전기 진공 장치- 생성, 증폭 및 변환하도록 설계된 장치 전자기 에너지, 작업 공간이 공기로부터 자유롭고 불투과성 쉘로 주변 대기로부터 보호됩니다.

이러한 장치는 전자 흐름이 진공에서 통과하는 진공 전자 장치 및 전자 흐름이 가스에서 통과하는 가스 방전 전자 장치를 모두 포함합니다. 백열등도 전기 진공 장치에 속합니다.

전기 진공 장치에서 전도는 진공 또는 가스를 통해 전극 사이를 이동하는 전자 또는 이온에 의해 수행됩니다.

시작은 열전자의 발견으로 시작되었습니다. 1884년 미국의 유명한 발명가 토머스 알바 에디슨(Thomas Alva Edison)은 백열등의 합리적인 디자인을 찾던 중 그의 이름을 딴 효과를 발견했습니다. 다음은 첫 번째 설명입니다. 백열 전구의 "필라멘트 가지 사이"에서 동일한 거리에 절연 전극인 백금 플레이트가 배치됩니다... 이 전극과 전극 사이의 검류계를 켜면 필라멘트의 한쪽 끝에서 램프가 타면 탄소 필라멘트의 양극 또는 음극 끝이 도구에 부착되어 있는지 여부에 따라 방향이 바뀌는 전류가 관찰됩니다. 또한 스레드를 통과하는 전류의 강도에 따라 강도가 증가합니다.
설명은 다음과 같습니다. "분명히 이 램프에서는 공기(또는 석탄) 입자가 필라멘트에서 직선으로 흩어져 전하를 제거합니다."
Edison은 발명가이며 현상을 분석하지 않습니다. 인용구는 본질적으로 메모의 내용으로 제한됩니다. 우선권 주장에 지나지 않습니다. 에디슨의 발견 시도 실용효과가 없었다.

그리하여 열이온 방출 현상이 발견되었고 최초의 무선관인 전자진공 다이오드가 만들어졌습니다.

열이온 방출 (리처드슨 효과, 에디슨 효과) - 가열된 물체에 의한 전자 방출 현상. 금속에서 자유 전자의 농도는 상당히 높기 때문에 중간 온도에서도 전자의 속도(에너지 측면에서) 분포로 인해 일부 전자는 금속 경계에서 전위 장벽을 극복하기에 충분한 에너지를 갖습니다. 온도가 상승함에 따라 열운동의 운동에너지가 일함수보다 큰 전자의 수가 증가하여 열이온 방출 현상이 두드러진다.

열이온 방출 패턴에 대한 연구는 가장 단순한 2전극 램프인 진공 다이오드를 사용하여 수행할 수 있습니다. 진공 다이오드는 음극 K와 양극 A의 두 전극을 포함하는 진공 풍선입니다.

그림 3.1 진공 다이오드 구성

가장 단순한 경우, 전류에 의해 가열된 내화 금속(예: 텅스텐)의 필라멘트가 음극 역할을 합니다. 애노드는 캐소드를 둘러싸고 있는 금속 실린더 형태인 경우가 가장 많습니다. 전기 회로도에서 다이오드의 지정은 그림 3.2에 나와 있습니다.

쌀. 3.2. 전기 회로도에서 진공 다이오드의 지정.

다이오드가 회로에 포함된 경우 음극이 가열되고 양극에 양의 전압이 인가되면(음극에 비해) 다이오드의 양극 회로에 전류가 나타납니다. 전압의 극성을 변경하면 음극이 아무리 강하게 가열되더라도 전류가 멈춥니다. 결과적으로 음극은 음의 입자인 전자를 방출합니다.

가열된 캐소드의 온도가 일정하게 유지되고 애노드 전압에 대한 애노드 전류의 의존성이 제거되면(전류-전압 특성) 선형이 아닌 것으로 판명됩니다. 즉, 옴의 법칙은 에 대해 충족되지 않습니다. 진공 다이오드. 작은 양의 값 영역에서 양극 전압에 대한 열이온 전류의 의존성은 3초의 법칙으로 설명됩니다

여기서 B는 전극의 모양과 크기, 상대적 위치에 따른 계수입니다.

양극 전압이 증가함에 따라 전류는 포화 전류라고 하는 특정 최대값까지 증가합니다. 이것은 음극을 떠나는 거의 모든 전자가 양극에 도달한다는 것을 의미하므로 전계 강도의 추가 증가는 열이온 전류의 증가로 이어질 수 없습니다. 양극 전압에 대한 열이온 전류의 의존성은 그림 3.3에 나와 있습니다.

쌀. 3.3. 양극 전압에 대한 열이온 전류의 의존성

따라서 포화 전류 밀도는 양극 물질의 방사율을 특징짓습니다. 포화 전류 밀도는 양자 통계를 기반으로 이론적으로 도출된 Richardson - Deshman 공식에 의해 결정됩니다.

여기서 A는 음극을 떠나는 전자의 일함수이고,

T - 열역학적 온도,

C는 상수이며 이론적으로 모든 금속에 대해 동일합니다(이것은 실험에 의해 확인되지 않았으며 분명히 표면 효과로 설명됨). 일 함수가 감소하면 포화 전류 밀도가 급격히 증가합니다. 따라서 라디오 튜브는 일함수가 1–1.5 eV인 산화물 음극(예: 알칼리 토금속 산화물로 코팅된 니켈)을 사용합니다.

많은 진공 장치의 작동은 열이온 방출 현상을 기반으로 합니다. 전자 제품.

전기 진공 3극관, 또는 단순히 삼극관, - 3개의 전극이 있는 전자 램프: 열이온 음극(직접 또는 간접 가열), 양극 및 하나의 제어 그리드. 1906년 미국인 Lee de Forest가 발명하고 특허를 받았습니다. 진공 3극관의 설계는 그림 3.4에 나와 있습니다.

그림 3.4 진공 3극관 설계

3극관은 20세기 초 전기 신호를 증폭하는 데 사용된 최초의 장치였습니다. 3극관의 전기 회로도는 그림 1에 나와 있습니다. 3.5

쌀. 3.5 전기 회로도의 3극관 기호

볼트-암페어 특성 3극관은 그림 3.6에 나와 있습니다.

쌀. 3.6 3극관의 볼트-암페어 특성

3극관의 전류-전압 특성은 선형성이 높습니다. 이로 인해 진공 3극관은 증폭된 신호에 최소한의 비선형 왜곡을 도입합니다.

현재 진공 3극관은 반도체 트랜지스터로 대체되었습니다. 예외는 적은 수의 활성 구성 요소로 수백 MHz - GHz 정도의 고출력 주파수로 신호를 변환해야 하는 영역이며, 예를 들어 출력 단계에서 크기와 무게는 그다지 중요하지 않습니다. 표면 경화를 위한 유도 가열 뿐만 아니라 무선 송신기의. 강력한 라디오 튜브는 강력한 트랜지스터능률; 그들의 신뢰성도 비슷하지만 서비스 수명은 훨씬 적습니다. 저전력 3극관은 캐스케이드에 의해 소비되는 전력의 상당 부분이 가열에 소비되고 때로는 전체 램프 소비의 절반 이상을 소비하기 때문에 효율이 낮습니다.

tetrode는 전기 신호의 전압과 전력을 증폭하도록 설계된 2 그리드 전자 튜브입니다. tetrode의 전기 회로도는 그림 1에 나와 있습니다. 3.7

쌀. 3.7 전기 회로도에서 tetrode의 기호

3극관과 달리 4극관은 제어 그리드와 양극 사이에 차폐 그리드가 있어 제어 그리드에 대한 양극의 정전기 효과를 약화시킵니다. 3극관에 비해 4극관은 이득이 크고 양극 제어 그리드 커패시턴스가 매우 낮으며 내부 저항이 큽니다.
목적에 따라 저주파 전압과 전력을 증폭하는 4극관과 영상 신호를 증폭하는 광대역 4극관으로 나뉜다. 빔 테트로드는 일반 램프와 마찬가지로 2 그리드 램프이지만 스크리닝 그리드와 양극 사이에 위치하고 내부에 연결된 빔 형성 플레이트를 사용하여 달성되는 다이너트론 효과가 없다는 점에서 후자와 다릅니다. 음극과 풍선. Beam Tetrodes는 주로 수신기, 텔레비전 및 기타 장비의 최종 단계에서 저주파 전력을 증폭하는 데 사용됩니다.

