Perangkat elektrovakum banyak digunakan. Dengan bantuan alat ini dimungkinkan untuk mengubah energi listrik dari satu jenis menjadi energi listrik jenis lain, yang berbeda dalam bentuk, besar dan frekuensi arus atau tegangan, serta energi radiasi menjadi energi listrik dan sebaliknya.

Dengan bantuan perangkat vakum listrik Tekan dinding ulang tahun Gorreklama Voronezh.

dimungkinkan untuk melakukan pengaturan berbagai besaran listrik, cahaya dan lainnya dengan lancar atau bertahap, pada kecepatan tinggi atau rendah dan dengan biaya energi rendah untuk proses pengaturan itu sendiri, yaitu tanpa pengurangan efisiensi yang signifikan, karakteristik dari banyak metode lain dari regulasi dan kontrol.

Keunggulan perangkat vakum listrik ini menyebabkan penggunaannya untuk penyearah, amplifikasi, pembangkitan dan konversi frekuensi berbagai arus listrik, oscillography fenomena listrik dan non-listrik, kontrol dan regulasi otomatis, transmisi dan penerimaan gambar televisi, berbagai pengukuran dan proses lainnya.

Perangkat elektrovakum adalah perangkat di mana ruang kerja, diisolasi oleh cangkang kedap gas, memiliki tingkat penghalusan yang tinggi atau diisi dengan media khusus (uap atau gas) dan yang operasinya didasarkan pada penggunaan fenomena listrik dalam ruang hampa. atau gas.

Perangkat electrovacuum dibagi menjadi perangkat elektronik, di mana arus elektronik murni mengalir dalam ruang hampa, dan perangkat ion (pelepasan gas), yang ditandai dengan pelepasan listrik dalam gas atau uap.

Dalam perangkat elektronik, ionisasi praktis tidak ada, dan jika diamati pada tingkat kecil, itu tidak memiliki efek nyata pada pengoperasian perangkat ini. Penghalusan gas dalam perangkat ini diperkirakan dengan tekanan gas sisa kurang dari 10-6 mm Hg. Seni., karakteristik vakum tinggi.

Dalam perangkat ion, tekanan gas sisa adalah 10-3 mm Hg. Seni. dan lebih tinggi. Pada tekanan seperti itu, sebagian besar elektron yang bergerak bertabrakan dengan molekul gas, yang mengarah ke ionisasi, dan, oleh karena itu, dalam perangkat ini, prosesnya adalah elektron-ion.

Tindakan perangkat elektrovakum konduktif (tanpa muatan) didasarkan pada penggunaan fenomena yang terkait dengan: sengatan listrik dalam konduktor padat atau cair dalam gas yang dijernihkan. Dalam perangkat ini, tidak ada pelepasan listrik dalam gas atau dalam ruang hampa.

Perangkat electrovacuum dibagi menurut berbagai kriteria. Kelompok khusus terdiri dari tabung vakum, yaitu perangkat elektronik yang dirancang untuk berbagai konversi besaran listrik. Menurut tujuannya, lampu ini adalah generator, penguat, penyearah, konverter frekuensi, detektor, pengukur, dll. Kebanyakan dari mereka dirancang untuk beroperasi dalam mode kontinu, tetapi mereka juga menghasilkan lampu untuk mode berdenyut. Mereka menciptakan impuls listrik, mis. arus jangka pendek asalkan durasi pulsa jauh lebih sedikit daripada interval antara pulsa.

Perangkat vakum elektro juga diklasifikasikan menurut banyak kriteria lain: berdasarkan jenis katoda (panas atau dingin), dengan desain silinder (kaca, logam, keramik atau gabungan), berdasarkan jenis pendinginan (alami, yaitu bercahaya, paksa udara, air).

pengantar
Subjudul buku ini - "Cara terbaik untuk mencegah kejahatan" - khususnya berarti: 1) cara untuk menyingkirkan momok alarm palsu; 2) Pemahaman oleh staf keamanan...

Skema catu daya untuk lampu neon
Lampu neon dihubungkan ke jaringan secara seri dengan reaktansi induktif (tersedak) yang memberikan stabilisasi arus bolak-balik di lampu. Faktanya adalah bahwa pelepasan listrik dalam gas ...

Ilmiah - dukungan teknis dan pemeliharaan
Ketika saya memberi tahu seorang teman bahwa saya ingin membeli mobil, dia berkata: "Anda harus membeli mobil seperti ini, karena tidak ada masalah dengan perbaikan, Anda selalu dapat menemukan suku cadang untuk itu." &quo...

Penciptaan tabung elektronik memungkinkan penciptaan sistem komunikasi radio, penyiaran radio. Perkembangan dan produksi perangkat sinar katoda berkontribusi pada kemunculan dan perkembangan televisi. Pada 20-50-an. abad terakhir dibentuk sebagai cabang independen elektronik vakum dan industri. Di pertengahan abad terakhir, komputer generasi pertama dibuat berdasarkan perangkat elektronik vakum.

Tahap kualitatif baru dalam pengembangan elektronik vakum dimulai dengan pengembangan rentang frekuensi di atas 500 MHz. Dengan peningkatan frekuensi dan penurunan panjang gelombang radiasi, kemungkinan konsentrasi meningkat radiasi elektromagnetik menjadi balok sempit. Penggunaan sinar yang sangat terarah dalam jangkauan radio mengurangi interferensi timbal balik dari radar yang beroperasi secara bersamaan, meningkatkan jangkauan sistem radio, dan memungkinkan untuk mencapai akurasi tinggi dalam menentukan koordinat objek. Prinsip-prinsip kontrol dinamis aliran elektronik telah dikembangkan. Perangkat kelas baru muncul - klystron, magnetron, tabung gelombang perjalanan (TWT) dan lainnya berdasarkan interaksi elektron dengan medan elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik dalam rentang gelombang mikro memiliki kapasitas informatif yang besar. Dalam sistem komunikasi radio, ini memungkinkan untuk meningkatkan jumlah saluran komunikasi telepon dan telegraf. Dalam komunikasi ruang angkasa, mekanisme lintasan radiasi elektromagnetik melalui lapisan atmosfer yang terionisasi sangat penting. Lapisan atmosfer ini adalah yang paling permeabel untuk radiasi gelombang mikro. Semua ini memungkinkan untuk membentuk elektronik gelombang mikro sebagai arah independen dalam elektronik vakum.

Tergantung pada prinsip operasi, tujuan, perangkat dan perangkat elektronik vakum dibagi menjadi lampu elektronik, perangkat gelombang mikro, perangkat sinar katoda, perangkat fotoelektronik dan sinar-X.

Klasifikasi perangkat elektronik vakum ditunjukkan pada gambar. 2.1.

2.1. lampu elektronik

Tabung vakum adalah perangkat vakum dengan katoda termionik dan kontrol elektrostatik aliran elektron, yang digunakan untuk mendeteksi, menghasilkan, dan mengubah sinyal listrik. Jumlah elektroda yang berbeda digunakan untuk mengontrol aliran elektron. Elektroda yang permeabel terhadap aliran elektron disebut grid. Menurut jumlah elektroda, dioda, trioda, tetroda, pentoda, dll dibedakan.

Tabung vakum yang dirancang untuk mendeteksi (memperbaiki), mengubah frekuensi dan memperkuat sinyal listrik, terutama pada frekuensi hingga 300 MHz, serta untuk menghasilkan osilasi listrik berdaya rendah di berbagai perangkat teknik radio penerima, penguatan dan pengukuran, yang biasa disebut penerima- lampu penguat (PUL).

Secara historis, PUL pertama adalah dioda electrovacuum yang ditemukan oleh ilmuwan Inggris J.A. Fleming pada tahun 1905. Pada tahun 1907, insinyur Amerika Lee de Forest menciptakan triode di mana, untuk pertama kalinya, kontrol elektrostatik elektron bebas dilakukan menggunakan grid kontrol. Mengikuti triode, sebuah tetrode dan beam tetrode, sebuah pentode, dibangun. Kemudian PUL multifungsi muncul (hexodes, heptodes, octodes, pentagrids), serta lampu gabungan (double triodes, diode - pentodes, triode - heptodes, dll.).

Secara struktural, PUL adalah silinder di mana sistem elektroda ditempatkan, dihubungkan dengan pengelasan resistansi ke terminal kedap vakum perangkat. Penyegelan lampu dicapai baik dengan pengelasan listrik untuk PUL dalam silinder logam, atau dengan pengelasan dengan obor gas-plasma untuk silinder kaca. PUL modern memungkinkan untuk melakukan transformasi linier dan non-linier dari osilasi listrik dengan frekuensi urutan 10 10 Hz.

Dioda adalah perangkat vakum dua elektroda yang memiliki anoda dan katoda. Dioda mengalirkan arus dalam satu arah - dari katoda ke anoda dan digunakan untuk mengubah AC ke DC (kenotron).

Elektron yang dipancarkan oleh katoda menciptakan muatan ruang antara katoda dan anoda. Pada potensial positif di anoda, penghalang potensial negatif dari muatan ruang diatasi oleh elektron yang lebih cepat, yang menciptakan 42

arus anoda di sirkuit eksternal (Gbr. 2.2, b, kurva 1). Arus anoda ditentukan oleh tegangan anoda U & , serta arus emisi katoda. Dengan peningkatan tegangan anoda, elektron energik muncul, yang mengatasi potensi negatif muatan elektron (kurva 2). Dalam hal ini, arus anoda lebih kecil dari arus emisi. Dalam mode muatan ruang, pertumbuhan arus anoda mematuhi hukum tiga detik: / a = kU & yi.

Pada peningkatan lebih lanjut tegangan anoda di semua titik ruang interelektroda, potensial menjadi relatif positif terhadap katoda dan semua elektron yang dipancarkan oleh katoda mencapai anoda (Gbr. 2.2, kurva 3). Rezim saturasi ditetapkan untuk berbagai £/a dan U Hac. pada gambar. 2.2, dalam keluarga karakteristik anoda dari dioda diberikan.

Parameter utama dioda adalah: kemiringan S= dlJdU^ resistensi internal D = 1/S. Konduksi satu sisi dioda memungkinkannya digunakan untuk memperbaiki arus bolak-balik, mendeteksi osilasi elektromagnetik, dan mengubah frekuensi.

