Отиди на
Форум "Наука"

Електровакуумни прибори


Joro-01

Recommended Posts

  • Модератор Инженерни науки
В тази тема ще се изброят използваните в науакта и техниката електровакуумни прибори, принцип на работа и тяхното приложение. Може и история. Това е рамката, аз може да не дам всичко и да се надявам на допълнения. Посоката ще е от елементарното към сложното. На края на темата ще спомена, че има и газоразрядни аналози на някои от изброените.
1. Вакуумен диод.
Предназначение да пропуска тока в дната посока. Устройство и действие - Състои се от два електрода - анод и катод. Анодът се състои от нагреваема жичка (отопление) /която се захранва от отделен източник на ниско напрежение/ и материал /като покритие в-ху жичката или в-ху пластина, тръбичка/ който при нагряване излъчва електрони - те са токовите носители във
вакуум. Явлението се нарича термоелектронна емисия, металите имат това свойство, но с цел по-висок добив/ефект се ползват покрития - BaO2, ThO2 и др. При обратно свързване ток не
протича (при много по-високо от управляваното напрежение може да настъпи "обратим пробив" който не е опасен за прибора) по две причини:
1/ Студеният анод не излъчва електрони и
2/ Струпването на елетрони (облак) около катода създава непреодолима потенциялна бариера заради силите на отблъскване помежду им;
vacuum-diode.gif
2. Фотоклетка - Аналогично, но тук електроните се изпускат от фотокатод. Тоест като осветим клетката през нея тече ток, но ако сме спазили поляризацията. Явлението се нарича фотоефект
и по-специалнпно външен фотоефект. Погълнат фотон избива електрон, който е токов носител.
Фотокатодът - се прави от алкален ментал, с голяма повърхност за по-висока ефективност, ческо като метално покритие. Ясно е за какво служи, поне във времената преди получроводниците, а за индустрията и за физични експерименти може още да се ползва.
pecell1.gif
3. Триод - Вакуумния аналог на транзистора, работи като полевия транзистор (N-FETа ко не се лъжа), използва се като усилвател на сигнал съответно и като /елемент от/ генератор на
трептения /осцилатор/. Състои се от анод, катод и управляващ електрод /решетка от жички/. Подаването на ниско отрицателно напрежние на решетката, намалява логаритмично изходното
напрежение и моющност на управлявания ток. Следва да се отбележи, че триодът може да има повече от една решетка с цел повишаване на коефициента на усилванея както и че лампа може да се състоят от повече от един елемент /два диода, триод + диод, два триода.. поставят им се нужните означеия/, както и че името се определя от броя на крачетата /триод, тетрод, пентод и
ост. гръцки числа/, като не се брои второто на отоплението. Тук е място за препратката - http://bgaudio.org/modules.php?name=News&file=article&sid=119 дадена от Богданов в темата "Що е електричеството" за почвече инфо по тази част;
Ползват се и днес - за аудио усливатели, като генератори в индукциони пещи... Загряването не пречи на лампата, за разлика от полупроводниците високото напрежение не ги поврежда..
В "Какво е това" показах един двоен триод..
4. Фотоелектронен умножител - Служи за регистрация на много кратки и слаби просветвания. Състои се от фотокатод, касадно свързани двойки електрони (през резистори се поддържа
multiplier_diagram.gif
потенциална разлика от няклокостотин до 1000 V) наречени диноди и анод. Избитият от фотокатода електрон се ускорява от приложеното напрежение достатъчно за да избие два електрона като попадне върху първият динод, в-ху следващия динод процесът се повтаря... Лавинообразно общо взето.
5. Генераторни лампи - Магнетрон и клистрон.
5,1 Магнетрон - Ползват се и днес /микровълновата/, като генератори на много видоки честоти. Първото се състои от два магнита, между тях кух меден цилиндър с четен брой радиални стени