5극(다른 그리스어 πέντε에서 5, 전극 수에 따라 다름) - 스크리닝 그리드가 있는 진공 전자관으로, 스크리닝 그리드와 양극 사이에 세 번째(보호 또는 안티다이나트론) 그리드가 배치됩니다. 설계 및 목적에 따라 5극관은 저전력 고주파 증폭기, 비디오 증폭기용 출력 5극관, 증폭기의 출력 5극관의 네 가지 주요 유형으로 나뉩니다. 저주파, 그리고 강력한 발전기 5극관.

차폐된 튜브인 4극관과 5극관은 고주파수에서 3극관보다 성능이 뛰어납니다. 5극 증폭기의 상위 작동 주파수는 1GHz에 도달할 수 있습니다. 5극관 기반 전력 증폭기(약 35%)의 효율은 3극관 기반 증폭기(15%-25%)보다 훨씬 높지만 빔 4극관 기반 증폭기보다는 다소 낮습니다.

5극관(및 일반적으로 모든 차폐 램프)의 단점은 3극관, 비선형 왜곡, 홀수 고조파가 우세한 비선형 왜곡, 부하 저항에 대한 이득의 급격한 의존, 더 높은 수준의 고유 잡음 . .

더 복잡한 것은 슈퍼 헤테로 다인 수신의 발명과 관련하여 등장한 두 개의 제어 그리드가있는 다중 전극 램프입니다.

기사의 내용

전기 진공 및 가스 배출 장치,전기 신호를 생성, 증폭 또는 안정화하는 데 사용되는 진공관. 전자 튜브는 본질적으로 전자가 진공 또는 기체 매체에서 움직이는 밀봉된 앰플입니다. 앰플은 일반적으로 유리 또는 금속으로 만들어집니다. 전자 흐름은 램프 내부의 전극에 의해 제어됩니다.

반도체 장치가 대부분의 응용 분야에서 진공관을 대체했지만 튜브는 여전히 비디오 터미널, 레이더, 위성 통신및 기타 많은 전자 장치.

램프에는 전극이라고 하는 여러 전도성 요소가 있습니다. 램프의 전자 방출은 음극에 의해 수행됩니다. 이 방출은 음극을 가열함으로써 발생하며, 그 결과 전자가 표면에서 "비등"하고 증발하거나 음극에 대한 빛의 작용에 의해 발생합니다. 방출된 전자의 움직임은 램프 내부의 다른 전극에 의해 생성된 전기장에 의해 제어됩니다. 대부분의 경우 램프 전극은 서로 격리되어 있으며 와이어 리드를 통해 외부 회로에 연결됩니다. 전자의 움직임을 제어하는 ​​역할을 하는 전극을 그리드라고 합니다. 전자가 수집되는 전극을 양극이라고 합니다.

진공관에서는 전자 흐름의 크기, 지속 시간, 주파수 및 기타 특성을 제어하기가 비교적 쉽습니다. 이러한 단순성과 조작 용이성으로 인해 다양한 응용 분야에서 가치 있는 장비가 되었습니다.

열전자 방출.

전자는 인력의 작용으로 인해 자발적으로 금속의 표면층을 넘어서지 않으며, 그 원인은 금속 자체입니다. 금속 표면 근처의 임의의 지점에서 전자의 위치 에너지는 그래프의 형태로 나타낼 수 있으며(그림 1), 이로부터 금속 표면을 넘어서려면 전자가 증가해야 함을 알 수 있습니다. 그 에너지 티 0 , 절대 0도에서 추가로 값 여. 실온에서는 매우 적은 수의 전자가 탈출에 필요한 에너지를 갖지만 온도가 상승함에 따라 전자 에너지가 증가하여 방출에 필요한 수준에 도달합니다. 에 전자관아, 필요한 열 에너지는 램프에 위치한 와이어 필라멘트(히터)를 통과하는 전류에 의해 제공됩니다.

다이오드.

전자가 음극을 떠난 후, 전자의 움직임은 진공에서 전자에 작용하는 전기장의 힘에 의해 결정됩니다. 가장 단순한 전자 램프(다이오드)에서 전자는 두 번째 전극(양극)의 양의 전위에 의해 끌어당겨져 해당 회로의 회로로 전달됩니다(그림 2). 따라서 다이오드는 양극에서 음극으로 한 방향으로만 전류를 전달하는 장치이므로 정류기입니다. 다이오드 사용에 대한 간단한 설명은 그림 1에 표시된 회로입니다. 3, 다이오드가 소스의 전압으로 커패시터를 충전하는 데 사용되는 경우 교류. 캐소드 전위가 애노드 전위보다 낮으면 전류가 다이오드를 통해 흐르므로 결국 커패시터가 AC 소스의 피크 전압까지 충전됩니다. 다이어그램 옵션 그림. 3은 신호 감지에 사용됩니다. 오디오 주파수무선 주파수에서 전력을 얻기 위해 직류 AC 소스에서.

삼극관.

3극관은 음극과 양극 사이에 세 번째(제어) 전극이 설치된 전자관입니다(그림 4). 이 전극은 일반적으로 가는 와이어의 그리드로 음극에 매우 가깝게 장착되어 그리드와 음극 사이의 작은 전위차로 인해 이 두 전극 사이의 영역에 비교적 높은 전기장이 작용합니다. 이 경우 그리드 전위는 전자에 강한 영향을 미칩니다.

일반적인 3극관 증폭기 회로가 그림 1에 나와 있습니다. 5. 네거티브 바이어스 배터리가 그리드에 연결되어 있습니다. 계란. 그리드는 음극에 대해 음전위를 갖기 때문에 음극에서 양극으로 이동하는 흐름에서 전자를 끌어 당기지 않습니다. 양극은 배터리에 의해 제공되는 음극에 비해 양전위에서 유지됩니다. 엡. 매개변수 값 계란, 엡, 저항 저항 Rg그리드 회로 및 부하 저항에서 RL램프를 통해 특정 전류가 흐르도록 선택하십시오. 따라서 양극 전위는 전위보다 다소 작은 것으로 판명됩니다. 엡전류의 흐름으로 인해 전원 RL.

커패시터를 통해 그리드에 양의 신호가 적용되면 음극을 떠나는 전자에 영향을 미칩니다. 이러한 그리드는 전자에 대한 약한 물리적 장애물이기 때문에 그리드를 통해 양극으로 전달됩니다. 따라서 그리드 전위를 변경할 때 긍정적인 측면 3극관을 통과하는 전류는 증가하고 양극 양단의 전압은 감소합니다. (이 감소는 양단의 전압 강하 증가로 인한 것입니다. RL전류 증가와 관련이 있습니다.) 그리드로 들어오는 입력 신호가 음의 방향으로 전위를 변경하면 반대 프로세스가 발생합니다. 양극의 전압이 증가합니다. 많은 진공관에서 그리드 전압의 변화는 본질적으로 양극 전류의 변화를 결정합니다. 양극에서의 전압 변화는 선택에 의해 결정됩니다. RL. 결과적으로 그리드 전압의 작은 변화는 충분히 클 수 있습니다. RL양극에서 훨씬 더 큰 전압 변화를 일으킵니다.