Triode adalah perangkat electrovacuum, tabung vakum tiga elektroda dengan grid kontrol antara anoda dan katoda (Gbr. 2.3). Dengan mengubah potensial grid U c , seseorang dapat mengontrol nilai arus anoda / a atau, yang merupakan hal yang sama, jumlah elektron yang melewati grid dari katoda ke anoda. Kehadiran grid memungkinkan penggunaan triode untuk memperkuat dan menghasilkan osilasi elektromagnetik. Ada karakteristik anoda-grid / a \u003d D £ 4) pada tegangan anoda konstan, grid / c \u003d LYu (Gbr. 2.3, b) dan karakteristik anoda / a \u003d LYu P R Dan tegangan grid konstan (Gbr. 2.3 , c). Karakteristik ini disebut statis.

Beras. 2.2. Dioda:

d - simbol; Distribusi 6-potensial di katoda celah - anol-

c - karakteristik anoda

Jika beban termasuk dalam rangkaian anoda, maka ketika arus berubah, tegangan akan berubah secara bersamaan. Mode dan parameter ini sesuai dengan mode beban dinamis.

Anoda-grid / a \u003d D Shch at U a - const dan input grid / c ~AUc) pada dan l \u003d karakteristik tegangan arus konstan ditunjukkan pada Gambar. 2.3, b. Karakteristik keluaran anoda / a \u003d / £4) untuk U c \u003d const for nilai yang berbeda tegangan jaringan ditunjukkan pada gambar. 2.3, c.

Triode terutama digunakan untuk mengubah informasi, khususnya, untuk memperkuat dan menghasilkan osilasi listrik. Kerugian dari triode termasuk gain yang relatif rendah dan kapasitansi C ca yang besar, yang membentuk umpan balik antara output dan input dari rangkaian lampu - Dalam kondisi tertentu, terjadi eksitasi dan deteriorasi diri. Dari kekurangan ini, perangkat seperti tetroda dan pentoda, yang memiliki kisi tambahan untuk mengontrol parameter berkas elektron, sebagian besar gratis.

Tetrode adalah perangkat electrovacuum, lampu empat elektroda dengan kisi layar C 2 kedua, yang memungkinkan untuk mengurangi kapasitansi throughput. Ketika tetrode beroperasi di sirkuit penguat, tegangan positif konstan diterapkan ke kisi layar relatif terhadap katoda dan Ce ~ 0,5 £ / a - Elektron yang melewati kisi layar sebagian dicegat olehnya, membentuk arus 1 Cb Dalam hal ini, kapasitansi keluaran lampu dapat berkurang dua kali lipat dan meningkatkan penguatan statis (Gbr. 2.4, b).

Pada tegangan rendah pada grid Q, bagian karakteristik yang jatuh terlihat, terkait dengan knocking elektron sekunder dari anoda - efek dynatron. Bagian jatuh mengurangi wilayah perubahan C / a, dan sirkuit tereksitasi sendiri. Untuk menghilangkan dina-

Beras. 2.4. Tetroda:

a - simbol, b - karakteristik anoda pada tegangan yang berbeda pada grid C,

efek tron, satu grid lagi diperkenalkan - antidynatron C 3 . Itu terletak di antara kisi penyaringan dan anoda dan berada di bawah potensial katoda atau potensial positif kecil.

Jika kita membuat berkas elektron dalam bentuk pita, berkas sedikit divergen, maka karena peningkatan kerapatan muatan ruang di dekat anoda, penghalang potensial kecil dibuat. Dialah yang memantulkan elektron sekunder yang dipancarkan oleh anoda, yang memungkinkan untuk tidak memasukkan kisi antidynatron ketiga ke dalam desain. Desain tetrode ini disebut beam tetrode. Pada tahap keluaran pemancar radio, balok tetroda banyak digunakan untuk menghasilkan osilasi RF (1 GHz).

Tetroda termasuk nuvistor, lampu penguat penerima keramik-logam mini dengan sistem elektroda kantilever silinder. Desain ini memberikan peningkatan kekuatan getaran dan stabilitas termal.

Pentode - lampu lima elektroda (Gbr. 2.5). Berkat kisi pelindung Cz, medan dibuat di ruang antara anoda dan kisi penyaringan yang mencegah elektron sekunder memasuki kisi C 2 (Gbr. 2.5, a). Hal ini memungkinkan untuk mencegah penetrasi elektron dari anoda ke kisi layar. Penurunan karakteristik anoda, karakteristik tetroda, dihilangkan untuk pentoda (Gbr. 2.5, b).

Pentode dibagi menjadi transceiver dan generator, yang memiliki tegangan positif pada grid C3. Dalam pentoda kontrol ganda, grid C3 adalah grid kontrol kedua, yang potensial negatif diterapkan. Dalam hal ini, muatan ruang terbentuk antara kisi-kisi C2 dan C3 dan a

katoda maya. Di wilayah ini, potensinya nol, elektron diperlambat, menciptakan kemiripan katoda. Kerugian dari pentoda termasuk kapasitansi yang besar antara grid ketiga dan anoda. Ini membatasi batas atas rentang frekuensi osilasi elektromagnetik yang diperkuat.

Untuk menghilangkan kekurangan ini, grid lain diperkenalkan. Desain ini disebut heksod.

Hexode adalah perangkat electrovacuum, lampu elektronik dengan enam elektroda bertindak sebagai mixer frekuensi. Tegangan sinyal biasanya diterapkan ke grid kontrol pertama. Tegangan bolak-balik pada kisi kontrol kedua mengubah distribusi arus di lampu. Dalam hal ini, kemiringan karakteristik arus anoda pada grid pertama berubah dengan frekuensi osilator lokal, tegangan di atasnya berubah dengan frekuensi sinyal yang masuk.

Akibatnya, arus anoda adalah osilasi kombinasi, khususnya, osilasi frekuensi menengah f np 0 M = = / g - / s, di mana / g adalah frekuensi osilator lokal; f c - frekuensi sinyal. Heksoda juga digunakan untuk memperkuat sinyal frekuensi tinggi. Di sirkuit radio, lampu gabungan dari tipe triode-hexode biasanya digunakan.

Heptode - tabung elektronik tujuh elektroda, berfungsi sebagai konverter frekuensi, serta lampu pencampur. Rangkaian osilator lokal termasuk dalam rangkaian grid kontrol pertama, kumparan terhubung ke rangkaian grid kedua masukan, kisi ketiga dan kelima digunakan untuk penyaringan, karena satu kisi penyaringan tidak cukup dalam heksoda. Grid keempat juga berfungsi untuk mengontrol aliran, disuplai dengan tegangan sinyal.

Kadang-kadang heptode dianggap sebagai triode ditambah tetrode. Lampu dengan dua kontrol, dua perisai, dan kisi tanpa belokan disebut petagrid (dari bahasa Latin pente - lima, kisi - kisi).

Octode - tabung vakum delapan elektroda memiliki enam

grid dan dirancang untuk bekerja di konverter frekuensi penerima radio. Intinya, ini adalah heptode yang ditingkatkan. Grid keenam adalah antidynatron, yang memungkinkan untuk meningkatkan amplitudo sinyal output. Octodes belum menerima banyak distribusi.

Tabung vakum dengan sembilan dan sepuluh elektroda (decode) telah dibuat. Namun aplikasi praktis mereka tidak menemukannya. Yang paling umum adalah dioda ganda - trioda, trioda ganda, trioda - pentoda.

Perhatikan bahwa dari sudut pandang analisis sistem, semua desain yang dipertimbangkan sesuai dengan model perangkat elektronik vakum yang diusulkan. ^J

Desain lampu. Lampu elektronik yang dirancang untuk mengubah energi dari sumber arus searah atau bolak-balik menjadi energi frekuensi tinggi hingga 10 GHz disebut lampu generator. Ada berbagai desain lampu generator. Pada lampu miniatur dan subminiatur, dimensi menjadi parameter penentu. Salah satu lampu tersebut adalah lampu batang. Fitur dari desainnya adalah adanya katoda yang dipanaskan langsung, serta desain kisi-kisi dalam bentuk batang logam yang terletak sejajar dengan katoda.

Lampu penguat penerima (PUL) - lampu elektronik yang dirancang untuk mendeteksi, mengubah frekuensi, dan memperkuat sinyal listrik pada frekuensi hingga 300 MHz, serta menghasilkan osilasi listrik.

PUL digunakan sebagai elemen kontrol generator atau amplifier di pemancar radio untuk siaran radio, televisi, radar, akselerator partikel, dan elektronik medis. Ada daya rendah (hingga 25 W), sedang

lampu daya (hingga 1 kW), kuat (hingga 200 kW) dan tugas berat (lebih dari 200 kW). Mereka dapat beroperasi dalam panjang gelombang HF (hingga 30 MHz), VHF (hingga 300 MHz) atau gelombang mikro (hingga 10 GHz).

Yang menarik adalah lampu generator dan modulator yang kuat. Desain perangkat elektronik yang kuat menyediakan langkah-langkah untuk menghilangkan energi dari anoda. Tergantung pada metode ekstraksi kelebihan energi panas dari anoda, radiasi, udara, air, dan heat sink evaporatif dibedakan.

Untuk meningkatkan pembuangan panas, permukaan anoda dinaikkan menggunakan radiator bersirip, dan lampu ditempatkan dalam volume tertutup, di mana udara yang dibersihkan dari debu, kotoran, dan uap minyak didorong secara paksa oleh kipas.

Dalam lampu dengan air dan pendinginan evaporatif, anoda dengan bagian silinder ditempatkan dalam bejana tertutup tertutup, di mana air mengalir di bawah tekanan (2 ... 3) 10 5 Pa.

Pada lampu dengan pendinginan evaporatif, anoda didinginkan dengan menghilangkan panas penguapan.

Lampu yang kuat dibuat dapat dilipat untuk kemungkinan perbaikan dan penggantian bagian-bagian individual. Perangkat ini memerlukan perawatan khusus selama pengoperasian. pada gambar. 2.6 diberikan jenis yang berbeda lampu keramik-logam yang diproduksi di pabrik Svetlana.

Layar kadang-kadang ditempatkan antara anoda dan grid, yang meningkatkan pelindung anoda dan karena itu mengurangi kapasitansi grid-anoda (Gbr. 2.7).

