электровакуум.приборы (1084498), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В то же время газоразрядные тру км, экраны имеют ряд достоинств по сравнению с трубками — пло — ские конструкции, меньшие рабочие напряжения,цифровой способ управления. В2. Краткие сведения по истории развития электровакуумиых приборов Прототип злектровакуумного прибора появился еще в прошлом веке. то . Э была электрическая осветительная лампа накаливания, изо- . Н. Л- бретенная в 1873 г. талантливым русским электротехником А.. одыгиным.
ыгиным. Ее открытие положило начало современной электровакуумной технике. Работы Эдисона, Ричардсона, Флеминга и других исследователей привели к созданию первой электронной лампы — вакуумного диода (1904 г.) . В 1907 г. американский инженер Л. Форест ввел в лампу управляющий электрод. сетку, т. е. создал первьш триод, обладающий сп особностью генерировать и усиливать электрические сигналы.
4— Первые отечественные усилительные лампы были созданы в 191— 1916 гг. независимо друг от друга Н. Д. Палалекси и М. А. Бонч-Бруевичем. Широкое развитие отечественной электровакуумной промышленности в нашей стране началось после Великой Октябрьской социалистической революции.
В 1918 г. по инициативе В. И. Ленина была создана Нижегородская радиолаборатория, которую возглавил М. А. Бонч- Бруевич. Этой лабораторией, в которой активное участие принимали Б. А. О троумов, А. М. Кугушев, Н. А. Никитин„П. А. Остряков и с .Т- другие, было налажено изготовление мощных генераторных ламп. аких ламп за рубежом не было. Радиостанция нм.
Коминтерна, построенная в 1922 г. и использующая электронные лампы конструкции М. А. Бонч-Бруевича и его соратников, в то время была самая мощная в мире (400 кВт) . Позднее массовое производство электронных ламп было организовано в Ленинграде и Москве. Параллельно с совершенствованием электронных ламп разрабаты.
вались ионные приборы. В 1919 г. в Нижегородской лаборатории под руководством В. П. Вологдина были созданы первые в мире мощные ртутные выпрямители. В конце 30-х годов были разработаны двух- электродные приборы — газотроны и трехзлектродные — тиратроны.
В 1907 г. профессор Петербургского технологического института Б. Л. Розинг предложил применить электронно-лучевую трубку для 7 приема телевизионных изображений. В последуюши следующие годы им было — телевизионосушествлено практическое применение своей идеи — теле ная передача.
Р аботы известных ученых Г. Герца, А. Столетова, А. Эйнштейна по исследованию внешнего фотоэффекта положили начало развитию фотоэлектронных приборов. Теория внешнего фотоэффекта была развита советскими физиками П. И. Лукерским, И. С. Хлебниковым, . В. Тимофеевым и др. В 1934 г. Л. А. Кубецким был а бог р " ре фотоэлектронный умножитель, который находит широкое применение и в настоящее время. К 30-м 0-м годам относятся работы по созданию телевизионных передающих трубок. Большой вклад в разработку этих приборов внесли А. А.
Чернышев, А. П. Константинов, С. И. Катаев, П. В, Шмаков, П. В. Тимофеев, Г. В. Брауде. С 1960 60 г. начались разработки и серийное производство индикаторных ионных приборов. Значительный вклад в разработку теории и создание новых ионных приборов внесли И. Л. Каганов, Г. Е. М о, акарЖманов, А.
Б. Покрывайло и другие советские ученые. В настоящее время электронная промышленность является одной из наиболее быстро развивающихся областей науки и техники. Достижения электронной промышленности оказьвают большое влияние на технический прогресс в народном хозяйстве нашей страны. Часть первая ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕОРИИ Глава первая ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОНАХ 1.1. ЭЛЕКТРОНЫ В АТОМЕ Для понимания физических явлений, происходящих в рабочем пространстве электронного прибора, необходимо иметь представления об электронной теории строения вещества, физике твердого тела, природе и механизмах излучения и поглощения света.