다중 전극 램프.

다음과 같은 질문을 하는 것이 논리적입니다. 진공관의 그리드 수를 늘리면 어떤 효과가 있을 수 있습니까? 일반적으로 스크린 그리드라고 하며 양전위에서 유지되는 두 번째 그리드는 제어 그리드와 양극 사이에 위치합니다. 그 역할은 양극에서 제어 그리드를 차폐하여 이들 사이의 정전용량을 줄이는 것이며, 이는 경우에 따라 바람직하지 않은 효과를 초래할 수 있습니다. 피드백. 두 개의 그리드(4개의 전극)가 있는 램프를 테트로드(tetrode)라고 합니다. 어떤 경우에는 스크린 그리드와 양극 사이에 또 ​​다른 그리드가 추가됩니다. 안티다이나트론 그리드는 결과적으로 5전극 램프 또는 5극자가 됩니다. tetrode에서 양극 표면에 도달한 전자는 충돌할 때 2차 전자를 녹아웃시킵니다. 그들 중 일부는 반대 방향으로 이동할 수 있으며 일반적으로 양극에 가까운 전위를 갖는 스크린 그리드에 의해 수집됩니다. 이러한 과정은 양극을 통과하는 전자의 총 흐름(양극 전류에서)의 손실을 유발합니다. 스크린 그리드와 애노드 사이에 위치한 안티 다이너트론 그리드는 인접한 두 전극에 대해 음의 전위로 유지되어 되돌아오는 전자가 다시 양극으로 반발합니다. 무화과에. 도 6은 전형적인 5극 스위칭 회로를 나타낸다.

경우에 따라 공간과 비용을 절약하기 위해 두 개의 개별 진공관 구조가 단일 밀봉 패키지에 결합됩니다.

음극선관.

음극선관(CRT)은 가열된 음극에서 나오는 전자빔을 사용하여 형광 스크린에 이미지를 재현합니다. 이 빔은 스크린에 작은 점을 만들고 스크린 형광체의 전자를 여기시켜 빛을 방출하는 빔에 조심스럽게 초점을 맞춥니다. 이 빔은 전기장 또는 자기장의 작용으로 편향되어 화면에 궤적을 묘사하며 빔의 강도는 제어 전극에 의해 변경될 수 있으므로 스팟의 밝기가 변경됩니다. 집속된 전자빔이 생성되는 CRT 부분을 전자 스포트라이트라고 합니다. 전자 프로젝터는 CRT의 주요 부분이지만 복잡성으로 인해 다음으로 고려됩니다.

빔 편향 시스템.

전자 프로젝터의 출력에서 ​​좁은 전자빔이 얻어지며, 이는 스크린으로 가는 도중에 전기장이나 자기장에 의해 편향될 수 있습니다. 전기장은 오실로스코프에서 볼 수 있는 것과 같이 작은 화면이 있는 CRT에서 일반적으로 사용됩니다. 대형 스크린이 있는 텔레비전 CRT에서 빔을 편향시키기 위해서는 자기장이 필요합니다.

전기장 편향 시스템에서 필드 벡터는 초기 빔 경로(보통 방향으로 표시됨)에 수직으로 배향됩니다. 지). 편향은 그림과 같이 한 쌍의 편향 판에 전위차를 적용하여 수행됩니다. 7. 일반적으로 편향판은 수평 방향(방향 엑스) 시간에 비례합니다. 이것은 빔이 스크린을 가로질러 이동함에 따라 균일하게 증가하는 편향 플레이트에 전압을 적용함으로써 달성됩니다. 그런 다음이 전압은 원래 수준으로 빠르게 떨어지고 다시 균등하게 증가하기 시작합니다. 조사할 신호(일반적으로 주기적인 진동)는 수직 방향으로 편향되는 플레이트에 적용됩니다( 와이). 결과적으로 단일 수평 스위프의 지속 시간이 주기와 같거나 신호 반복 주파수에 해당하는 경우 와이, 화면은 웨이브 프로세스의 한 주기를 계속 표시합니다. 큰 편향이 필요한 경우 빔을 편향시키기 위해 전기장을 사용하는 것은 비효율적입니다.

빔이 화면에 충분히 밝은 지점을 만들고 편향 전위가 편향 플레이트 사이의 항복 전압에 도달하지 않기 위해서는 전자가 큰 가속을 받아야 합니다. 더욱이, CRT는 그것이 사용되도록 의도된 장치가 허용할 수 없을 정도로 부피가 커지지 않도록 너무 길지 않아야 합니다. 마지막으로 편향판의 길이도 제한됩니다. 자기장을 사용하여 빔을 큰 각도로 편향시킬 때 CRT는 짧은 것으로 판명됩니다(그림 8).

발광 스크린.

발광 스크린은 CRT의 원추형 부분의 끝벽 내부 표면에 형광체의 얇은 층을 적용하여 형성됩니다. 화면에 충돌하는 전자의 운동 에너지는 가시광선으로 변환됩니다.

전자 프로젝터.

전자 탐조등은 CRT 전구의 좁은 목에 배치됩니다. 전자 탐조등의 많은 가능한 디자인 중 하나가 그림 1에 개략적으로 나와 있습니다. 9, ㅏ. 음극과 밀접하게 이격된 다수의 원통형 전극은 공통 축을 따라 정렬됩니다. 무화과에. 9, 비배율은 비균질하지만 축대칭 전기장이 작용하는 빔(즉, 전자 프로젝터의 "렌즈")의 초점 영역을 보여줍니다. 두 번째 양극이 첫 번째 양극보다 더 높은 전위에 있기 때문에 전기장 벡터는 모든 곳에서 등전위 표면에 수직이고 그림에서 왼쪽으로 향합니다. 이 경우 전자는 수렴 빔으로 형성되며 전극의 모양과 상대 전위의 적절한 조정으로 인해 화면 표면에 도달할 때 정확하게 초점이 맞춰집니다. 어떤 경우에는 CRT의 축에 평행한 자기장을 사용하여 포커싱이 수행됩니다. 무화과에. 9, 안에이러한 초점의 원리가 설명됩니다.

결정하는 전위 최고 속도전자 프로젝터의 출력에서 ​​전자는 수백에서 10,000V 범위입니다. 작동 시 마지막 가속 전극(두 번째 양극)은 일반적으로 접지됩니다. 전극에는 원형 구멍이 있는 다이어프램이 있어 빔에서 주변 전자를 차단하여 얼룩이 흐려지는 것을 방지합니다. 또한 CRT 내부 ​​부품의 다양한 표면에서 돌아오는 2차 방출 전자를 포획합니다.

광전자 장치.

광전자 전기 진공 장치(광전지)는 가시광선이나 적외선 또는 자외선이 닿을 때 전자를 방출하는 음극이 있는 전자 램프입니다. 방사선 강도의 변화는 램프의 전자 흐름에 상응하는 변화를 일으켜 외부 회로의 전류를 유발합니다.

과학 연구 및 기술에서 광전자 장치는 조명을 측정하는 데 사용됩니다. 또한 거리 조명 제어 장치, 텔레비전의 색상 균등화 및 인쇄의 색상 일치, 생산에서 개체 수를 계산하는 데 사용됩니다. 광전자 장치는 영화를 상영할 때 소리를 읽는 데 사용됩니다. 소리는 광전자 장치로 향하는 광선을 변조하는 가변 밀도의 연속 트랙으로 필름에 기록됩니다. 이 장치의 출력 신호는 필름에 녹음된 사운드 트랙의 밀도에 비례합니다.