2.2. perangkat gelombang mikro

lampu gelombang mikro elektronik. Dalam rentang frekuensi lebih dari 100 MHz, pengoperasian tabung elektronik secara signifikan dipengaruhi oleh inersia elektron, kapasitansi antarelektroda, dan induktansi input-output. Untuk mengurangi inersia, elektroda datar dibuat dengan jarak interelektroda 0,1 ... 0,3 mm, kabel elektroda dalam bentuk konduktor tebal, kabel kisi dan katoda - kontak berbentuk cincin yang ditekan pada kontak perangkat koaksial resonansi, kabel anoda - pin berdiameter besar (Gbr. 2.8).

Untuk celah dioda datar dan waktu terbang t = - =

Faktor penting- sudut terbang 0, sama dengan perubahan fase tegangan frekuensi tinggi pada elektroda selama waktu t penerbangan elektron dari jarak antarelektroda d. Persamaan untuk menentukan sudut bentang adalah 0 = 18/rf/ > /Z/o, di mana/ adalah frekuensi, MHz; d, cm;

(/o - tegangan pada anoda, V.

pada frekuensi rendah dioda adalah resistansi aktif R h dan pada tinggi - resistansi kompleks. Desain tabung vakum gelombang mikro harus secara maksimal memenuhi persyaratan waktu minimum penerbangan elektron dan kapasitansi antarelektroda minimum dan induktansi keluaran. Bedakan lampu generator dan modulator.

Lampu gelombang mikro adalah triode, beam tetrodes, pentode. Untuk membangkitkan gelombang meter (lebih dari 6 m), digunakan pentode dan beam tetrodes. Dalam mode berdenyut, lampu generator pulsa digunakan untuk radar. Triode modulator digunakan untuk modulasi pada pemancar radiotelepon, penguat siaran.

Klystrons [dari bahasa Yunani. klyzi - untuk memukul, terjun (gelombang) dan ... takhta] - perangkat microwave electrovacuum, yang operasinya didasarkan pada modulasi kecepatan Gambar. 2.8. Logam-keramik- ELEKTRON FLOW triode listrik oleh medan gelombang mikro dari getaran resonansi

sistem. Elektron dikelompokkan menjadi tandan, dan kemudian energi kinetik dari elektron yang dikelompokkan diubah menjadi energi osilasi gelombang mikro. Klystrons dirancang untuk menghasilkan dan memperkuat osilasi elektromagnetik.

Menurut metode mengubah energi sumber daya menjadi energi osilasi gelombang mikro, klystrons termasuk dalam perangkat tipe-O atau perangkat dengan kontrol dinamis aliran elektron. Dalam perangkat tersebut, mekanisme modulasi kecepatan tinggi digunakan. Prinsip pengelompokan elektron ke dalam tandan mendasari fisika klystron. pada gambar. 1.16, b menunjukkan diagram pengelompokan elektron dalam ruang resonator. Elektron untuk yang Usin co? > 0, menerima percepatan tambahan, dan elektron dengan sin /< 0 замедляются. Электроны

1, 2, 3 kembali ke resonator pada suatu saat dan membentuk sekumpulan elektron (lihat Gambar 1.15, b).

Perlu dicatat secara khusus bahwa dalam perangkat jenis ini pembawa sinyal informasi adalah apa yang disebut ketidakhomogenan dinamis. Dalam hal ini, ini adalah kumpulan elektron. Pembentukan tandan elektron diperburuk oleh gaya Coulomb dan waktu penerbangan elektron yang terbatas antara kisi-kisi resonator.

pada gambar. 2.9 menunjukkan desain klystron. Berkas elektron yang dibentuk oleh pistol elektron 1 dipercepat oleh medan elektroda 2 dan menembus celah sempit A antara dinding resonator toroidal input (pengikat elektron) 4 dan bergerak dalam tabung hanyut 6.

Tidak ada medan listrik di tabung drift, dan modulasi kecepatan aliran diubah menjadi modulasi densitas di dalamnya. Selanjutnya, aliran tandan elektron memasuki resonator keluaran 5.

Resonator kedua berfungsi untuk mengekstrak energi frekuensi tinggi dari aliran elektron. Frekuensi kedatangan tandan elektron pada resonator kedua sama dengan frekuensi sinyal input. Arus diinduksi pada permukaan bagian dalam dinding resonator (output) kedua. Muncul di antara kisi-kisi listrik resonator

medan memperlambat elektron. Energi kinetik elektron yang diterima dari sumber tegangan yang dipercepat diubah menjadi energi osilasi gelombang mikro. Elektron yang melewati celah kedua memasuki kolektor dan menghilang di atasnya dalam bentuk panas.

Fitur klystron dibandingkan dengan lampu microwave adalah:

kurangnya kontrol elektrostatik dari aliran elektron;

penggunaan kontrol dinamis berdasarkan modulasi kecepatan tinggi dan pengelompokan elektron;

menggunakan prinsip arus induksi pada celah keluaran B dan memisahkan fungsi celah keluaran dan kolektor elektron;

penggunaan resonator berongga yang memenuhi persyaratan jangkauan gelombang mikro;

pemisahan katoda dari komposisi sirkuit frekuensi tinggi dan lokasi celah percepatan di depan celah kontrol frekuensi tinggi.

Sebuah klystron (penguat) dapat diubah menjadi osilator sendiri dengan memasukkan umpan balik positif antara resonator keluaran dan masukan.

Peningkatan perolehan klystron dimungkinkan karena koneksi berjenjang atau pembuatan struktur multicavity dengan pemfokusan elektrostatik periodik dari berkas elektron. Klystron reflektif memiliki satu resonator medan, yang ditusuk dua kali oleh elektronik

mengalir. Resonator memainkan peran pengumpul elektron selama lintasan pertama elektron melalui celah dan peran sirkuit keluaran selama lintasan kedua melalui celah.

Agar klystron dapat menghasilkan osilasi gelombang mikro, kumpulan elektron harus melewati celah selama gerakan mundur pada saat-saat ketika ada medan listrik frekuensi tinggi yang melambat di dalamnya. Untuk tujuan ini, R e ", tegangan pada elektroda akselerasi dan tegangan pada reflektor diatur secara bersamaan (Gbr. 2.10). Kembalinya elektron ke celah resonator A dipastikan menggunakan reflektor yang berada di bawah negatif potensi sehubungan dengan

ke katoda. Saat menggunakan klystron reflektif sebagai penguat, arus dalam berkas dibuat kurang dari arus awal, dan berkas elektron termodulasi kecepatan dalam aliran pantul diubah menjadi berkas termodulasi kerapatan. Dalam hal ini, sinyal yang diperkuat dieksitasi di resonator.

Tujuan utama klystron reflektif adalah untuk menghasilkan osilasi gelombang mikro berdaya rendah. Keuntungan mereka adalah kesederhanaan desain, kemudahan penyetelan dan karakteristik modulasi yang baik. Keuntungan penting terletak pada kekuatan mekanik yang tinggi dan kehandalan.

Ada klystron reflektif dengan resonator eksternal dan internal. Klystrons dengan penyetelan frekuensi terintegrasi telah tersebar luas, yang penciptaannya dimungkinkan karena teknologi yang dikembangkan untuk membuat kontak listrik geser dalam ruang hampa. Rentang penyetelan adalah 10 ... 15% dan efisiensinya lebih dari 40%.

Multibeam amplifying klystrons (MJIK), dikembangkan pada 1960-an. memiliki tegangan suplai 2-3 kali lebih rendah, massa perangkat 3-4 kali lebih rendah, dan pita frekuensi operasi meningkat 2-5 kali dibandingkan dengan perangkat balok tunggal. Klystron multibeam yang kuat memiliki 6 hingga 36 balok dan beroperasi pada jenis getaran tertinggi.

Klystrons penguat multibeam banyak diterapkan di sistem modern peralatan elektronik radio. Mereka adalah dasar pemancar sistem udara, laut dan darat modern yang canggih. Berbagai klystron domestik telah dikembangkan (Gbr. 2.11).

Lampu gelombang berjalan adalah perangkat vakum dengan interaksi sinkron jangka panjang dari aliran elektron dengan gelombang elektromagnetik lambat. Medan elektromagnetik dari sistem yang melambat adalah jumlah dari satu set harmonik spasial yang tak terbatas. Jika kecepatan fase bertepatan dengan arah kecepatan grup gelombang elektromagnetik, maka harmonik tersebut bersifat searah. Jika kecepatan fase berlawanan dengan kecepatan grup, maka kita berbicara tentang harmonik terbalik.

Untuk interaksi jangka panjang elektron dengan medan elektromagnetik, perlu memenuhi kondisi pencocokan fase, di mana kecepatan elektron dalam aliran Vrp bertepatan dengan fase KECEPATAN GELOMBANG Uf.

Interaksi jangka panjang elektron dengan gelombang elektromagnetik yang merambat dalam sistem osilasi non-resonansi mendasari operasi penguat dan generator TWT.

Dalam hal ini, elektron yang dipercepat dikelompokkan dan energi elektron yang diperlambat ditransfer ke medan gelombang mikro.

Ada lampu gelombang langsung, atau TWT, dan lampu gelombang balik (BWO).

Dalam TWT, arah gerak elektron bertepatan dengan arah gerak energi dalam sistem gelombang lambat. Dalam perangkat ini, aliran elektron berinteraksi dengan gelombang lambat langsung atau dengan harmonik spasial positif (Gbr. 2.12).

Perangkat yang menggunakan interaksi berkas elektron dengan gelombang mundur atau harmonik spasial negatif disebut BWO. Pada lampu gelombang terbalik, aliran elektron bergerak menuju aliran energi. pada gambar. 2.12, c menunjukkan TWT tipe-O dalam fitting koaksial. Elektron yang dipancarkan oleh katoda dipercepat oleh tegangan Uo, yang memberikan kondisi sinkronisasi yang diperlukan antara elektron dan gelombang yang diperlambat hingga kecepatan v \u003d 0,1 s, dimana c adalah kecepatan cahaya. Pergerakan energi dalam sistem yang melambat terjadi dalam arah pergerakan elektron. Pemfokusan aliran elektron dilakukan dengan menggunakan konstanta Medan gaya dihasilkan oleh solenoida. Tandan elektron membentuk 54

saat mereka bergerak di sepanjang sumbu lampu, mereka menginduksi arus dalam spiral, dan juga menciptakan medan frekuensi tinggi yang melambat. Bidang perlambatan inilah yang memastikan ekstraksi energi dari aliran elektron dan penguatan sinyal input.