Часть этих вопросов рассматривается в курсе общей физики, поэтому в данной главе мы остановимся только на тех положениях, которые представляются существенными с точки зрения изучения злектровакуумных приборов. Для понимания принципа действия этих приборов необходимо знать, за счет чего генерируются электроны, используемые в качестве носителей тока в приборах,как получить поток свободных электронов и как управлять этим потоком. Эти теоретические вопросы рассматриваются в гл. 1 — 4. Ввиду специфики ионных приборов элементарные процессы взаимодействия между частицами в разряде, основные эмиссии в условиях газового разряда и закономерности движения заряженных частиц в газе рассматриваются в гл. 25. По современным представлениям атом любого химического элемента состоит из положительно заряженного ядра и окружающих его отрицательно заряженных электронов.
Электрон является стабильной элементарной частицей материи с отрицательным зарядом, равным е = = 1,602 10 за Кл. Масса покоя электрона равна те =9,1 1Озэ кг. Отношение заряда электрона к его массе (удельиьш заряд) е~тл 11 = 1,759 10 Кл/кг, что определяет высокую подвижность электрона.
Именно этим свойством объясняется безыиерциопиость электровакуумных приборов. Заряд электрона всегда остается неизменным. Масса электрона, движущегося со скоростью Р, изменяется по закону = .кТ-е7Р, (1.1) где с — скорость света. Теоретически при скорости движения электрона, равной скорости света с = 3 1Оа м/с, масса электрона должна стать бесконечно большой. В большинстве электровакуумных приборов скорость электронов пе превышает 0,1 с.
При этом условии можно считать массу электрона постоянной, равной т,. 9 Ядро атома состоит из протонов и нейтронов (в ядерной физике они носят единое название — нуклонов), удерживаемых мощными ядерными силами. Протон обладает положительным зарядом, равным по абсолютному значению заряду электрона, и массой и 1836 раз больше массы электрона. Нейтрон представляет собой нейтральную элементарную частицу (заряд равен нулю) с массой в 1839 раз больше массы электрона.
Практически вся масса атома сосредоточена в его ядре, радиус которого около 101 — 10' см. Ядро окружено облаком электронов, образующих электронные оболочки атома. Размеры атома определяются размерами его электронной оболочки и составляют 10 см, т. е. во много раз превышают размеры ядра. В обычных условиях атомы электрически нейтральны: число электронов оболочки равно числу протонов в ядре. При определенных условиях атом может отдавать или присоединять дополнительные электроны, нейтральность атома при этом нарушается, а атом превращается в положительный или отрицательный ион. Химическая природа атома однозначно определяется числом протонов в ядре Я.
Это число г., называемое атомным номером, равно порядковому номеру элемента в периодической системе Д. И. Менделеева. Электроны внешней оболочки атома называются валентными. Они определяют химическую активность вещества, его злектропроводность, некоторые другие свойства. Электроны, освободившиеся от внутриатомных связей и беспорядочно передвигающиеся в меж1~атомном пространстве, называются свободными.
При наличии внешнего электрического поля движение свободных электронов становится упорядоченным, направленным— возникает электрический ток. Электроны, расположенные в области действия электрических полей, связывающих его с атомами или системой атомов, называются связанными. Такие электроны в обычных условиях перемещаться не могут.
От количества свободных электронов зависит злектропроводность вещества. Рассмотренная выше планетарная модель атома, предложенная английским физиком Резерфордом, не способна была объяснить явления сушествования спектральных линий атомов и устойчивость самого атома. Действительно, электрон, двигаясь с ускорением под действием электростатического притяжения к ядру, должен по законам классической электродинамики непрерывно излучать электромагнитные волны и вследствие этого терять свою энергию. Радиус его орбиты должен не. прерывно уменьшаться и в течение короткого времени электрон дол.
жен был бы упасть на ядро. На самом деле практика показывает, что атомы устойчивы и их наблюдаемый оптический спектр не непрерывен, а состоит из закономерно чередующихся узких линий, которым соответствуют определенные частоты, характерные дпя данного химического элемента. 10 Таким образом, законы классической механики и электродинамики е мог т объяснить поведение элементарных частиц в атоме. Объяснение новых физических явлений дала квантовая теория строе т ния вещества. 1.2. ЭЛЕКТРОНЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ Взаимодействие движущихся электронов с электрическим полем— основной процесс в электровакуумных приборах.
Законы движения электронов в электрических, а также в магнитных полях будут рассмот ны позже. В этом параграфе мы познакомимся с изменением смотрены позже. з скорости и энергии свободных электронов, движущихся и ся в электрическом поле. Допустим, что свободный электрон помещен в однородное злектриле, т. е, в поле, напряженность которого одинакова в любой ческое поле, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