무화과에. 십, ㅏ전형적인 전기진공 광전지의 볼트-암페어 특성이 그림 1에 나와 있습니다. 십, 비일정한 광도와 다양한 복사 파장에서 일반적인 광전자 장치와 인간의 눈의 상대적인 스펙트럼 특성입니다. 스펙트럼 특성 진폭의 절대 값은 광음극의 민감한 표면에 대한 재료 선택에 따라 다릅니다.

어떤 경우에는 전류 감도를 높이기 위해 장치에 가스가 도입됩니다. 그러나 이 감도는 양극 전위에 크게 의존하는 반면 진공 광전지에서는 광범위한 양극 전위에서 출력 신호가 변경되지 않고 유지됩니다(그림 11).

광전자 증배관.

광전자 증배관의 작용은 전자가 다음을 가질 때 방출되는 2차 전자의 사용에 기반합니다. 고속금속 표면을 때립니다. 장치는 다음과 같이 작동합니다. 일반적인 광음극에서 방출되는 전자는 다이노드의 전기장에 끌립니다. 다이노드의 전위는 캐소드의 전위보다 약간 높습니다. 전자가 다이노드에 부딪히면 여러 개의 2차 전자가 다이노드 밖으로 날아갑니다. 그들은 첫 번째 다이노드보다 더 높은 전위에 있는 두 번째 다이노드를 향해 가속하고, 충돌의 결과 훨씬 더 많은 수의 2차 전자가 형성됩니다. 전자의 계단식 "증식"의 여러 단계 후에 프로세스는 마침내 전자를 수집하는 양극에 도달합니다. 양극에 의해 수집되는 전자의 수가 크게 증가하면 광음극의 전류에 비해 훨씬 더 큰 전류가 생성됩니다. 다이노드를 치는 모든 전자가 넉아웃되면 N 2차 전자, 다음과 같은 다이노드 수 케이, 현재 이득은 엔크. 다이노드의 위치는 한 다이노드를 떠나는 대부분의 전자가 다른 다이노드로 끝나는 식으로 계속되도록 신중하게 계산됩니다. 무화과에. 12, ㅏ이 과정이 전자관의 상대적으로 제한된 부피에서 어떻게 실현되는지 보여줍니다. 무화과에. 12, 비일반적인 광전자 증배관의 연결 다이어그램이 표시됩니다. 모든 다이노드의 저항은 일반적으로 동일한 저항을 갖습니다. 무화과에. 12, 안에광전자 증배관의 현재 특성이 제공됩니다. 이 경우 인접한 다이노드 간의 전위차는 100V이고 결과적인 전류 증폭 계수는 10 6 입니다.

방전 램프.

방전 램프는 성능에 상당한 영향을 미치기에 충분한 가스를 포함하는 진공관입니다. 이 가스의 압력은 대기압보다 낮습니다. 일반적으로 불활성 가스(네온, 아르곤 등) 또는 수은 증기는 가스 방전 램프를 채우는 데 사용됩니다. 램프의 특성은 사용된 가스의 특성과 램프 내부의 압력에 의해 결정됩니다.

충돌 및 이온화.

전자관에 가스 분자가 있으면 두 가지 효과가 발생할 수 있습니다. 분자와의 충돌은 램프에서 전자 흐름의 감속을 유발할 수 있으며(이러한 충돌은 음극 주위에 전자 구름이 형성되어 공간 전하가 증가하여 전류가 감소할 수 있음) 전자가 다음으로 가속되는 경우 충분히 큰 전위차가 있으면 가스 분자에서 전자를 제거하여 그 뒤에 양전하를 띤 이온을 남길 수 있습니다. 이 과정을 이온화라고 합니다. 램프의 가속 전위가 훨씬 더 높으면 이온화 과정에서 분자에서 방출된 1차 전자와 전자가 고속으로 가속되어 추가 이온화를 일으킬 수 있습니다. 이러한 과정은 방전으로 이어집니다. 즉, 램프의 양극과 음극 사이의 공간에서 이온화가 전파됩니다. 교육 큰 수이온화 과정에서 방출되는 양이온과 전자는 램프에 흐르는 전류를 증가시키고 방전 동안 램프의 저항은 매우 작아집니다.

방전 다이오드 및 가스 충전 램프.

가스 방전 다이오드(가스트론)는 가스의 존재가 순방향으로 높은 전도성을 생성하는 다이오드입니다. 음극에서 방출된 전자는 양극으로 가속되어 그 결과 방전이 발생합니다. 방전은 양극 전위가 특정 차단 전위 아래로 떨어질 때까지 계속됩니다. 그러나 양극이 음이 되자마자 전자가 부족하여 더 이상 방전을 다시 시작할 수 없습니다. 그러나 양극 전위가 큰 음의 값(예: -100V 이상)으로 떨어지면 양극에서 방출되는 전자에 의해 방전이 시작됩니다. 즉, 양극은 전위가 0이 아니라 음일 때 전자를 더 쉽게 방출합니다. 전자는 열 운동으로 인해 실온에서도 열 방출에 의해 방출될 수 있습니다. 그들은 또한 광자와의 충돌로 인한 광전 과정으로 인해 나타날 수 있습니다. 어쨌든 방출된 전자는 램프에서 이온화를 일으키고 방전을 일으킵니다. 따라서 가스 방전 다이오드의 양극에는 일반적으로 큰 음의 전압이 가해지지 않습니다. 그러나 이러한 다이오드는 저전압 정류기 회로, 특히 높은 순방향 전류가 필요한 배터리 충전기에 사용됩니다.

네온 램프는 히터가 없는 두 개의 동일한 전극이 있는 가스 방전 다이오드입니다. 무화과에. 도 13은 이러한 램프의 전류-전압 특성을 나타낸다. 램프에 전압을 인가하여 시작 전압보다 약간 높은 전압을 인가함으로써 램프가 "점등"된 후에도 램프 양단의 전압 강하는 거의 변하지 않고 유지된다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. 자체 유지 글로우 방전 영역에서 작동하는 가스 방전 램프의 이러한 특성은 부하 전류가 변화하는 회로에서 일정한 전압을 유지하는 데 유용한 장치로 만듭니다. 일반적으로 이러한 전압 안정기(제너 다이오드)에는 특수 설계된 램프가 사용되지만 단순한 네온 램프도 적합합니다. 램프나 전압 소스가 손상될 수 있는 너무 많은 전류 상승을 방지하기 위해 직렬 저항을 통해 램프를 전압 소스에 연결합니다.

티라트론.

Thyratron은 일반적으로 가열된 음극이 있는 가스 방전 3극관입니다. 사이라트론 양극은 일반적으로 그리드가 음극 전위일 때 방전을 시작하기에 충분히 높은 전위로 유지됩니다. (전자가 음극 근처 영역에서 빠져 나와 방전이 시작되는 것을 방지하기 위해 그리드에 음의 전위가 유지됩니다.) 적절한 순간에 신호가 발생하면 그리드 전위가 방전을 시작하기에 충분히 상승합니다. 방전이 발생한 후 그리드는 양극 전압이 방전이 종료되는 수준으로 떨어질 때까지 이를 제어하지 않습니다.

그리드에 적용된 작은 양의 펄스를 사용하면 램프를 통해 큰 전류의 통과를 시작할 수 있습니다. 이 제어 기능은 사이라트론의 유용성을 결정합니다. 그리드의 "시작 전위"(방전이 시작되는 전압)는 양극의 전위와 램프의 가스 온도에 따라 다릅니다.