Keuntungan utama dari TWT adalah pita frekuensi yang lebar yang diperkuat. Seiring dengan penguatan TWT, konversi TWT telah dikembangkan. Dalam lampu jenis ini, aliran elektron pertama kali dimodulasi dalam kecepatan oleh sinyal frekuensi Q dan memasuki ruang interaksi sistem yang melambat. Melalui perangkat input, osilasi gelombang mikro dengan frekuensi * 10Q diumpankan. Interaksi berkas elektron yang dimodulasi oleh dua frekuensi dengan medan gelombang berjalan mengarah pada pembentukan struktur periodik kompleks tandan elektron. Mereka menggairahkan dalam osilasi sistem perlambatan dengan frekuensi dan ± mQ, di mana m adalah bilangan bulat. Biasanya, parameter sistem perlambatan dioptimalkan untuk operasi pada frekuensi + Q. Tergantung pada mode operasi, TWT dibagi menjadi berdenyut, kontinu, dan kuasi-kontinyu. Menurut tingkat daya keluaran, TWT rendah (1 ... Yu W), sedang (10 ... 100 W) dan daya tinggi dibedakan.

TWT pertama dibuat untuk radar, pengintaian radio, dan penanggulangan radio. Dalam beberapa tahun terakhir, TWT multipath telah digunakan untuk sistem komunikasi, termasuk komunikasi ruang angkasa. Dibuat-

tetapi arah baru adalah TWT multi-balok, yang memungkinkan untuk mewujudkan sistem transmisi multi-mode dalam hal daya keluaran. Rantai TWT telah dikembangkan yang menyediakan kontrol daya dari ratusan watt hingga puluhan kilowatt, efisiensi tinggi, dan bandwidth lebar. TWT gelombang milimeter berdenyut dengan daya keluaran 20 W pada pita 3 mm dan 2 kW pada pita 8 mm telah dibuat.

Lampu backwave kadang-kadang juga disebut carinotrons. Pekerjaan mereka didasarkan pada fenomena fisik interaksi jangka panjang dari aliran elektron dan gelombang balik medan elektromagnetik. Skema WTW ditunjukkan pada gambar. 2.13.

Elektron yang dipancarkan oleh katoda dipercepat oleh tegangan sehingga kondisi sinkronisme terpenuhi. Dalam hal ini, kecepatan elektron dan kecepatan fase harmonik terbalik di BWO bertepatan dalam arah, dan aliran energi diarahkan dalam arah yang berlawanan dari kolektor elektron ke pistol elektron. Oleh karena itu, keluaran energi terletak di ujung meriam dari sistem perlambatan. Semua harmonik langsung diserap oleh beban yang cocok.

Energi kinetik aliran elektron diubah menjadi energi medan elektromagnetik, yang intensitasnya dalam sistem pemandu gelombang meningkat dari kolektor ke katoda. Gelombang elektromagnetik yang diperkuat merambat menuju aliran elektron berinteraksi dengan aliran elektron dengan efek yang meningkat. Aliran elektron merupakan sumber energi dan penghubung yang memberikan umpan balik positif pada lampu. Pembangkitan osilasi dalam BWO dilakukan karena adanya umpan balik internal yang didistribusikan di sepanjang lampu. Koneksi ini disebabkan oleh gerakan kontra energi dan gelombang dalam sistem perlambatan WWO dan menyediakan

kemungkinan penyetelan frekuensi pembangkitan yang lancar dengan perubahan tegangan percepatan.

Lampu jenis LBV dan LBV dibagi menjadi dua kelompok utama. Perangkat tipe-O termasuk lampu dengan medan magnet memanjang, yang hanya berfungsi untuk memfokuskan berkas elektron bujursangkar. Perangkat tipe-M mencakup semua perangkat gelombang mikro di mana medan magnet konstan melintang.

Dalam hal ini, elektron bergerak dalam medan listrik dan magnet yang bersilangan. Dalam BWO tipe-M, aliran elektron melepaskan sebagian energi potensialnya ke gelombang elektromagnetik. Aliran elektronik terbentuk dalam perangkat jenis ini dalam gelombang elektromagnetik yang bersilangan. Daya keluaran terletak di dalam

0,1...1,0 kW dengan penyetelan frekuensi elektronik. VWO beroperasi dalam rentang frekuensi 0,5 ... 18,0 GHz, daya keluaran terletak dalam 0,1 ... 1,0 kW dengan penyetelan frekuensi elektronik hingga 30%, efisiensinya terletak dalam 5 ... 50%.

Magnetron (dari bahasa Latin magnetis - magnet) adalah dioda silinder koaksial dalam medan magnet yang diarahkan sepanjang sumbunya. Magnetron termasuk dalam kelas perangkat gelombang mikro vakum elektro, di mana pembentukan berkas elektron dan interaksinya dengan medan elektromagnetik gelombang mikro terjadi di ruang interaksi, di mana medan listrik dan magnet disilangkan. Pandangan umum magnetron ditunjukkan pada gambar. 2.14.

Jumlah resonator dalam dioda tipe magnetron selalu genap.

Di ruang antara katoda dan anoda, terjadi proses yang khas untuk setiap perangkat gelombang mikro. Kontrol aliran elektron, pembentukan tandan elektron dan pelepasan energi ke medan listrik frekuensi tinggi - semua proses ini terjadi di ruang yang sama.

Karena hamburan bidang resonator individu, osilasi mereka terhubung secara kaku satu sama lain, dan sistem

Beras. 2.15. Lintasan sikloid elektron dalam magnetron datar (a) dan pembentukan tandan elektron (jari-jari) dalam ruang interaksi magnetron silinder (b)

tema semua resonator adalah sistem osilasi tunggal.

Osilasi frekuensi tinggi dalam ruang interaksi magnetron berbentuk gelombang berdiri (Gbr. 2.15, b). Gelombang tersebut dapat diartikan sebagai jumlah dari dua gelombang berjalan yang merambat dalam arah yang berlawanan.

Ini dicapai dengan memilih nilai tegangan anoda dan kekuatan medan magnet. Elektron mengembun menjadi tandan yang terlihat seperti jari-jari. Di dalam jari-jari, lintasan elektron sangat kompleks (lihat Gambar 2.15, b).

Energi kinetik elektron saat mereka bergerak di jari-jari ditentukan oleh kecepatan elektron saat mereka bergerak di sepanjang lintasan sikloidal. Ini maksimum di bagian atas cycloid, di mana kecepatan didefinisikan sebagai v max = 2E/B.

Mekanisme transfer energi elektron ke medan frekuensi tinggi adalah dengan mengurangi energi elektron, yaitu maksimum di katoda dan mendekati nol di anoda. Transformasi energi elektron menjadi energi medan gelombang mikro berlanjut dari saat emisi mereka dari katoda sampai saat mereka mencapai anoda. Perhatikan bahwa beberapa elektron kembali ke katoda sebagai akibat dari lintasan yang kompleks dan berkontribusi pada peningkatan emisi karena efek emisi elektron sekunder. Kondisi sinkronisme terpenuhi pada rasio optimal antara tegangan anoda dan nilai medan magnet.

Dalam perangkat tipe-M, fenomena pemboman balik katoda diamati. Terkadang di perangkat ini, alih-alih katoda termionik, katoda emisi sekunder digunakan, yang tidak memerlukan pemanas. Ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan masa pakai dan keandalan perangkat. 58

EIN B,

Tergantung pada mode operasi, ada magnetron aksi berdenyut dan terus menerus. Secara desain, magnetron dapat disetel dengan frekuensi atau disetel ke frekuensi tertentu. Beberapa jenis magnetron ditunjukkan pada gambar. 2.16. Berikut adalah beberapa jenis magnetron.

Mitron adalah magnetron, frekuensi osilasi yang dihasilkan bervariasi pada rentang yang luas dan sebanding dengan tegangan anoda.

Amplitron (platinotron) - penguat yang kuat gelombang balik jenis magnetron dengan aliran elektron tertutup.

Dematron adalah penguat gelombang langsung tipe magnetron dengan emisi terdistribusi.

Injectron adalah tabung modulator berdenyut tiga elektroda di mana pistol magnetron digunakan untuk membentuk berkas elektron dan mengontrol arus.

Karmatron adalah perangkat gelombang mundur tipe magnetron yang menggunakan interaksi berkas elektron tertutup dengan sistem perlambatan terkoordinasi.

Maser resonansi siklotron milik perangkat gelombang mikro electrovacuum. Kerjanya didasarkan pada proses interaksi aliran elektron yang bergerak dalam medan magnet konstan di sepanjang lintasan heliks dengan medan resonator atau pemandu gelombang frekuensi tinggi pada frekuensi yang mendekati atau kelipatan dari frekuensi siklotron elektron. Perangkat ini mirip dengan perangkat kuantum. Di dalamnya, amplifikasi gelombang elektromagnetik dilakukan melalui radiasi induksi. Perangkat ini membentuk kelas terpisah dari perangkat gelombang mikro. Perangkat pertama di kelas ini adalah gyrotron - generator dalam kisaran milimeter, dengan daya yang dicapai ratusan kilowatt. Seluruh kelas perangkat penguat telah dikembangkan: gyroklystron, gyrotwistron, gyro-TWT.

2.3. perangkat berkas elektron

Perangkat berkas elektron adalah kelas perangkat vakum elektro yang dirancang untuk mengubah informasi, di mana untuk tujuan ini aliran elektron digunakan dalam bentuk berkas atau berkas sinar.

Ada empat jenis utama perangkat sinar katoda: sinyal - cahaya; cahaya adalah sinyal; sinyal - sinyal; cahaya adalah cahaya.

Perangkat jenis lampu sinyal adalah perangkat sinar katoda yang memungkinkan Anda mengubah sinyal listrik menjadi gambar cahaya.

Sesuai dengan model perangkat vakum listrik yang diusulkan, berkas elektron yang dibentuk oleh perangkat kontrol diubah menjadi sinyal cahaya sebagai hasil deteksi.

