Щука А.А. Электроника (2005) (1152091), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Сколько заряженных частиц содержится в объеме де я н баевской сферы? Рассмотрение провести в условиях слабого электрического поля больцманоаского распределения плотности плазмы. Решение Коэффициент пеРвичной ионизации ТаУнсенда а можно опРеделить как число новых электронов, возникающих на единице длины вследствие столкновений, т. е. каждый пер ш,нный электрон на единице длины своей траектории создает в газе а новых электронов Коэффициент вторичной ионизации Таунсенда у можно определить как число электронов, вьюнваемых из катода каждым положительным ионом, попадающим на катод.
Заметим, что а имеет размерность м ', тогда как у — безразмерная величина. Условие пробоя в газе имеет вид к Т)лад!ценная электроника реп!ение В иеизотермической плазме(Т,, » 7;) ии = и ехр(з?гр)?г?;,), пь = п ехр(г?гр)?гТ) . При условии, что 1?гр «?гТп ?гТ, имеем иь — ии = -г?и)?г '((?„-~ Т ))7'„,7; ) . тогда дебаеаский радиус экраиироваиия е соответствии с (5.1О) ги=(к?4лг?и)щ ( ТкТ I(Тг + Т) ]'" =(?гТ?4л до)ш = 69(Т?и)' = 12к(О ' см. В изотермической плазме Т„= Т, = Т, и тогда 'ц =(?г/8к. 7 иУз. Число частиц, содерткашихся а обаеме дебаевской сферы, равно Аг = 4 / 3 х гц п = 70. 3 Контрольные вопросы 1. Что такое плазменная электроника? 2. Какие тины тазового разряда аы знаете' 3, ь!то такое плазма? 4.
Что такое степень иопизации плазмы? Какими саойстаами отличается цзазьга от исйтральиого газа? 6. В чел~ физический смысл дебаеаского радиуса экраиироааиия? 7. Что такое идеальиая плазма? Какие силы дейстаузот иа частицу, дрейфующую и плазме? Что такое тормозное излучсиие плазмы7 Что предстааляет собой сиихротроииое излучение цлазмы? !! Какие параметры плазмы определяются а процессе диагностики? 12 Ч то пРедставляют собой пассивные и активные методы измерении параметроа плазмы? рекомендуемая литература !. Рцимоаич Л.
Л. Злемеитарцая физика плазмы. — Мз Атомиздат, 1969. Леа итский С М. Сборник задач и расчетое по физической электроиике. — Изд. Киевского уииаерситета, 1964. Линч ич П., Пцкояайдсс А. Задачи по физической электроиике Под ред. проф, Г. В. Скроцкого.— М; Мир,!976 О сиоаы физики плазмы. В 2 т. Под ред Л. Л. Галеева, Р.
Судана. — Мл Зиергоатомиздат, 1984. З Че,' еи '1э. Ваезюиие а физику плазмы. Пер. с англ. — Мз Мир, 1987. б. Приборы и устройства плазменной электроники 6.1. Ионные приборы Ионные или гиюризрядные приборы предсташчяюг собой класс злектровакуумных прибо- ров, которые наполнены каким-либо инертным газом, парами ртути или водородом, и действие которых основано на прохождении элелтричсского тока через образованную в межэлектродном пространстве газоразрядную плазму. По типу газового разряда, зажигающегося в приборе, по природе элслтронной эмиссии, по роду газа и его плотности различают ионные приборы несамостоятельного дугового разряда, самостоятельного дугового разряда, тлеющего разряда, искрового разряда. Основнылпз носителял~и тока являются электроны. Их подвижность значительно больше подвижности ионов, и поэтому они играют решающую роль.
Роль же ионов в газовом разряде сводится к компенсации обьемного заряда электронов, с помощью которой обес- печиваются высокие токи в ионных приборах. Простейшим ионным прибором является диод с накшзенным или холодным катодом, Стеклянный или керамический баллон заполняется инертным газом или парами ртути. При подаче на электролы напряжения электроны ионизируют газ, образуя газовый раз- ряд. Пространственный заряд электронов компенсируется положительными ионами.
Та- кой ионный лиод в отличие от вакуумного имеет малое внутреннее сопротивление и спо- собен пропускать токи — 1Π— 1О'А. В таких диодах может быть использована плазма дугового тока. Двухэлектродный неуправляемый ионный прибор получил название еаэоглрол. В нем используется несамостоятельный ду~овой или тлеющий разряд. Тиратрои представляет собой газоразрядный прибор с сеточным управлением моментом зажигания несамостоятельного дугового или тлеющего разряда. В тиратроне испозьзукзтся как наказнваемые, так и холодные катоды, На рис. 6.1 пред- ставлена конструкция тиратрона 1а) и характеристика его зажигания (б).