이온(기체 충전) 광전지에서 광전자에 의한 가스 분자의 이온화로 인해 전류 증폭을 얻기 위해 가스가 사용됩니다. 양극 전위는 방전이 자체적으로 유지되고 음극에서 광전자 방출을 필요로 하지 않는 수준으로 절대 올라가지 않습니다.

전기 진공 장치(EVD)는 고진공 또는 불활성 가스 매체에서 이동하는 전자 또는 이온의 흐름에 의해 전류가 생성되는 장치입니다. EVP는 전자 제어 램프(EUL), 음극선관(CRT), 가스 방전 장치(GDP) 및 광전(광전자) 장치로 구분됩니다.

EUL에서 전류는 한 전극에서 다른 전극으로 고진공(가스 압력은 1.33() Pa(mm Hg)에 불과함)에서 전자의 이동에 의해 생성됩니다. 가장 간단한 EUL은 다이오드입니다.

다이오드.다이오드에는 음극과 양극의 두 전극만 있습니다. 음극은 자유 전자의 원천입니다. 전자가 음극을 떠나려면 일함수라고 하는 추가 에너지가 필요합니다. 전자는 음극이 전류에 의해 가열될 때 이 에너지를 받습니다. 가열된 음극에서 전자가 방출되는 것을 열이온 방출이라고 합니다.

음극에서 방출된 전자에 의해 형성된 음의 공간 전하는 음극 표면 근처에 전기장을 생성하여 전자가 음극을 떠나는 것을 방지하여 전위 장벽을 형성합니다.

음극에 대한 양의 전압이 양극에 인가되어 음극 표면의 전위 장벽이 감소합니다. 포텐셜 장벽을 극복하기에 충분한 에너지를 가진 전자는 공간 전하 영역을 떠나 양극 전압의 가속 전기장에 들어가 양극 쪽으로 이동하여 양극 전류를 생성합니다. 애노드 전압이 증가함에 따라 다이오드의 애노드 전류도 증가합니다.

음의 양극 전압에서는 음극 표면의 전위 장벽이 증가하고 전자 에너지가 이를 극복하기에 충분하지 않으며 전류가 다이오드를 통해 흐르지 않습니다. 이것은 다이오드의 중요한 특징인 단면 전기 전도도입니다.

무화과에. 3.1 표시 관습애노드 전압 소스에 대한 다이오드 및 연결 다이어그램.

삼극관.다이오드와 달리 3극관에는 음극, 양극 및 그리드의 세 가지 전극이 있습니다(그림 3.2, a, b). 그리드 위치

캐소드 바로 옆에 있는 캐소드와 애노드 사이. 음의 전압이 그리드에 적용되면(그림 3.2, c) 음극의 전위 장벽이 증가하고 양극 전류가 감소합니다. 턴오프 전압 U CK .z an 이라고 하는 일부 음의 그리드 전압에서 양극 전류는 0으로 감소합니다. 그리드에 양의 전압이 가해지면(그림 3.2, d) 음극과 그리드 사이에 전기장이 형성되어 전위 장벽이 감소하고 양극 전류가 증가합니다.

그리드가 양극보다 음극에 더 가깝기 때문에 그리드에 가해지는 전압은 전위 장벽에 영향을 미치고 3극관의 양극 전류는 동일한 값의 양극 전압보다 훨씬 강합니다. 따라서 3극관에서 애노드 전류는 애노드가 아닌 계통 전압을 변경하여 제어됩니다.

3극관의 주요 특성은 다양한 양극 전압 U a k (그림 3.3, a) 및 양극 (출력) 특성 I a \u003d f (U ak)에서 취한 정적 양극 그리드 (전송) 특성의 제품군입니다. 다른 그리드 전압에서 (그림 3.3, b).

3극관의 단점은 처리량 커패시턴스(그리드와 양극 사이의 커패시턴스)가 크고 정적 이득이 낮다는 것입니다. 이러한 단점은 두 번째 그리드를 EUL에 도입하여 제거됩니다.

테트로데.이것은 음극, 양극 및 두 개의 그리드를 포함하는 4전극 전자 제어 램프입니다(그림 3.4, a). 음극 근처에 위치한 첫 번째 그리드는 3극관에서와 같이 양극 전류를 제어하는 ​​데 사용되며 제어 그리드라고 합니다. 첫 번째 그리드와 양극 사이에 위치한 두 번째 그리드는 이들 전극 사이에 일종의 스크린이다. 두 번째 그리드의 차폐 작용의 결과로 램프의 처리량 커패시턴스가 크게 감소하고 양극 전압의 영향

음극 표면의 전위 장벽. 따라서 음극에서 양극으로 전자의 방향 이동을 생성하기 위해 양극 전압과 같거나 약간 작은 스크리닝 그리드라고 하는 두 번째 그리드에 양의 전압 U c 2 k가 적용됩니다. 이 경우 전자의 일부가 스크리닝 그리드에 들어가 이 그리드의 전류 I c2를 생성합니다.

양극을 치는 전자는 양극에서 2차 전자를 노크합니다. tetrode의 작동 중에 이러한 경우가 발생하면 2차 전자가 스크리닝 그리드에 끌려 스크리닝 그리드의 전류가 증가하고 양극 전류가 감소합니다. 이 현상을 디나트론 효과라고 합니다. EUL의 작업 영역을 제한하는 다이나트론 효과를 제거하기 위해 양극과 스크리닝 그리드 사이에 2차 전자에 대한 전위 장벽이 생성됩니다. 이러한 장벽은 빔 테트로드(그림 3.4, b)에 집중되어 전자 플럭스 밀도를 증가시키거나 원칙적으로 전위가 0인 스크리닝 그리드와 양극 사이에 세 번째 그리드를 도입하여 형성됩니다.

5극. 5전극 EUL을 5극관이라고 합니다(그림 3.4, i). 안티다이나트론 또는 보호라고 하는 세 번째 그리드의 0 전위는 다음과 같이 제공됩니다. 전기적 연결그녀는 음극과 함께.

tetrode 및 pentodes의 주요 특성은 정전압 U c 2k에서 취하여 동일한 그래프에 표시되는 특성에서 정적 양극(출력) 및 그리드-양극 제품군입니다(그림 3.5).

EUL의 증폭 특성을 나타내는 매개변수는 다음과 같습니다.

양극 그리드 특성의 급경사

내부(차동) 저항

정적 이득

미분이라고 하는 매개변수 S 및 는 관계식 으로 상호 연결됩니다.

캐서니 레이 튜브

음극선관(CRT)은 빔 형태로 집중된 전자 흐름을 사용하는 전자 전기 진공 장치입니다. 이 장치는 빔 방향으로 연장된 튜브 형태입니다. CRT의 주요 요소는 유리 실린더 또는 플라스크, 전자 탐조등, 편향 시스템 및 스크린입니다(그림 3.6).

실린더 7은 CRT에서 필요한 진공을 유지하고 전극을 기계적 및

기후 영향. 실린더 내부 표면의 일부는 아쿠아닥(aquadag)이라고 하는 흑연 필름(8)으로 덮여 있습니다. 음극에 상대적인 양의 전압이 아쿠아닥에 적용됩니다.

전자 탐조등은 필요한 전류 밀도로 집속된 전자빔(빔)을 생성하도록 설계되었습니다. 그것은 내부에 히터 1이 있는 열이온 음극 2, 변조기라고 하는 제어 전극 3, 첫 번째 4개 및 두 번째 5개의 양극으로 구성됩니다. 변조기 및 양극은 원통형 음극과 동축인 중공 실린더 형태로 만들어집니다.

