электровакуум.приборы (1084498), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Только после поступления в момент времени гт сеточного импульса достаточной амплитуды происхо. дит уменьшение напряжения возникновения разряда между анодом и катодом до значения, меньшего напряжения питания анода Ее, вследствие чего в момент гз возникает основной ток ра между анодом и катодом. 308 Рве, 26.7. Простейшая схема включения ревейвоге тиратрова тлеющем разряда с токовым управлением При этом напряжение на аноде тиратрона падает до значения Ц„а падение Еа — ств приходится на Еа. Снятие сеточного напряжения или же прекращение сеточного тока в момент га не приводят к прекращению тока основного разряда вследствие экранировки сетки зарядами из плазмы. Только когда анодное напряжение снижается до значения, меньшего напряжения прекращения разряда (момент времени гт), основной разряд в тнратроне и ток ~а прекращаются.
Повторно приложить анодное напряжение, не вызвав возникновения разряда в тиратроне в отсутствие сеточного тока или напряжения, можно толью через определенный интервал времени — время восстановления Гесс электрической прочности. ПРи Ге — Гт < г„„пРоисхоДит повтоРное возникновение РазРЯДа без подачи сеточного импульса, когда же гт — га > гве,, восстанавливается непроводяшее состояние тиратрона (рис.
26.9) . Тиратронам тлеющего разряда, как и другим приборам с холодным катодом, присущ значительный статистический разброс времени запаздывания возникновения разряда. Уменьшить этот разброс и само время запаздывания в приборах, можно одним из следующих способов: введением радиоактивных источников, использованием активированных катодов, применением подготовительного (дежурного) разряда. Наибольшее распространение в тиратронах тлеющего разряда нашел последний из этих способов. В зависимости от способа управления различают тиратроны с токовым и с электростатическим управлением возникновением разряда. При токовом управлении основной разряд между анодом и катодом возникает при достижении сеточным током некоторого критического значения.
Часто одна и та же сетка используется и для токового управления, и для создания подготовительного разряда. При этом благодаря Рвс. 26.8. Экравврование оболочкой; а — отрицательной ест. кв; б — положительной сетки 309 Еа из(а Е, ип ис Псз аа ~4 б Рис. 2б.9. Диаграммы напрвжсний и токов, характеризующие работу релейного тиратрона тлеющего разряда ограничивающему сопротивлению Яс (см. схему рис. 26.7) в отсутствие импульса с1с ток подготовительного разряда устанавливается меньше критического сеточного тока. Импульс напряжения Ет„подюзаемый на сетку через разделительный конденсатор С, вызывает превышение сеточного тока над критическим. Токоограничивающим элементом для этого тока является емкость конденсатора С. При таком способе включения чувствительность тиратрона к импульсам напряжения оказывается высокой, поскольку полное электрическое сопротивление емкостного токоограничителя мало. При электростатическом управлении возникновением разряда необ.
ходимо использовать тиратрон с двумя нли большим числом сеток. Простейшая схема включения тиратрона с электростатическим управлением возникновением разряда изображена на рис. 26.10. Первая сетка Сз, подключенная к источнику Е, через Вш используется для создания подготовительного разряда на катод К, особенностью которого является прианодная плазменная область около сетки С, — так называемый плазменный катод. С помощью резистивного делителя Я ю Ез на второй сетке предварительно устанавливается напряжение .смещения, которое должно быть несколько ниже потенциала на С, (вернее, потенциала плазменной области у С,), поскольку тогда поток электронов из плазмы подготовительного разряда тормозится и не проходит через Сз в поле анода.
Возникновение основного разряда происходит, когда напряжение на управляющей сетке достигает критического значения отпнрающего сеточного потенциала. Практически это напряжение немного ниже потенциала на С,. При этом электроны, диффуццирующне из плазмы подготовительного разряда за счет своих начальных скоростей, могут пройти сквозь слабое тормозящее электрическое поле сетки Сз.
Проникая в область ускоряющего поля анода А, этн электроны ионизируют газ, создают лавины и т.д., что в конечном счете приводит к возникновению самостоятельного разряда между анодом и катодом. 310 Расс. 26.10. Простейшая схема включения рсл йного тиратрона тлеющего разряда с электростатическим управлением Рис. 2б.11. Электродная структура тиратроиа типа ЬГТХ-90 Перейдем к рассмотрению конструкции и характеристик репейных тиратронов. Первыми были созданы тиратроны с токовым управлением возникновением электрического разряда н актнвированным катодом, Применение активированного катода позволяет снизить рабочие анодные напряжения и обеспечивает наличие начальных электронов, необходимых для возникновения разряда.