В тиратроне дугового разряда разряд зажигается при определенном соотношении напря- жения на аноде гэ'„от напряжения на сетке Ь',. По способу управления вводным токолз различают тиратроиы с отрицательной и положи тельной характеристиками зажигания, Тиратроны с отрицательной характеристикой используются в схемах выпрямления или Репейных устройствах 1рис.
6.1, б). Тиратроны с положительной характеристикой зажига ния чаще используются в импульсных схемах, Тиратроны относятся к приборам силовой электроники и не являются предметом подроб ного рассмотрения. Тиратроны выпускаются в стеклянном, металлостеклянном, а такж е в металзокерамическом исполнении. К газоразрядным приборал1 самостоятельного разряла относятся иелилзроны, ртуклиь' м ееляпыи, экшшшоны, арколшопы. В этих приборах используется дуговой разряд.
Этс б Приборы н устройства плазменной электроники 165 мощные приборы силовой электроники, которые применяются в электросварочной и „оммутационной аппаратуре. б) Рис. 6.1. Общий вид тиратроиа (а) и его пусковая характеристика (бр 1 — анод, 2 — экран, 3 — сетка, 4 — катод а) Тлеющий разряд используется в газоразрядных приборах типа векавг)эоггов. спгабгьтгггл)тонов. Дтагггрон представляет собой многоэлектронный газоразрядный прибор тлеющего разряда, предназначенный для индикации электрических сигналов. Его действие основано на направленном переносе тлеющего разряда с одного электрода на другой с целью формирования индикаторного знака. С появлением полупроводниковых приборов интерес к этому типу ионных приборов значительно снизился.
Искровой разряд представляет собой кратковременный луговой или тлеющий разряд. Обычно это электрическая искра. Приборы искрового разряда применяются для защиты радиоустройств. Газораэрядиых приборов существует более 50 типов. Одним из них является газоразрядные лазеры (слг цють И)). 6.2.
Ионные приборы обработки и отображения информации ионных приборах обработки и отображения информации используется в основном ~~еющий разряд. Использование тлегощего разряда в ионных приборах позволяет применять ять ненакативаемые (холодные) катоды. В плазме тлеющего разряда возникает УФ- ищу, 'Учение, под действиелг которого светятся люминофоры различных цветов. Име женно это явление свечения при прохождении электрического тока через возбужденный газ г аз лежит в основе работы ионных, газоразрядных приборов.
Свечение связано с процессамн мн возбуждения атомов ударами электронов с последующим возвратом атомов в иевозоУж Уждснное состояние н одновременным выделением квантов света, либо с процессом Рекок б омбинации положительных ионов с электронами в объеме или на стенках прибора. и, Учение может лежать в видимом или УФ-диапазоне спектра.
В этом случае для преобРазов овщгня излучения в видимое используются фотолюиинофоры. К приборалз этого типа атно осятся знаковые индикаторы. Они предназначены для отображения информации в Часть !. Вакуумная и плазменная электроника Рис.
6.3. Схема газоразряднай индикаторной панели 1 — стеклянные пластины, 2 — катоды; 3 — аводы; 4 — перфорированная изолирующая пластина; 5 — герметик Рис. 6.2. Схема шкального индикатора: 1 — керамическая втулка крепления катода пс оси; 2 — проволочный катод; 3 — экран со щелью: 4 — индикаторные аноДы ! азо)>отряд>газ >г>>дикое>оу>пая панель (ГИП) представляет собой констр>'кцию, содержа шую большое число светоизлуча>оших элементов отображения информации.
Такие индикаторы обладают большой информационной емкостькь Эти элементы формн руют столбы и строки, объединенные в одном корпусе. Светоизлучщошие элементы обре зуются в местах взаимного пересечения систем электродов: анодов и католов (рис. 6.3). Число светоизлучаюших элементов равно произведению числа анодов на число католов.
При подаче а взаимно пересека>ошиеся 3 ектродь> высокого апряжения обрмуется све чение. 'Это происходит вследстяие собственного излучения ионизированного газа, либо свечения люминофоров, возбуждаемых уф излучением плазмь> разряда. Зазор между стеклянными гшастинами заполняется неоном или смесями газов на его основе. Обы"но это аргон, криптон или ксенон, которые способствуют понижению напряжения разряла," также изменению спектразьной характеристики с целью получения нужного спектра из виде изображений цифр, букв и различных символов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