변조기는 0에서 수십 볼트까지 조정 가능한 음의 전압 소스에 연결됩니다. 양극에 양의 전압이 가해집니다. 첫 번째는 수백 볼트, 두 번째는 몇 킬로볼트입니다.

변조기와 첫 번째 양극 사이에 불균일한 전기장이 형성되어 음극에서 흘러 나와 변조기 구멍을 통과한 모든 전자를 첫 번째 양극의 캐비티에서 CRT 축의 특정 지점에 집중시킵니다. 이러한 전기장을 정전 렌즈라고 합니다.

제1 애노드와 제2 애노드 ​​사이에 제2 정전 렌즈가 형성된다. 첫 번째 짧은 초점과 달리 긴 초점입니다. 초점은 화면 9 평면의 CRT 축에 있습니다.

변조기 전압의 변화는 음극의 전위 장벽을 극복하고 첫 번째 양극의 가속 전기장에 들어갈 수 있는 전자의 수를 변화시킵니다. 따라서 변조기 전압은 전자빔의 밀도와 CRT 화면의 광점 밝기를 결정합니다. CRT 화면에 빔 포커싱은 첫 번째 양극의 전압을 변경하여 두 번째 정전 렌즈의 불균일한 전기장을 변경하여 달성됩니다.

편향 시스템은 초점이 맞춰진 전자빔을 스크린의 어느 지점으로 향하게 하는 역할을 합니다. 이것은 전자빔을 횡방향 전기장 또는 자기장에 노출시킴으로써 달성됩니다.

전자빔이 전기장에 의해 편향될 때(정전기 편향) 편향 전압은 평행한 두 쌍의 평행판 6에 적용됩니다. 판 사이를 통과하는 전자빔은 전위가 높은 판 쪽으로 편향됩니다. 전자빔을 수평 방향으로 편향시키는 전계인 플레이트를 수평 편향 또는 X-플레이트라고 하고 수직-수직 편향 또는 Y-플레이트라고 합니다.

정전기 편향 시스템의 주요 매개변수는 편향 감도 S이며, 편향 전압에 대한 CRT 화면의 발광 점 편향의 비율로 정의됩니다. 최신 CRT용 S E = 0.1 ... 3 mm / V.

정전기와 함께 전자빔의 자기 편향도 사용됩니다. 편향 자기장은 CRT의 목에 서로 수직으로 위치한 두 쌍의 코일을 통과하는 전류에 의해 생성됩니다.

화면 9 음극선관, 전기 신호를 빛으로 변환하는 데 사용되는 특별한 구성- 집속된 전자빔이 부딪힐 때 빛나는 형광체. 아연 및 아연-카드뮴 황화물, 규산아연(윌레마이트), 칼슘 및 카드뮴 텅스텐산염이 형광체로 사용됩니다. 이러한 스크린을 형광성이라고 합니다.

전자빔 에너지의 일부만 형광체의 글로우에 소비됩니다. 나머지 빔 에너지는 스크린 전자로 전달되어 스크린 표면에서 2차 전자 방출을 유발합니다. 2차 전자는 일반적으로 2차 양극에 전기적으로 연결되어 있는 aquadag에 끌립니다.

컬러 이미지를 얻는 데 사용되는 CRT 화면에는 특정 순서로 배열된 파란색, 빨간색 및 녹색 광선을 가진 형광체 입자가 포함되어 있습니다. 튜브의 목에는 3개의 자율 전자 탐조등이 있습니다. 그들은 전자빔이 스크린에서 일정 거리에서 교차하는 방식으로 배열됩니다. 광선의 교차면에는 많은 수의 구멍이있는 섀도우 마스크가 설치됩니다. 마스크의 구멍을 통과한 후 각 전자빔은 트라이어드의 자체 요소에 부딪힙니다(그림 3.7).

밝기가 다른 세 가지 색상을 혼합 한 결과 원하는 색상의 빛이 얻어집니다.

발광 외에도 유전체 스크린이 있습니다. 이러한 스크린을 따라 이동하는 전자빔은 섹션에 다양한 전하, 즉 장기간 유지될 수 있는 일종의 전위 릴리프를 생성합니다. 유전체 스크린은 전위경이라고 하는 메모리 CRT에 사용됩니다.

가스 배출 장치

가스 방전 장치(GDP)의 작동 원리는 가스 매체에서 발생하는 전기적 현상에 기반합니다.

수압 파쇄 실린더는 불활성 가스(네온, 아르곤, 헬륨 등), 이들의 혼합물, 수소 또는 수은 증기로 채워져 있습니다. 정상적인 조건에서 가스의 대부분의 원자와 분자는 전기적으로 중성이며 가스는 좋은 절연체입니다. 온도 상승, 강한 전기장 또는 고에너지 입자에 노출되면 가스가 이온화됩니다. 빠르게 날아가는 전자가 중성 기체 원자와 충돌할 때 발생하는 기체의 이온화를 충격 이온화라고 합니다. 그것은 자유 전자와 양이온의 출현을 동반하여 가스의 전기 전도도를 크게 증가시킵니다. 강하게 이온화된 가스를 전자 이온 플라즈마 또는 간단히 플라즈마라고 합니다.

기체 이온화 과정과 함께 재결합이라는 역과정도 있습니다. 전자와 양이온의 에너지는 중성 원자의 에너지보다 크기 때문에 재결합하는 동안 에너지의 일부가 방출되고 가스의 광선이 동반됩니다.

통과 과정 전류가스를 통해 가스에서 방전이라고합니다. 가스 방전 갭의 전류-전압 특성은 그림 1에 나와 있습니다. 3.8.

점화 전압이라고 하는 전압 U 3 에서 가스의 이온화는 눈사태가 됩니다. 양극과 음극 사이의 가스 방전 간격의 저항이 급격히 감소하고 HF(섹션 CD)에 글로우 방전이 나타납니다. 글로우 방전을 지원하는 연소 전압 U r 은 점화 전압보다 다소 낮습니다. 글로우 방전에서 양이온은 음극을 향해 이동하고 표면을 때리며 가열 및 2차로 인해 방출되는 전자의 수를 증가시킵니다.

노아 전자 방출. 이 경우 외부 이오나이저가 필요하지 않으므로 글로우 방전은 외관상 외부 이오나이저(우주방사선, 열이온 방출 등)가 필요하며 섹션 AB의 방전과 달리 자가 지속 방전이라고 합니다. 비 자급 자족. 전류가 크게 증가하면 수압 파쇄(섹션 EF)에서 아크 방전이 발생합니다. 아크 방전이 표면에 충돌하는 양이온에 의한 가열로 인한 음극의 열이온 방출에 의해 지원되는 경우 방전을 자체 지속이라고 합니다. 음극의 열이온 방출이 외부 전압원에서 가열하여 생성되는 경우 아크 방전을 비자기적이라고 합니다.

가스 글로우와 함께 글로우 방전이 사용됩니다. 네온 램프, 가스 방전 기호 및 선형 표시기, 제너 다이오드 및 기타 수압 파쇄.

가스 배출 표시기.상의 가스 배출 표시기가스로 채워진 실린더, 10개의 음극 및 1개의 공통 양극으로 구성됩니다. 음극은 숫자, 문자 또는 기타 문자 형태입니다. 전압은 제한 저항을 통해 양극과 음극 중 하나에 적용됩니다. 음극 형태의 전극 사이에서 글로우 방전이 발생합니다. 다른 음극을 전환하여 다른 기호를 표시할 수 있습니다. 세그먼트 기호 표시기는 더 다양합니다. 따라서 13개의 세그먼트로 구성된 세그먼트 글로우 방전 표시기 IN-23을 사용하면 음극 세그먼트를 적절히 전환하여 러시아어 또는 라틴 알파벳 문자인 0에서 9까지의 숫자를 강조 표시할 수 있습니다.

