžu vzniknúť, ak sú elektróny „odtrhnuté“ od neutrálnych atómov (alebo molekúl) v dôsledku pôsobenia nejakého zdroja energie. V tomto prípade sa vytvárajú nosiče náboja rôznych znakov: elektróny - záporné náboje a kladné ióny - atómy plynu, ktoré stratili elektróny - kladné náboje.

V reálnych podmienkach je akýkoľvek plyn vždy ovplyvnený (aj keď veľmi slabo) teplotou okolia, kozmickým a rádioaktívne žiarenie priemyselné zariadenia atď., ktoré prispievajú k tvorbe nabitých častíc. Preto v akomkoľvek objeme plynu sú vždy elektróny a ióny, ktoré môžu spôsobiť elektrický výboj. Pri elektrickom výboji sa rozlišujú tri procesy: excitácia atómov, ich ionizácia a rekombinácia nosičov náboja rôznych znakov.

Excitácia atómov je proces prechodu jedného z jeho vonkajších elektrónov na obežnú dráhu vzdialenejšiu od jadra v dôsledku energie získanej v dôsledku zrážky s voľným elektrónom. Tento stav atómu je nestabilný a netrvá dlho: od niekoľkých do desiatok nanosekúnd. Elektrón sa potom vráti na svoju pôvodnú obežnú dráhu a atóm vyžaruje energiu prijatú počas zrážky do vesmíru. Táto energia sa uvoľňuje vo forme elektromagnetického žiarenia, často sprevádzaného viditeľnou žiarou z plynu.

Atómová ionizácia je proces tvorby iónov a voľných elektrónov z elektricky neutrálnych atómov.