Однако активированный катод нестабилен в разряде, что, естественно„отрицательно сказьюается на характеристиках прибора. В качестве примера прибора с активированным катодом рассмотрим тиратрон типа МТХ-90. Электродная структура тиратрона типа МТХ-90 изображена на рис. 26.11. Главной его особенностью является применение активи. рованного цезием катода цилиндрической формы К, в баллоне прибора коаксиально с катодом размещены никелевая цилиндрическая сетка С и молибденовый стержневой анод А, окруженный стеклянной трубочкой Т, предотвращающей возникновение проводящих мостиков к другим электродам.
Прибор наполнен неоно-аргоновой пеннинговой смесью. Активированный цезием катод обеспечивает малый уровень рабочих напряжений прибора и возможность использования режима без подготовительного разряда. При работе без подготовительного разряда начальные электроны создаются благодаря фотоэффекту с катода. Для выбора статического режима работы тиратрона задается анодносеточная пусковая характеристика, представляющая собой зависимость напряжения возникновения основного разряда на аноде (та в от сеточного тока Рю Для тнратрона типа МТХ-90 такая характеристика приведена на рис.
26.12. Выбрав напряжение питания анода Е, в средней части этой характеристики, можно найти сеточные токи, обеспечивающие надежное включение тиратрона. Так, для анодного напряжения 100 В этот ток должен превышать ЗО мкА. 3!1 и„ь,в 700 а г и 0» 7Ч0 7УО 720 00 700 90 Я7 «т д 312 313 80 0 И го 30 Чц 00 00 70 00 00 Г„мкл Ркс. 26.12.
Пусковая характеристика твратрова типа МТХ-90 При импульсном сеточном управлении (см. схему рис. 26.7) используют режим постоянно горящего подготовительного сеточного разряда, ток которого кратковременно увеличивается за счет импульса напряжения, подаваемого через разделительный конденсатор С. При напряжении на аноде 100 В, токе подготовки 10 мкА и входном импульсе Ус длительностью 10 мкс амплитуда напряжения Ц, обеспечивающего возникновение основного разряда, лежит в пределах от 1,5 до 15 В. С ростом длительности Ц амплитуда импульсов, обеспечивающих возникновение основного разряда, уменьшается. Это обьясняется тем, что для возникновения разряда необходимо накопление в промежутке сетка — катод достаточного количества зарядов, искажающих электрическое поле основного анода. С цезиевым катодом связан и основной недостаток тиратронов типа МТХ.90 — нестабильность.
В процессе работы вследствие ионной бомбардировки катода происходит распыление и миграция цезия, в результате чего могут меняться эмиссионные свойства катода и появляться активированные эмиссионные участки на других электродах, поэтому параметры прибора МТХ-90 характеризуются большим разбросом и с временной нестабильностью. Значительно более стабильные характеристики тиратронов получаются при использовании молибденового катода. Распыление такого катода на стадии изготовления прибора проводится так же, как в стабилитронах. Это позволяет получить катод со стабильными эмиссионными свойствами и очистить газовое наполнение от активных примесей типа 07, СОт.
Тем самым обеспечивается высокий срок службы приборов, составляющий десятки — сотни тысяч часов. Интенсивная тренировка катода в процессе изготовления прибора приводит к появлению проводящего налета молибдена на внутренней Рвс. 26.13. Электродная структура тира- трона с моввбдсповым катодом поверхности баллона и на изоляторах, применяемых для крепежа электродов. Этот налет оказывает и полезное, и вредное воздействие. С одной стороны, он выполняет функции газопоглотителя для активных газов и защищает стенки и изоляторы от ионной бомбардировки и тем самым от выделения газов. С другой стороны, сплошной налет молибдена может привести к появлению коротких замыканий между электродами.
Поэтому при конструировании тирагронов с распыляемым в процессе изготовления катодом должны быть приняты специальные меры. Один из вариантов типовой конструкции электродного узда тиратронов с молибденовым катодом показан на рис. 26.13. В нем, как и в других злектровакуумных приборах в сверхминиатюрном оформлении, крепление электродов осуществляется с помощью слюдяиых изолято. ров И и никелевых пистонов П.
Электроды через пистоны жестко кре. пятся к наружным изолирующим дискам Ит и свободно (не касаясь) приходят сквозь отверстия во внутренних изолирующих дисках И7. Наружные и внутренние диски соединены между собой попарно, причем зазор между ними составляет 0,1-0,3 мм. Налет молибдена образуется только на внутренних дисках, а нижний диск с пистонами полностью зкранирован от попадания распыленного молибдена. В качестве газового наполнения в приборах с молибденовым катодом используется либо упомянутая выше пеннннговская смесь г7е + Аг, либо другие смеси инертных газов. Тиратроны с молибденовым катодом могут иметь как токовое, так и электростатическое управление возникновением разряда. Схема включения одного из таких приборов с электростатическим управлением — двухсеточного тиратрона типа ТХЗБ была приведена на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
