3 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdf
Плазменная электроника
При нормальных условиях газ состоит из электрически нейтральных атомов и молекул – является диэлектриком. Под действием сильного нагрева, бомбардировки быстрыми электронами и ионами может произойти
ионизация газа, т. е. превращение нейтральных атомов в ионы (и электроны). В результате газ становится хорошим проводником тока. В зависимости от напряженности электрического поля в баллоне и других факторов могут возникать различные виды разряда в газе, наиболее распространенными из которых являются тлеющий (участок А, В, С, D) и дуговой (D, E). Рабочий участок тлеющего разряда B, C, D необходимо стабилизировать.
Амперная характеристика
11
Плазменная электроника
Самый простой способ получения плазмы – зажигание газового разряда.
Наибольшее применение нашли газоразрядные источники света – Люминесце́нтные лампы.
Ультрафиолетовое излучение заставляет светиться люминофор, нанесенный на внутренней поверхности колбы. От состава люминофора зависит спектр видимого света.
Люминесцентная лампа |
Фотография |
|
|
|
ионизированного газа 12 |
Газоразрядные приборы
Принято разделять газоразрядные приборы на неуправляемые (двухэлектродные) и управляемые. Кроме того, различают приборы с самостоятельным разрядом (с холодным катодом) и с несамостоятельным разрядом (с подогревным катодом)
Тиратрон тлеющего разряда |
Тиратроны с накаливаемым |
Крайтрон |
13 |
|
|
катодом
Газоразрядные приборы
Индикаторные тиратроны — особый класс тиратронов тлеющего разряда, предназначенных, как и следует из их названия, не столько для коммутации электрических цепей, сколько для индикации. В отличие от простых неоновых ламп, они способны управляться пониженными напряжениями, а также запоминать своё состояние, разгружая управляющую ими вычислительную систему для выполнения других задач. Некоторые индикаторные тиратроны являются люминофорными, и позволяют получать цвета, отличные от свойственного неону
оранжево-красного.
3,18 мин
Чип и дип Тиратрон с холодным
2,51 мин
Чип и дип Тиратроны с накаливаемым катодом
14
Тиратроны ТХ4Б.
Газоразрядные приборы
Тиратроны тлеющего разряда различаются способом подачи управляющего сигнала (способом поджига)
1)тиратроны, управляемые током (трёхэлектродные)
2)тиратроны, управляемые напряжением (четырёхэлектродные)
атакже:
a)управляемые положительными напряжениями;
b)управляемые отрицательными напряжениями.
Включение тиратрона тлеющего разряда в качестве реле Схема и график работы генератора 15
пилообразного напряжения с тиратроном
Газоразрядные приборы
Крайтро́н — газонаполненная лампа с холодным катодом, применяется как очень быстрый ключ (включатель).
В отличие от большинства других газоразрядных приборов, крайтроны используют дуговой разряд для управления очень большими токами и напряжениями (несколько кВ и несколько кА в импульсе), гораздо больше, чем обычный слаботочный тлеющий разряд. Крайтрон — комбинация управляемых искровых разрядников и тиратронов, изначально разработанная для передатчиков радаров во время Второй мировой войны.
Крайтрон имеет 4 электрода: анод, катод, сетку и «предзажигание»
(«Keep-alive»).
На электрод предзажигания прикладывается небольшое положительное напряжение так, что область газа рядом с катодом оказалась ионизированной.
Высокое коммутируемое напряжение прикладывается к аноду, но разряда не происходит, пока на сетку «Grid» не подан положительный импульс. Дуговой разряд создаёт значительный ток между катодом и анодом. Некоторые крайтроны могут содержать небольшое количество β+-радиоактивного материала (обычно
никеля-63). |
16 |
|
Газоразрядные приборы
Конструкция 40-Вт ламп: 1 - ртуть;
2 - штампованная стеклянная ножка с электровводами;
3 - трубка для откачки (при изготовлении);
4 - выводные штырьки;
5 - концевая панелька;
6 - катод с эмиттерным покрытием.
Трубка |
наполнена |
|
|
инертным газом |
и парами |
Схема включения |
|
ртути. Внутренние стенки |
|||
|
|||
трубки покрыты люминофором, преобразующим ультрафиолетовое излучение газового разряда в видимый свет.
2,17 мин |
|
Чип и дип |
17 |
|
Газоразрядные приборы
(Ксеноновые лампы)
Используются ксеноновые газоразрядные лампы в автомобильных фарах.
Ксеноновые лампа-вспышка предназначена для генерации мощных импульсов света, цветовая температура которых близка к солнечному свету. Лампа представляет собой запаянную стеклянную трубку, заполненную ксеноном, и электроды для пропускания электрического тока через газ.
Стробоскоп
Ограждение
производственных
объектов
Вспышки
1,45 мин |
18 |
|
Чип и дип
Плазменные панели
Принцип действия плазменных панелей основан на управлении холодным разрядом в разреженном газе (ксеноне или неоне). Неон и ксенон в плазменной панели заключен в сотнях тысяч ячеек, расположенных между двумя стеклянными пластинами. Между ними, по обе стороны ячеек с газом, находятся также длинные электроды. Имеется две системы электродов. Адресные электроды находятся позади ячеек, вблизи тыловой стеклянной пластины. Между фронтальной стеклянной панелью и газовыми ячейками находятся адресные электроды. Под действием напряжения, подводимого к прозрачным металлическим электродам, которые расположены "решеткой" на поверхности панели, возникает разряд, газ переходит в состояние плазмы и становится источником излучения. Основная его часть приходится на ультрафиолетовую область, но при помощи флуоресцирующего фосфорного покрытия оно переводится в видимую часть оптического спектра. От вида покрытия зависит цвет свечения. Для получения цветного изображения используются плазменные микрокамеры с тремя основными цветами флуоресцентного излучения: красным, зеленым и синим.
3,43 мин
Чип и дип
19
Устройства защиты
Газонаполненные разрядники, используются для защиты телекоммуникационных устройств
1,45 мин |
20 |
|
Чип и дип