Sebuah tabung osiloskop adalah perangkat sinar katoda yang dirancang untuk menampilkan dan merekam dalam bentuk grafik jalannya proses cepat. Contoh "diagram tabung osiloskop ditunjukkan pada Gambar. 1.11, dan pada 2.17 - diagram sederhana dari osiloskop balok katoda berdasarkan itu. Generator penyapu G menghasilkan pulsa dengan frekuensi tertentu dari jenis "gergaji", yang diumpankan melalui penguat defleksi horizontal Y x ke pelat defleksi horizontal Untuk mempelajari proses pengulangan tunggal atau non-periodik, generator harus menghasilkan pulsa tunggal.

osilogram dari proses fisik. Untuk mengkalibrasi skala waktu, generator cap waktu MB dibangun ke dalam osiloskop, yang menghasilkan sinyal periodik dengan durasi tertentu. Sinyal-sinyal ini diumpankan melalui amplifier Ug ke elektroda modulasi tabung, yang membentuk tanda. Dengan bantuan mereka, menjadi mungkin untuk menentukan durasi proses yang sedang dipelajari, serta detail individualnya.

Karakteristik utama dari tabung osiloskop adalah pita frekuensi yang direkam, sensitivitas sistem defleksi, dan kecepatan perekaman sinyal tanpa distorsi. Menghafal perangkat sinar katoda oscillographic memungkinkan untuk menghafal proses tunggal dan berkelanjutan. Kecepatan perekaman sinyal berada dalam kisaran hingga 10 4 km/s, dan dapat disimpan selama berjam-jam dan divisualisasikan kembali di layar. Tabung pita lebar dan osiloskop untuk rentang gelombang mikro telah dibuat, yang memungkinkan untuk mendeteksi sinyal dalam rentang frekuensi hingga 10 GHz. Untuk melakukan ini, alih-alih membelokkan pelat, mereka mulai menggunakan sistem pembelokkan sinyal seperti gelombang berjalan.

Kinescope (dari bahasa Yunani kinesis - gerakan dan skopeo - saya melihat) adalah perangkat sinar katoda yang dirancang untuk menerima sinyal listrik dan mengubahnya menjadi gambar cahaya, seperti gambar televisi. Ada kinescope monokrom dan warna.

Pengoperasian kineskop didasarkan pada fenomena pengubahan energi berkas elektron menjadi sinyal cahaya sebagai hasil dari katodoluminesensi. Pertimbangkan desain kinescope, berdasarkan model perangkat elektrovakum yang diusulkan.

Berkas elektron dikendalikan baik dengan bantuan sistem defleksi elektrostatik dan dengan bantuan dua pasang kumparan magnet defleksi yang dipasang di leher kineskop (Gbr. 2.18, a). Simbol kineskop cukup rumit. pada gambar. 2.18, b menunjukkan penunjukan seperti itu untuk kineskop tiga balok produksi dalam negeri. Kecerahan pancaran pada titik tertentu pada layar ditentukan oleh intensitas pancaran sesaat yang dikendalikan oleh sinyal televisi yang diterima. Konduktivitas listrik fosfor cukup rendah. Elektron yang mengendap di layar mengisinya dengan muatan negatif, dan aliran berkas elektron ke layar mungkin berhenti. Namun, fosfor memiliki koefisien emisi elektron sekunder yang tinggi. Fenomena ini digunakan untuk mengalihkan muatan dengan menutupi bagian dalam layar dengan lapisan konduktif dan menghubungkannya ke anoda.

Di televisi berwarna, kineskop bertopeng banyak digunakan, layarnya dibentuk oleh strip sempit fosfor warna merah (K), hijau (3) dan biru (C). Jenis topeng ini disebut topeng bayangan celah (Gbr. 2.19, a) - Tiga proyektor elektronik membentuk tiga konvergen di layar

berkas elektron, yang masing-masing menggairahkan cahaya fosfor hanya satu warna. Dengan topeng berlubang, lampu sorot terletak di bidang yang sama, dan saat menggunakan topeng dengan lubang bundar, mereka terletak di sepanjang simpul segitiga sama sisi (Gbr. 2.19, b). Tipe ini disebut juga susunan berbentuk delta dalam satu bidang.

Persepsi seluruh gamut warna disediakan pada tingkat fisiologis - penambahan radiasi dari tiga fosfor sekaligus pada retina. Intensitas eksitasinya sebanding dengan sinyal video.

Tampilan (dari bahasa Inggris display - show) - perangkat untuk tampilan visual informasi, biasanya pada layar perangkat sinar katoda.

Informasi pada tampilan datang langsung dari komputer, atau dimasukkan oleh operator dari keyboard panel kontrol.

Layar termasuk panel kontrol dengan keyboard dan mikrokontroler untuk komunikasi dengan komputer.

Perangkat jenis sinyal cahaya terutama digunakan untuk mengubah gambar menjadi urutan impuls listrik untuk mengirimkannya melalui jarak.

Ikonoskop (dari eikon Yunani - gambar dan skopeo - saya melihat) - yang pertama dari jenis perangkat ini. Prinsip kerjanya didasarkan pada akumulasi muatan listrik pada target peka cahaya mosaik karena proses efek fotolistrik eksternal.

Target sensitif cahaya dari ikonoskop adalah substrat dielektrik tempat lapisan fotosensitif diendapkan. Di sisi lain substrat, lapisan logam diterapkan, yang merupakan pelat sinyal (Gbr. 2.20)

Beras. 2.20. Diagram ikonoskop:

/ - katoda (lampu sorot elektronik); 2 - membelokkan sistem; 3 - lensa; 4 - pengumpul elektron foto dan pembelokkan; 5- pelat sinyal mosaik; 6 - sinyal video; 7 - target foto;

Gambar yang diproyeksikan menciptakan relief potensial pada mosaik karena efek fotolistrik, sesuai dengan distribusi iluminasi objek. Berkas elektron memindai permukaan dan mengisi semua elemen layar mosaik sesuai dengan muatan yang terkumpul sebelumnya. Arus dalam rangkaian pelat sinyal menjadi termodulasi oleh muatan yang terakumulasi.

Ikonoskop dikembangkan lebih lanjut dalam superikonoskop. Di dalamnya, mosaik fotosensitif digantikan oleh fotokatoda padat dan target padat (sensitivitas adalah urutan besarnya lebih tinggi), yang dipisahkan dalam ruang. Akumulasi muatan dan pembentukan pelepasan potensial terjadi karena emisi elektron sekunder selama pemboman target oleh fotoelektron dalam proses transfer gambar elektron.

Isi daya perangkat penyimpanan.

Vidicon (dari video Latin - saya melihat dan eikon Yunani - gambar) - perangkat transmisi sinar katoda televisi dengan akumulasi muatan, tindakan yang didasarkan pada efek fotolistrik internal.

Gambar yang perlu ditransmisikan melalui saluran televisi difokuskan pada target vidicon menggunakan lensa (Gbr. 2.21). Targetnya adalah lapisan tipis semikonduktor yang diendapkan pada substrat konduktif transparan - pelat sinyal (Gbr. 2.21, b). Setiap elemen yang dicakup oleh berkas dapat direpresentasikan sebagai rangkaian kapasitansi dan resistansi yang bergantung pada cahaya antara permukaan yang disinari oleh berkas elektron dan pelat sinyal.

Proses pembentukan citra berlangsung dalam bentuk pembuatan paket muatan. Kapasitansi dasar dari elemen target dilepaskan melalui resistansi lokal. Perhatikan bahwa semakin tinggi iluminasi lokal, semakin rendah resistansinya.

area yang sesuai dan kapasitansi yang sesuai dilepaskan lebih kuat daripada di area yang kurang terang. Apa yang disebut pembebasan biaya dibuat.

Selama siklus pemindaian berikutnya oleh berkas elektron, kapasitor diisi ulang. Arus pengisian tergantung pada tingkat pelepasan kapasitor. Dengan demikian, sinyal video U c terbentuk di piring.

Kemudian, vidicon muncul, yang membedakannya adalah komposisi target, yang sangat menentukan karakteristik vidicon.

Vidicons pertama memiliki target antimon trisulfur SbS3. Seiring waktu, varietas vidicon muncul.

Plumbicon - vidicon, targetnya adalah lapisan timbal oksida Pb0 yang diendapkan pada film transparan timah dioksida Sn0 2 yang berfungsi sebagai pelat sinyal. Hal ini ditandai dengan sensitivitas tinggi terhadap cahaya dan inersia rendah.

Cadmicon adalah vidicon yang targetnya dibuat atas dasar cadmium selenide CdSe.

Saticon adalah vidicon dengan target amorf berdasarkan Se - As - Te.

Nuvicon adalah vidicon dengan target berdasarkan senyawa ZnS - Cd - Te.

Halnikon adalah vidicon berdasarkan CaSe cadmium selenide heterojunction.

Kremnikon - perangkat berdasarkan mosaik />-i-junction dalam silikon. Supersilikon menggunakan elektron berenergi tinggi yang dipercepat hingga 10 kV.

Rebicon adalah vidicon berkas elektron terbalik di mana sinyal listrik diambil dari kolektor yang menerima aliran termodulasi elektron sekunder diperkuat oleh pengganda elektron sekunder.

Secon - perangkat pancaran elektron (semacam vidicon) dengan target yang tindakannya didasarkan pada fenomena konduktivitas elektronik sekunder. Detik dicirikan oleh sensitivitas tinggi, inersia rendah dan dimensi keseluruhan kecil, kesederhanaan dan keandalan.

Orticon adalah perangkat berkas elektron transmisi dengan akumulasi muatan pada target peka cahaya mosaik dan pembacaan gambar oleh berkas elektron lambat. Nama ini karena insiden ortogonal dari berkas elektron pemindaian pada target. Fenomena fisik efek fotolistrik eksternal diletakkan di dasar kerja orticon.

Superortikon. - perangkat televisi transmisi yang sangat sensitif dengan akumulasi muatan, transfer gambar dari fotokatoda ke target dua sisi, dengan pembacaan gambar dari target oleh elektron lambat dan amplifikasi berikutnya dari sinyal video menggunakan pengganda elektron sekunder. Superorthicon dapat dioperasikan di hampir kegelapan total (ketika iluminasi autokatoda adalah 1 10~ 7 ... 10 -8 lux). Kekurangan: dimensi keseluruhan besar, massa besar dan sumber daya dan daya.