선형 가스 방전 표시기(LGI)는 회로의 전압 또는 전류에 대한 정보를 발광 점 또는 선 형태로 표시합니다. 점의 위치와 선의 길이는 회로의 전압 또는 전류에 비례합니다. LGI 전극 시스템은 길쭉한 원통형 모양입니다.

가스 방전 제너 다이오드.제너 다이오드 (그림 3.9, a)에는 중공 실린더 형태로 만들어진 음극 1과 음극 OSB를 따라 위치한 얇은 막대 형태의 양극 3이라는 두 개의 전극이 있습니다. 점화 전압을 줄이기 위해 점화 전극이라고 하는 작은 핀 2가 음극 내부에 용접됩니다.

글로우 방전 제너 다이오드의 작동은 제너 다이오드를 통해 흐르는 전류가 크게 변할 때 전극에서 거의 일정한 연소 전압을 유지하는 것을 기반으로 합니다(그림 3.8의 섹션 CD).

제너 다이오드는 DC 회로의 전압을 안정화하는 데 사용됩니다.

티라트론.더 복잡한 수압 파쇄는 사이라트론입니다. 여기에는 음극, 양극 및 그리드라고 하는 하나 이상의 제어 전극이 포함됩니다. 사이라트론은 비전도성과 전도성의 두 가지 안정적인 상태일 수 있습니다. 무화과에. 3.9, b는 MTX-90 유형의 냉음극이 있는 사이라트론 장치를 보여줍니다. 사이라트론은 원통형 음극(1), 막대 금속 양극(2) 및 와셔 형태로 만들어진 금속 메쉬(3)로 구성됩니다. 음극에 비해 작은 양의 전압이 그리드에 인가되면 그리드와 음극 사이에 보조 "조용한" 방전이 발생합니다. 양극에 양의 전압이 가해지면 방전이 양극으로 전달됩니다. 계통 회로의 보조 방전 전류가 높을수록 사이라트론의 점화 전압이 낮아집니다. 캐소드와 애노드 사이의 방전 후 그리드 전압의 변화는 사이라트론의 전류 강도에 영향을 미치지 않으며, 사이라트론을 통과하는 전류는 애노드 전압을 연소 전압보다 낮은 값으로 낮추어 멈출 수 있습니다.

글로우 방전 사이라트론은 매우 적은 에너지를 소비하고 넓은 온도 범위에서 작동하며 단기 과부하에 민감하지 않으며 즉각적인 조치를 취할 준비가 되어 있습니다. 이러한 특성으로 인해 펄스 장치, 발전기, 계산 장치의 일부 노드, 릴레이 장비, 디스플레이 장치 등에 사용됩니다.

광전 장치

전기 진공 및 가스 방전 광전지 장치에는 광전지 및 광전자 증배관이 포함되며, 그 작동 원리는 외부 광전 효과의 사용을 기반으로 합니다.

광전지(그림 3.10)에는 진공이 생성되는 유리 전구 2가 있습니다(전기 진공 광전지

ment) 또는 불활성 기체로 채워진 것(가스 방전 광전지) 양극과 광음극으로 구성되어 있으며 광음극은 플라스크 3의 내부 표면(작은 면적 제외 - 창 1 제외)으로 덮인 산화세슘 층이 증착된 은층. 애노드(4)는 광속을 간섭하지 않도록 링 형태로 이루어진다. 애노드 및 캐소드에는 플라스크의 플라스틱 홀더(5)를 통과하는 단자(6)가 제공된다.

광음극에 광속을 비추면 전자가 빠져 나옵니다. 음극에 상대적인 양의 전압이 양극에 가해지면 광음극에서 녹아웃된 전자가 양극으로 끌어당겨 회로에 광전류 I f가 생성됩니다. 광속 Ф에 대한 광전류의 의존성을 빛이라고합니다.

광전지의 특성. 광전류는 또한 광음극과 양극 사이에 적용되는 전압 U에 따라 달라집니다. 이 종속성을 양극 CVC라고 합니다. 그것은 광전류가 양극 전압에 거의 의존하지 않는 뚜렷한 포화 영역을 가지고 있습니다 (그림 3.11, a)

가스 방전 광전지에서 전압 U의 증가는 가스 이온화와 광전류의 증가를 유발합니다(그림 3.11, b).

광전류 값이 작기 때문에(진공 광전지의 경우 최대 수십 마이크로암페어, 가스 방전 광전지의 경우 수 마이크로암페어) 광전지는 일반적으로 튜브 또는 트랜지스터 증폭기와 함께 사용됩니다.

광전자 증배관(PMT)은 EEW라고 하며, 2차 전자 방출에 의해 광전자 방출 전류가 향상됩니다. 고진공이 유지되는 PMT 유리 용기(그림 3.12)에는 광음극 K와 양극 A 외에도 2차 전자를 방출하는 전극이 추가로 존재하며 이를 다이노드라고 합니다. PMT의 다이노드 수는 14개에 달할 수 있습니다. 다이노드에 양의 전압이 인가되고 광음극과의 거리가 멀어질수록 다이노드 전압이 증가합니다. 인접한 다이노드 사이의 전압은 약 100V입니다. 광음극이 조명되면 전자가 표면에서 날아가 첫 번째 필드의 전기 제거에 의해 가속됩니다.

dynodes 및 첫 번째 dynode에 떨어져서 2차 전자를 녹아웃시킵니다. 후자의 수는 광음극에서 방출되는 전자의 수보다 몇 배 더 많습니다. 첫 번째 다이노드와 두 번째 다이노드 사이의 전기장의 작용에 따라 첫 번째 다이노드에서 흘러나온 전자는 두 번째 다이노드 D2에 떨어져 2차 전자를 녹아웃시킵니다. D2 다이노드에서 녹아웃된 2차 전자의 수는 부딪힌 전자의 수보다 몇 배 더 많습니다. 따라서 각 다이노드에서 2차 전자의 수 증가가 발생한다. 결과적으로 PMT에는 음극 광전류가 다중 증폭되어 매우 낮은 광속을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. PMT 출력 전류는 수십 밀리암페어에 이릅니다.

질문 및 작업 제어

1. 제어 그리드 전압을 사용하여 EUL에서 양극 전류를 제어하는 ​​원리를 설명하십시오.

2. 정전기 빔 조향 기능이 있는 CRT의 주요 부품 이름을 지정하고 그 목적을 설명하십시오.

3. 가스 배출 장치의 주요 유형 및 영역 이름
그들의 응용 프로그램.

4. 주다 간단한 설명외부 광전 효과. 어떻게
이 현상은 광전지와 광전자 증배관에서 어떻게 사용됩니까?

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전기 진공 장치가 널리 사용됩니다. 이러한 장치의 도움으로 한 유형의 전기 에너지를 다른 유형의 전기 에너지로 변환할 수 있습니다. 이 에너지는 전류 또는 전압의 모양, 크기 및 주파수가 다를 뿐만 아니라 복사 에너지를 전기 에너지로 또는 그 반대로도 변환할 수 있습니다.

도움으로 전기 진공 장치보도 자료 벽 생일 Gorreklama Voronezh.

다양한 전기, 빛 및 기타 양의 조절을 원활하게 또는 단계적으로, 고속 또는 저속 및 조절 프로세스 자체에 대한 낮은 에너지 비용으로 수행할 수 있습니다. 즉, 다른 많은 방법의 특징인 효율성의 현저한 감소 없이 규제와 통제.

이러한 전기 진공 장치의 장점은 다양한 전류의 정류, 증폭, 생성 및 주파수 변환, 전기 및 비전기 현상의 오실로그래피, 자동 제어 및 조절, 텔레비전 이미지의 송수신, 다양한 측정및 기타 프로세스.