Isokon adalah perangkat kelas superorticon, di mana ada sistem untuk membelah sinar kembali, target yang mentransmisikan elektron yang tersebar.

Contrastcon - orticon dengan peningkatan khusus kontras gambar yang ditransmisikan.

Untuk digunakan dalam televisi berwarna, digunakan tiga vidicon dengan filter warna yang sesuai atau satu vidikon dengan desain target khusus. Ke sasaran

struktur built-in filter cahaya yang menyediakan pengkodean dan pemisahan sinyal yang sesuai dengan tiga warna primer.

Perangkat tanpa akumulasi biaya.

Dissectors (dari lat. dissector - cut) - perangkat berkas elektron transmisi tanpa akumulasi muatan, yang berfungsi untuk mengubah gambar optik menjadi urutan sinyal listrik (Gbr. 2.22). Pengoperasian perangkat didasarkan pada efek fotolistrik eksternal. Tidak adanya prinsip akumulasi muatan meningkatkan kecepatan disektor, kemungkinan penggunaannya dalam proses cepat. Industri dalam negeri telah mengembangkan berbagai perangkat transmisi sinar katoda.

Perangkat dari jenis sinyal-sinyal adalah konverter berkas elektron dari sinyal listrik yang memungkinkan pengubahan urutan sinyal listrik input menjadi urutan sinyal listrik keluaran yang dimodifikasi. Secara struktural, perangkat ini didasarkan pada tabung sinar katoda oscillographic. Alih-alih node yang memancar, matriks fungsional dengan transparansi elektronik variabel di atas area yang disinari digunakan.

Arus yang melewati matriks ini dimodulasi oleh fungsi tertentu dari dua variabel dan selanjutnya diperkuat oleh kolektor. Anda bisa langsung mendapatkan nilai yang diinginkan dari koreksi linier atau sudut yang diperlukan, timbal, offset. Akurasi perhitungan kurang dari 1%, waktu perhitungan adalah mikrodetik.

Perangkat sinyal-ke-sinyal memungkinkan Anda mengubah sinyal analog menjadi sinyal diskrit, menyimpan sinyal dengan pemutaran berikutnya, mengubah sinyal televisi menurut berbagai standar, dll.

Dalam perangkat memori, berkas elektron dimodulasi oleh sinyal listrik input selama pemindaian target, yang merupakan lapisan dielektrik pada permukaan logam. Berkas elektron membentuk relief potensial pada permukaan dielektrik. Pembacaan dilakukan oleh berkas elektron yang sama atau berbeda. Konverter memori memungkinkan Anda untuk berulang kali mereproduksi informasi yang pernah direkam.

Transduser penyimpanan termasuk graphecon, lithokon, potentialoscope dan transduser lainnya. Instrumen jenis ini banyak menggunakan fungsionalitas yang kaya dari berkas elektron.

Dalam beberapa tahun terakhir, perangkat elektrovakum dari jenis sinyal-sinyal telah digantikan oleh perangkat mikro dan fotoelektronika.

Perangkat jenis cahaya - cahaya - dirancang untuk mengubah gambar dari satu wilayah spektrum ke wilayah lain, serta untuk meningkatkan kecerahan gambar dan memvisualisasikan objek bercahaya lemah yang tidak dapat diakses oleh pengamatan langsung oleh mata.

Perangkat jenis ini termasuk konverter optik elektron (EOC). Tabung penguat gambar didasarkan pada prinsip mengubah radiasi optik menjadi radiasi elektronik, memperkuatnya, dan secara terbalik mengubah gambar elektronik menjadi optik (lihat Gambar 2.22). Amplifikasi disediakan oleh proses percepatan elektron oleh medan listrik yang kuat. Dalam hal ini, gambar yang tidak terlihat oleh mata diubah menjadi spektrum optik. Amplifikasi radiasi optik dapat mencapai beberapa kali lipat. Dengan membuat tabung penguat gambar multi-ruang, dimungkinkan untuk mencapai amplifikasi hingga 10 7 kali. Hal ini memungkinkan untuk mendaftarkan setiap tindakan emisi foto. Lapisan multi-alkali antimon-cesium atau oksigen-cesium digunakan sebagai fotokatoda. Resolusi N, yang dicirikan oleh kejernihan gambar, dibatasi oleh aberasi sistem elektron-optik. Biasanya N * 25 baris/mm. Tabung penguat gambar banyak digunakan dalam teknologi IR, spektroskopi, kedokteran, fisika nuklir, dll.

Baru-baru ini, untuk meningkatkan citra, pelat saluran mikro digunakan, yang dicirikan oleh koefisien emisi elektron sekunder yang tinggi.

2.4. Perangkat fotoelektronik

Perangkat fotoelektronika adalah perangkat elektrovakum yang mengubah sinyal elektromagnetik dari jangkauan optik menjadi sinyal listrik. Perangkat fotoelektronik vakum terutama mencakup fotosel dan pengganda foto, yang menggunakan efek fotolistrik eksternal.

Sebuah fotosel vakum terdiri dari fotokatoda, anoda dan silinder vakum (Gbr. 2.23). Lapisan fotosensitif diterapkan baik secara langsung ke wadah kaca (Gbr. 2.23, b, d), atau pada permukaan substrat khusus yang dipasang di dalam wadah (Gbr. 2.23, c). Fluks cahaya mengenai fotokatoda dan merangsang emisi fotoelektron; akibatnya, aliran elektron bebas dibuat antara fotokatoda dan anoda.

Fotosel vakum dengan fotokatoda antimon-cesium, multi-alkali atau oksigen-perak-cesium adalah yang paling banyak digunakan (Gbr. 2.23, d). Penggunaan fotosel berisi gas dibatasi oleh ketidakstabilan dan non-linearitas karakteristik cahayanya.

Sebuah photomultiplier (PMT) dirancang untuk memperkuat arus foto lemah. Karyanya didasarkan pada efek emisi elektron sekunder. PMT terdiri dari fotokatoda, kaskade dinoda yang menyediakan penggandaan elektron karena emisi elektron sekunder, anoda dan elektroda tambahan yang ditempatkan dalam wadah vakum (Gbr. 2.24).

Fluks cahaya merangsang emisi fotoelektron dari fotokatoda. Sistem elektro-optik ruang masuk mengarahkan elektron yang dipancarkan ke sistem penggandaan elektron dynode. Aliran elektron sekunder dikalikan dengan setiap dinoda memasuki anoda.

Desain photomultiplier sangat beragam, tetapi prinsipnya sama: penggandaan elektron terjadi dalam sistem

dinoda diskrit. Mereka memiliki bentuk palung, berbentuk kotak, torroidal atau louvered dengan pengaturan linier atau melingkar. Arus foto karena efek emisi elektron sekunder dapat ditingkatkan hingga 108 kali.

Menurut tujuan fungsionalnya, PMT membentuk dua kelompok besar: meter dari fluks cahaya konstan atau perlahan berubah sangat kecil; perekam fluks cahaya lemah jangka pendek.

PMT banyak digunakan untuk mendeteksi radiasi lemah hingga kuanta tunggal, serta di berbagai peralatan optik. Desain PMT telah dikembangkan untuk operasi di berbagai wilayah spektrum radiasi elektromagnetik.

Fotomultiplier elektron saluran tunggal adalah dinoda atau saluran kontinu, yang ujungnya diberi tegangan sekitar 1 ... 3 kV. Lapisan aktif dibuat di sisi dalam permukaan saluran, yang memiliki emisi elektron sekunder dan hambatan listrik terdistribusi. Pergerakan elektron sekunder terjadi di bawah aksi medan listrik aksial. Keuntungan dalam PMT semacam itu mencapai nilai urutan 10.

Pengganda elektron sekunder (SEM) adalah perangkat elektronik vakum yang dirancang untuk mengalikan elektron sekunder. Turbin angin tanpa cangkang disebut turbin angin terbuka dan digunakan dalam kondisi vakum alami. Turbin angin dengan cangkang atau tipe tertutup banyak digunakan dalam berbagai peralatan penelitian dan industri.

1. Apa itu tabung vakum?

2. Parameter triode apa yang Anda ketahui?

3 q T 0 apakah ini klystron dan fungsinya apa? Jelaskan desain klystron.

4. Apa yang dimaksud dengan lampu gelombang berjalan dan bagaimana cara kerjanya?

5. Apa itu lampu gelombang mundur dan bagaimana cara kerjanya?

6. Apa itu perangkat tipe-M dan apa perbedaannya dari perangkat tipe-O?

7. Apa itu magnetron? Menjelaskan desain magnetron.

8. Perangkat sinar katoda apa yang Anda ketahui?

9. Apa itu kineskop dan bagaimana cara kerjanya?

10. Apa itu ikonoskop dan bagaimana cara kerjanya?

11. Apa itu vidicon dan jenis vidicon apa yang kamu ketahui?

12. Apa itu tabung penguat gambar dan bagaimana cara kerjanya?

13. Apa yang dimaksud dengan photomultiplier dan fenomena fisik apa yang mendasari operasinya?

Informasi Umum

Perangkat vakum listrik Perangkat disebut perangkat di mana ruang kerja, diisolasi oleh cangkang kedap gas (silinder), memiliki tingkat penghalusan yang tinggi atau diisi dengan media khusus (uap atau gas) dan yang operasinya didasarkan pada fenomena listrik yang terkait dengan pergerakan partikel bermuatan dalam ruang hampa atau gas. Sesuai dengan sifat lingkungan kerja, perangkat vakum listrik dibagi menjadi: elektronik dan ionik (pelepasan gas).

PADA perangkat elektrovakum elektronik (EVP) arus listrik disebabkan oleh pergerakan elektron bebas saja dalam ruang hampa. Keluarga perangkat vakum elektronik sangat luas dan mencakup kelompok perangkat seperti: tabung elektron perangkat sinar katoda perangkat fotoelektronik electrovacuum dan sebagainya.

Prinsip operasi perangkat elektrovakum ion didasarkan pada penggunaan sifat-sifat pelepasan listrik dalam gas atau uap logam. Perangkat ini juga disebut pelepasan gas (rekahan hidrolik). Ini termasuk perangkat pelepasan gas busur, cahaya, pelepasan frekuensi tinggi, dll.