전기 진공 장치는 기밀 쉘로 격리된 작업 공간이 높은 학위희박하거나 특수한 매질(증기 또는 기체)로 채워져 있고 그 작용은 진공 또는 기체에서 전기 현상의 사용을 기반으로 합니다.

Electrovacuum 장치는 순수한 전자 전류가 진공에서 통과하는 전자 장치와 가스 또는 증기에서 방전이 특징 인 이온 장치 (가스 방전)로 나뉩니다.

전자 장치에서 이온화는 실제로 존재하지 않으며 조금만 관찰되면 이러한 장치의 작동에 눈에 띄는 영향을 미치지 않습니다. 이러한 장치에서 가스의 희박화는 10-6mmHg 미만의 잔류 가스 압력으로 추정됩니다. Art., 고진공의 특성.

이온 장치에서 잔류 가스의 압력은 10-3mmHg입니다. 미술. 그리고 더 높은. 이러한 압력에서 움직이는 전자의 상당 부분이 가스 분자와 충돌하여 이온화를 일으키므로 이러한 장치에서 프로세스는 전자-이온입니다.

전도성(비방전) 전기진공 장치의 작용은 희박 가스의 고체 또는 액체 전도체의 전류와 관련된 현상의 사용을 기반으로 합니다. 이 장치에서는 가스 또는 진공에서 방전이 발생하지 않습니다.

Electrovacuum 장치는 다양한 기준에 따라 분류됩니다. 특별한 그룹은 진공관, 즉 다양한 변형을 위해 설계된 전자 장치입니다. 전기량. 용도에 따라 이러한 램프는 발전기, 증폭, 정류기, 주파수 변환기, 검출기, 측정 등입니다. 대부분은 연속 모드에서 작동하도록 설계되었지만 펄스 모드용 램프도 생산합니다. 임펄스의 지속 시간이 임펄스 사이의 간격보다 훨씬 짧다면 전기 임펄스, 즉 단기 전류를 생성합니다.

Electrovacuum 장치는 음극 유형(고온 또는 저온), 실린더 설계(유리, 금속, 세라믹 또는 결합), 냉각 유형(자연, 즉 복사, 강제 공기, 물).

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전기 진공 장치에는 전기 장치가 포함되며, 그 작동은 흐름의 사용을 기반으로 합니다. 전기 요금진공 또는 희박 가스 매체에서.

진공은 대기압 미만의 압력에서 기체, 특히 공기의 상태를 의미합니다. 전자가 기체를 펌핑한 후 남아있는 분자와 충돌하지 않고 공간에서 자유롭게 움직인다면,

고진공에 대해 이야기합니다.

Electrovacuum 장치는 진공에서 전류의 흐름을 관찰하는 전자식과 가스(또는 증기)에서 방전을 특징으로 하는 이온(기체 방전)으로 구분됩니다. 전자 장치에서는 이온화가 거의 없으며 가스 압력은 100μPa(10-6-10-7mmHg) 이상입니다.

이온 장치에서 압력은 133×10-3 Pa(10-3 mm Hg) 이상입니다. ~에

이 경우 움직이는 전자의 상당 부분이 기체 분자와 충돌하여 이온화됩니다.

전자 장치를 진공관이라고 합니다.

전자 장치의 분류는 다음 기준에 따라 수행됩니다.

목적과 범위,

전극 수,

음극 유형(직접 또는 간접 가열),

전자식 흐름 제어 방법.

전자 장치는 다음과 같이 나뉩니다.

1. 변환하도록 설계된 정류기 램프(케노트론)

교류에서 직류로.

2. 증폭 및 변환하도록 설계된 수신 증폭 램프

수신기의 고주파 발진 형성 및 발진 개선

수신기 및 증폭기의 저주파 금지.

전극 수에 따라 수신 증폭 램프는 다음과 같이 나뉩니다.

2전극(다이오드), 2개의 전극 - 음극과 양극(다이오드는 고주파 전류 감지(정류), 저주파 전류 변환 및 다양한 자동 제어에 사용됨)

캐소드 및 애노드 외에도 세 번째 전극, 제어 그리드가 있는 3극(3극관)(3극관은 저주파 진동과 많은 특수 회로를 증폭하는 데 사용됨)

음극, 양극 및 2개의 그리드가 있는 4전극(tetrodes)(tetrodes는 저주파 진동을 강력하게 증폭하는 데 사용됨);

음극, 양극 및 3개의 격자가 있는 5극(5극)(5극은 고주파 및 저주파 진동을 증폭하는 데 사용되며 강력한 5극은 저주파 진동의 전력을 증폭하는 데 사용됨);

다중 전극(4 그리드 - 6진수, 5 그리드 - 7극, 6 그리드 - 옥토드)은 수신기의 주파수 변환에 사용됩니다.

결합된, 독립적인 전극 시스템을 두 개 이상 포함

내 전자의 흐름. 결합된 진공관에는 이중 다이오드, 이중 삼극관, 이중 사극관, 이중 진공관이 있습니다.

다이오드 - 3극, 이중 다이오드 - 4극, 다이오드 - 4극, 다이오드 - 5극, 이중

다이오드 - 5극관, 3극관 - 5극관, 이중 빔 사극관 등

3. 발전기 및 변조 램프. 이 램프는 수신기 증폭기보다 강력합니다. 고주파 발진을 생성하고 이러한 발진을 전력 및 변조를 위해 증폭하는 데 사용됩니다.

발전기 및 변조기 램프는 3극, 4극

전극 및 5 전극.

4. 초단파(VHF) 범위에서 작동하도록 특별히 설계된 초고주파 램프. 이 램프 중 일부는 다음과 같은 원리로 작동합니다. 재래식 램프, 크기만 다릅니다. VHF 밴드 램프의 또 다른 부분은 특별한 디자인을 가지고 있습니다. 드디어,

VHF 범위에서는 klystron과 마그네트론이 사용되며 그 작동은 기존 전자관의 작동과 완전히 다른 원리를 기반으로 합니다.

쌀. 1.1 모습일부 유형의 램프:

a 및 b - 수신 증폭 유리 램프; c - 베이스리스 미니-

투르나야 램프; g - 금속 수신 증폭 램프; 전자 -

고출력 유리 베이스리스 램프; 전자 - 서멧 -

석회질 맥박

5. 전자빔 장치. 여기에는 키네스코프(수신 텔레비전 튜브), 송신 텔레비전 튜브, 오실로스코프 및 메모리 튜브, 이미지 강화 튜브, 음극 빔 스위치, 레이더 및 수중 음향 스테이션의 표시 튜브 등이 포함됩니다.

일부 유형의 램프 모양이 그림에 나와 있습니다. 1.1.

전기 진공 장치는 다음과 같이 분류됩니다.

1. 실린더의 재질과 디자인에 따라:

유리;

금속;

세라믹;

결합.

2. 냉각 유형별:

자연스럽거나 빛나는;

강제 - 공기, 물, 증기.

가스 방전 장치는 가스에서 발생하는 방전 유형에 따라 분류됩니다. 무선 엔지니어링 장비에는 세 가지 유형의 가스 방전 장치가 사용됩니다.

a) 글로우 방전 장치. 이 장치는 가열되지 않고 차갑습니다.

음극이 사용되며 주로 전압 안정화에 사용됩니다.

b) 액체 또는 고체 비가열 음극이 있는 아크 방전 장치.

c) 인위적으로 가열된 음극이 있는 아크 방전 장치. 이 장치는 AC를 DC로 정류하고

다양한 제어 체계 및 자동화.