Setiap perangkat elektronik vakum dan pelepasan gas terdiri dari sistem elektroda yang dirancang untuk mengontrol proses fisik di dalam silinder, yang memisahkan lingkungan eksternal dari ruang internal kerja perangkat.

Setiap jenis elektrovakum dan perangkat pelepasan gas menciptakan sistem elektrodanya sendiri. Namun, di semua jenis vakum listrik dan sebagian besar jenis perangkat pelepasan gas, ada: katoda- Elektroda memancarkan ( memancarkan) elektron, dan anoda- elektroda yang mengumpulkan ( mengumpulkan) elektron. Untuk mengontrol aliran partikel bermuatan, banyak perangkat menggunakan elektroda kontrol, dibuat dalam bentuk kisi-kisi atau pelat berprofil, dan elemen struktural elektromagnetik khusus (kumparan). Desain elektroda sangat beragam dan ditentukan oleh tujuan perangkat dan kondisi pengoperasiannya. Dalam perangkat untuk menampilkan informasi dalam bentuk visual (visual) (tabung sinar katoda - CRT, indikator, dan perangkat lain), elemen struktural khusus banyak digunakan - layar, dengan bantuan energi aliran elektron atau medan listrik diubah menjadi radiasi optik (cahaya) tubuh.

Silinder elektrovakum dan perangkat pelepasan gas terbuat dari berbagai bentuk dari kaca, logam, keramik, serta dari berbagai kombinasi bahan-bahan ini. Kesimpulan dari elektroda dibuat melalui permukaan dasar, ujung dan samping silinder.

Dasar-dasar elektronik emisi

Keluar dari pekerjaan. Untuk membentuk aliran elektron bebas yang bergerak dalam ruang hampa atau gas di bawah aksi medan listrik dan magnet, perlu untuk memastikan keluarnya elektron dari benda padat (paling sering logam, semikonduktor). Emisi elektron oleh benda padat disebut emisi dan dilakukan dengan membawa energi ke tubuh dari sumber eksternal. Energi sama dengan perbedaan energi E 0 sebuah elektron beristirahat di ruang bebas pada jarak di mana gaya yang bekerja pada elektron dari permukaan benda padat dapat diabaikan, dan energi Ef, sesuai dengan tingkat potensial elektrokimia dari sistem elektron dalam padatan (tingkat Fermi, lihat Bagian 1.1), yaitu. A \u003d E 0 - E fch disebut fungsi kerja (lihat juga Bagian 2.6). Fungsi kerja biasanya dinyatakan dalam elektron volt (eV).

Fungsi kerja elektron terutama terdiri dari kerja untuk mengatasi gaya yang bekerja pada elektron dari dua lapisan, dan kekuatan bayangan cermin. lapisan listrik ganda terbentuk oleh elektron yang dipancarkan dari permukaan katoda dan ion positif dari kisi bahan katoda yang memancarkan (memancarkan) elektron. Lapisan ganda membentuk medan listrik yang melambat untuk elektron yang dipancarkan dari permukaan katoda. Ketika bergerak menjauh dari permukaan tubuh, elektron dipengaruhi oleh gaya memegang Coulomb yang muncul antara elektron surut dan muatan listrik positif cermin yang diinduksi dalam tubuh katoda (gaya bayangan cermin). Fungsi kerja sebagian besar logam murni yang digunakan sebagai katoda terletak pada kisaran 1,8 (Ce) ... 5 (He) eV.

Untuk mengurangi fungsi kerja, zat dengan fungsi kerja yang lebih rendah diterapkan pada permukaan dasar logam (inti), yang elektronnya ditransfer ke inti. Akibatnya, ion positif muncul di permukaan katoda, yang, bersama dengan elektron yang masuk ke inti, membentuk lapisan listrik ganda internal. Medan listrik yang diciptakan oleh lapisan ini mempercepat elektron yang dipancarkan, yaitu, mengurangi fungsi kerja elektron. Misalnya, ketika lapisan barium monoatomik diendapkan pada permukaan tungsten (¥), fungsi kerja berkurang dari 4,5 eV (murni

Karakteristik statis, yang paling penting adalah anoda-grid dan anoda, diambil pada satu parameter konstan.

Karakteristik jaringan anoda mencerminkan ketergantungan arus anoda pada tegangan pada jaringan pada tegangan anoda konstan tertentu, yaitu, I a = f(U c) pada U a = const.

Karakteristik tersebut diambil untuk beberapa tegangan anoda dan keluarga karakteristik jaringan anoda diperoleh, ditunjukkan pada gambar di bawah ini:

1 - karakteristik anoda-grid dari triode; 2 - karakteristik anoda dari triode.

Triode- Ini adalah perangkat elektrovakum tiga elektroda, salah satu yang paling umum dalam teknologi elektronik.

Tiga elektrodanya - anoda, katoda, dan kisi - ditempatkan di dalam silinder, dari mana udara dipompa keluar. Antara katoda, yang biasanya terletak di tengah balon, dan anoda, yang paling sering diberi bentuk silinder atau kotak, ada kisi kontrol spiral. Simbol triode mencerminkan struktur dasarnya.

Mempertimbangkan desain trioda, mudah dipahami bahwa, karena potongan terletak lebih dekat ke katoda daripada anoda, efek potensialnya pada arus lampu jauh lebih besar daripada efek potensial anoda. Ini menjelaskan fungsi utama triode: mengendalikan arus besar di sirkuit anoda melalui sinyal daya rendah (potensial) yang dipasok ke sirkuit grid.

a - perangkat triode; b - penunjukan pada diagram; c - sirkuit switching untuk karakterisasi

Gambar di atas (c) menunjukkan salah satu opsi untuk menyalakan triode. Sumber daya E a, resistor R a dan bagian anoda-katoda membentuk rangkaian anoda, dan sumber daya E c, resistor dan bagian katoda grid membentuk rangkaian grid. Dalam rangkaian ini, dengan mengubah posisi kontak geser pada resistor R c, satu atau lain tegangan dapat diatur pada grid.

Ketika tegangan tidak diterapkan ke kisi (sama dengan nol), itu praktis tidak berpengaruh pada pengoperasian lampu dan trioda bertindak, pada dasarnya, dengan cara yang sama seperti lampu dua elektroda yang dipertimbangkan sebelumnya - dioda.

Jika ada tegangan negatif di grid, maka medan listrik muncul di antara itu dan katoda, yang mencegah pergerakan elektron dan membatasi arus anoda. Tegangan pada grid dapat diatur sedemikian negatif sehingga arus anoda akan berhenti sama sekali, karena semua elektron akan ditolak oleh grid kembali ke katoda. Dalam hal ini, kami mengatakan bahwa lampu terkunci, dan tegangan yang sesuai pada kisi disebut memblokir potensi.

dioda- lampu elektronik dua elektroda paling sederhana. Dua elektrodanya adalah katoda (pemanasan langsung atau tidak langsung) dan anoda (biasanya silinder). Properti utama dioda adalah konduktivitas searah, yaitu kemampuan untuk melewatkan arus hanya dalam satu arah.

Sirkuit switching dioda:

a - dengan katoda yang dipanaskan langsung; b - dengan katoda yang dipanaskan secara tidak langsung.

Katoda terhubung ke sumber arus E n (untuk dioda dengan katoda yang dipanaskan secara langsung, E n kira-kira 1-2 V, untuk dioda dengan katoda yang dipanaskan secara tidak langsung 6,3 V), dan rangkaian anoda terhubung ke sumber arus E a (biasanya, nilai E a berada di kisaran 80-300 V, tetapi untuk lampu yang kuat mencapai beberapa kilovolt). Secara karakteristik, pada lampu dengan katoda yang dipanaskan, sirkuit filamen dan sirkuit anoda dipisahkan sepenuhnya, yang menciptakan sejumlah keunggulan desain.

lampu listrik- perangkat elektrovakum paling umum. Elektroda ditempatkan dalam bola lampu kaca, logam, keramik-logam atau plastik, dari mana udara dipompa keluar.

Tergantung pada tujuan dan jenis lampu, mungkin ada beberapa di antaranya, tetapi di setiap lampu ada dua elektroda utama:

• katoda adalah sumber elektron;
• anoda- penerima elektron.

Pergerakan elektron dalam ruang hampa dari satu elektroda ke elektroda lain menentukan arus listrik lampu.

Ada katoda pemanasan langsung dan tidak langsung.

katoda filamen langsung

Katoda yang dipanaskan langsung adalah ulir logam 1 yang dipasang pada dudukan 2. Benang ini diregangkan oleh pegas 3, yang dipasang pada lintasan yang dipasang di bohlam lampu. Benang dipanaskan oleh arus listrik yang melewatinya (biasanya konstan).

Perangkat vakum listrik(lampu elektronik, tabung sinar katoda, pengganda foto, fotosel, dll.), bersama dengan semikonduktor, membentuk dasar teknologi radio-elektronik modern.

Perangkat electrovacuum menggunakan dalam pekerjaan mereka aliran elektron terarah dalam ruang hampa, yang juga muncul sebagai akibat dari fenomena fisik emisi elektron, yang dipahami sebagai fenomena emisi elektron oleh logam di bawah pengaruh panas, cahaya, atau lainnya. pengaruh.

Inti dari emisi elektronik adalah sebagai berikut. Seperti diketahui, elektron dalam logam relatif mudah meninggalkan atomnya. Elektron semacam itu disebut bebas. Tempat mereka dalam atom diambil oleh elektron bebas lainnya, yang dapat dengan mudah meninggalkan atom. Jika tidak ada tegangan yang diterapkan pada konduktor, maka elektron bebas bergerak secara acak, dalam berbagai arah dan pada kecepatan yang berbeda. Elektron bebas dapat meninggalkan konduktor, tetapi hal ini dicegah oleh dua alasan.

Pertama, lapisan muatan negatif terbentuk di atas permukaan konduktor, yang diciptakan oleh elektron yang meninggalkan konduktor sejenak dan kembali lagi. Lapisan ini ada terus-menerus, karena bahkan jika elektron kembali ke konduktor, yang baru muncul di atas permukaannya, dll. Tetapi karena sejumlah elektron berada di luar konduktor, maka konduktor itu sendiri harus memiliki muatan positif berlebih yang dibentuk oleh atom-atom yang memiliki elektron yang hilang. Muatan positif terkonsentrasi di dekat permukaan bagian dalam konduktor. Lapisan listrik ganda muatan negatif dan positif menciptakan medan perlambatan pada permukaan konduktor. Ini berarti bahwa untuk meninggalkan konduktor, elektron harus mengatasi medan ini, yaitu melakukan beberapa pekerjaan. Oleh karena itu, elektron harus memiliki energi yang sesuai.

Perangkat electrovacuum modern berutang penampilan mereka kepada penemu Amerika Thomas Edison. Dialah yang mengembangkan metode pencahayaan pertama yang berhasil, menggunakan bola lampu listrik untuk ini.

Sejarah lampu

Saat ini, sulit untuk percaya bahwa listrik tidak ada di semua periode sejarah. Bola lampu pijar pertama muncul hanya pada akhir abad kesembilan belas. Edison berhasil mengembangkan model bola lampu, di mana filamen karbon, platinum, dan bambu berada. Ilmuwan inilah yang berhak disebut "bapak" yang modern, dia menyederhanakan sirkuit bola lampu, secara signifikan mengurangi biaya produksi. Akibatnya, bukan gas, tetapi penerangan listrik muncul di jalanan, dan perangkat penerangan baru mulai disebut lampu Edison. Thomas bekerja untuk meningkatkan penemuannya untuk waktu yang lama, akibatnya penggunaan lilin menjadi tindakan yang tidak menguntungkan.

Prinsip operasi

Perangkat apa yang dimiliki lampu pijar Edison? Setiap perangkat memiliki badan pemanas, bola kaca, kontak utama, elektroda, dan alas. Masing-masing memiliki tujuan fungsionalnya sendiri.

Inti dari perangkat ini adalah sebagai berikut. Ketika tubuh pemanas dipanaskan dengan kuat oleh aliran partikel bermuatan, energi listrik diubah menjadi bentuk cahaya.

Agar radiasi dapat dirasakan oleh mata manusia, perlu mencapai suhu setidaknya 580 derajat.

Di antara logam, tungsten memiliki titik leleh tertinggi, jadi dari situlah badan pemanas dibuat. Untuk memperkecil volume, kawat mulai disusun dalam bentuk spiral.

Terlepas dari ketahanan kimia tungsten yang tinggi, untuk perlindungan maksimumnya terhadap proses korosi, badan filamen ditempatkan dalam wadah kaca tertutup, dari mana udara sebelumnya telah dipompa keluar. Sebagai gantinya, gas inert dipompa ke dalam labu, yang mencegah kawat tungsten masuk ke dalam reaksi oksidasi. Argon paling sering digunakan sebagai gas inert, terkadang nitrogen atau kripton digunakan.

Inti dari penemuan Edison adalah bahwa penguapan yang terjadi selama pemanasan logam yang berkepanjangan dicegah oleh tekanan yang diciptakan oleh gas inert.

Fitur lampu

Ada beberapa lampu berbeda yang dirancang untuk menerangi area yang luas. Fitur penemuan Edison adalah kemampuan untuk menyesuaikan kekuatan perangkat ini, dengan mempertimbangkan area yang diterangi.

Pabrikan menawarkan berbagai jenis lampu, berbeda dalam masa pakai, ukuran, daya. Mari kita membahas beberapa jenis peralatan listrik ini.

Tabung vakum yang paling umum adalah LON. Mereka sepenuhnya mematuhi persyaratan higienis, dan masa pakai rata-rata adalah 1000 jam.

Di antara kekurangan lampu serba guna, kami memilih yang rendah, sekitar 5 persen energi listrik diubah menjadi cahaya, sisanya dilepaskan dalam bentuk panas.

Lampu proyektor

Mereka memiliki daya yang cukup tinggi, dirancang untuk menerangi area yang luas. Perangkat electrovacuum dibagi menjadi tiga kelompok:

• proyeksi film;
• mercusuar;
• tujuan umum.

Sumber cahaya proyektor berbeda dalam panjang badan filamen, ia memiliki ukuran yang lebih ringkas, yang memungkinkan untuk meningkatkan kecerahan keseluruhan dan meningkatkan pemfokusan fluks cahaya.

Perangkat mirror electrovacuum memiliki lapisan aluminium reflektif, desain bohlam yang berbeda.

Bagian itu, yang dirancang untuk menghantarkan cahaya, terbuat dari kaca buram. Ini memungkinkan Anda membuat cahaya menjadi lembut, mengurangi bayangan kontras dari berbagai objek. Perangkat elektrovakum semacam itu digunakan untuk penerangan interior.

Di dalam labu halogen terdapat senyawa brom atau yodium. Karena kemampuannya menahan suhu hingga 3000 K, masa pakai lampu sekitar 2000 jam. Namun sumber ini juga memiliki kekurangan, misalnya lampu halogen memiliki hambatan listrik yang rendah pada saat pendinginan.

parameter utama

Dalam lampu pijar Edison, filamen tungsten diatur dalam berbagai bentuk. Untuk pengoperasian yang stabil dari perangkat semacam itu, diperlukan tegangan 220 V. Rata-rata, masa pakainya adalah 3000 hingga 3500 jam. Mempertimbangkan bahwa suhu warna adalah 2700 K, lampu memberikan spektrum putih atau kuning hangat. Lampu saat ini ditawarkan dalam berbagai ukuran (E27). Jika diinginkan, Anda dapat mengambil lampu dalam bentuk jepit rambut, pohon Natal, spiral di lampu gantung langit-langit atau perlengkapan lampu dinding.

Penemuan Edison dibagi menjadi kelas-kelas terpisah menurut jumlah filamen tungsten. Biaya perangkat penerangan, daya, dan masa pakainya secara langsung bergantung pada indikator ini.

Prinsip pengoperasian EVL

Emisi termionik terdiri dari emisi elektron oleh benda pijar yang dipanaskan ke dalam ruang hampa atau media lembam yang dibuat di dalam bohlam. Untuk mengontrol aliran elektron, medan magnet atau listrik digunakan.

Emisi termionik memungkinkan untuk secara praktis menggunakan kualitas positif dari aliran elektron - untuk menghasilkan, memperkuat osilasi listrik dari berbagai frekuensi.

Fitur tabung radio

Dioda electrovacuum adalah dasar dari teknik radio. Desain lampu memiliki dua elektroda (katoda dan anoda), grid. Katoda memberikan emisi, untuk ini lapisan tungsten ditutupi dengan barium atau torium. Anoda dibuat dalam bentuk pelat nikel, molibdenum, grafit. Grid adalah pemisah antara elektroda. Ketika fluida kerja dipanaskan, arus listrik yang kuat dibuat dari partikel yang bergerak dalam ruang hampa. Perangkat electrovacuum jenis ini membentuk dasar teknik radio. Pada paruh kedua abad terakhir, tabung vakum digunakan di berbagai bidang teknis, industri radio-elektronik.

Tanpa mereka, tidak mungkin membuat radio, televisi, peralatan khusus, komputer.

Aplikasi

Dengan perkembangan instrumentasi presisi, elektronik radio, lampu-lampu ini telah kehilangan relevansinya, tidak lagi digunakan dalam skala besar.

Tetapi bahkan sekarang ada area industri seperti itu di mana EVL diperlukan, karena hanya lampu vakum yang dapat memastikan kinerja perangkat sesuai dengan parameter yang ditentukan, di lingkungan tertentu.

EVL sangat menarik untuk kompleks industri militer, karena tabung vakum yang dibedakan dengan peningkatan resistensi terhadap pulsa elektromagnetik.

Satu aparat militer dapat memuat hingga seratus EVL. Sebagian besar bahan semikonduktor, REC tidak dapat berfungsi dengan peningkatan radiasi, serta dalam kondisi vakum alami (di luar angkasa).

EVL berkontribusi untuk meningkatkan keandalan dan daya tahan satelit dan roket luar angkasa.

Kesimpulan

Dalam perangkat electrovacuum yang memungkinkan menghasilkan, memperkuat, mengubah energi elektromagnetik, ruang kerja benar-benar dibebaskan dari udara, dipagari dari atmosfer oleh cangkang kedap air.

Penemuan emisi termionik berkontribusi pada penciptaan lampu dua elektroda sederhana yang disebut dioda vakum.

Ketika terhubung ke sirkuit listrik, arus muncul di dalam perangkat. Ketika polaritas tegangan berubah, ia menghilang, dan tidak peduli seberapa panas katoda. Dengan mempertahankan nilai konstan dari suhu katoda yang dipanaskan, dimungkinkan untuk membangun hubungan langsung antara tegangan anoda dan kekuatan arus. Hasil yang diperoleh digunakan dalam pengembangan perangkat vakum elektronik.

Misalnya, trioda adalah tabung vakum dengan tiga elektroda: anoda, katoda termionik, dan kisi kontrol.

Triode-lah yang menjadi perangkat pertama yang digunakan untuk memperkuat sinyal listrik pada awal abad terakhir. Saat ini, triode telah digantikan oleh transistor semikonduktor. Trioda vakum hanya digunakan di area di mana perlu untuk mengubah sinyal kuat dengan sejumlah kecil komponen aktif, dan berat serta dimensi dapat diabaikan.

Tabung radio yang kuat sebanding dengan transistor dalam hal efisiensi dan keandalan, tetapi masa pakainya jauh lebih pendek. Dalam triode berdaya rendah, sebagian besar panas mengalir ke daya kaskade yang dikonsumsi, terkadang nilainya mencapai 50%.

Tetrodes adalah tabung elektronik dua grid yang dirancang untuk meningkatkan daya dan tegangan sinyal listrik. Perangkat ini memiliki gain yang lebih tinggi dibandingkan dengan triode. Fitur desain semacam itu memungkinkan penggunaan tetrodes untuk memperkuat frekuensi rendah di televisi, penerima, dan peralatan radio lainnya.

Konsumen secara aktif menggunakan lampu pijar, di mana badan filamen adalah filamen atau kawat tungsten. Perangkat ini memiliki daya 25 hingga 100 W, masa pakainya adalah 2500-3000 jam. Pabrikan menawarkan lampu dengan berbagai alas, bentuk, ukuran, sehingga Anda dapat memilih opsi lampu, dengan mempertimbangkan karakteristik perangkat pencahayaan, luas ruangan.