(образуват обемни резонатори) които не достигат средата. Пред оста му минава катодът, а цилиндърът е анод. Поради магнитното поле излъчените електрони дъгообразни (в една посока са закривени) траектории, Поучава се резултантен ток /на дрейф/ който е назъбен, заради срещата на електроните със стените /това може да се обясни по подробно, но трябва да вкараме понятия/
5.2 Клистрон - /От гръцки - прибой/ - Ваакуумна лампа с решетки, но решетките са свързани по определен начин 2 по 2 (с точно определени като дължина и форма проводници) и образуват пак
400px-Klystron_3.png
обемни резонатори. По-малка мощност могат да постигнат от магнетрона, но се ползват в радиорелейните станции. За да се достигне нужната мощност /плътност на електроните/ в релейните станции клистронът има магнит за фокусиране на електроните - прилича вече на катодно-лъчева тръба.
6. Катодно-лъчеви тръби;
кинескоп, осцилоскоп, видикон, супер/иконоскоп.
Звучат ли познато? Може би без последните две, камери са това. Аз бих сложил и рентгеновата тръба там. Приемам критики. Прибори където се използва електронен лъч.
Кинескоп - телевизорите преди 20 г., компютърни монитори, визьорите на старите камери... Тук е място и за фотоелектронните преобразуватели използвани и сега в приборите за нощно
виждане/Link/. /PIC/
6.1 Кинескоп - служи да показва изображения. Изображенията се проектират като електронен лъч сканира екрана на редове и мени силата си /приблизително както ние четем/, в резултат на
което виждаме изобраения
Устройство - състои се от "електронна пушка", ускоряващ електрод и екран. Пушката се състои от фотокатод + фокусираюи електроди /да кажем решетки/ + управляващи електроди /електронни лещи/, ускоряващият електрод е метализираната задна стана на кинескопа, а екранът е покрит с луминофор /светещ при облъчане с електрони/ и катодна рамка. Цветните кинескопи имат три електронни пушки /по лъч за всеки цвят/ и решетка пред екрана, благодарение на която всеки лъч си цели своя луминофор /цвят/ и допълнително се фокусира. В старите кинескопи и компютърни монитори този допълнителен елемент се нарича маска. Дефлекцията /отклонението на лъча/ се постига чрез външно магнитно поле от бобини за хоризонтално и за вертикално отклонение. Има CRT плоски кинескопи, където образът се гледа отвътре, но да не усложняваме.
6.2 Осцилоскоп - опростен вариант на черно-белия кинескоп, разликата е в това, че отлонението се прави от електричеsко поле. Всъщност идеята на тази тръба е да визуализира сигнали и трептения - "Oscilium" и "Scopeo". На електродите за верtикално отклонение /примерно/ се подава измерваният сигнал. В темата "Звук и вода"... На хоризонталните може да се подаде по-висока ратна честота за да се види необх. крива. Днес все повече се ползват цифроwи осцилоскопи - процесор измeрва и визуализира трептенията.
osc_03.gif
6.3 Видикон - катодно лъчева тръба ползвана в камерите. Защо електронен лъч? Прожектираното от оптика изображение трябва да се превърне в поредица токови импулси/трептения /времето на аналоговата електроника/ Това става като се превключат /прочетат / сканират пикселите (Черно бялата камера няма дори такива) и за това трябва е-лъч.
CCD - Charge Coupled Device ПЗС - Прибор зарядная Связ - RU/ се появява през/след 70-те и носи името Суперкремикон /Суперсиликон/.
vidicon_5.jpg
Общо взето видиконът е кинескоп, като екранът му вместо с луминофор е покрит с фоторезистивен полупроводник. Сигналът е токът който тече през тръбата. Отвън на екрана се прожектира образ от лещата на камерата.
6.4 Иконоскоп - Подобно на плоските кинескопи /5.1/, образът се прожектира в-ху вътрешната страна на екрана, където бие и лъчът. Ползва се външен фотоефект, пикселът е кондензатор.
iconoscope-1.gif


Малко набързо и отгдето ми падне /Гугъл картинки/ изкопирах изображенията /без да търся линк/ ама.. Ако трябва да се махнат

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Устройство - състои се от "електронна пушка", ускоряващ електрод и екран. Пушката се състои от фотокатод

Да се чете катод. Без фото.. Sorry

Редактирано от Joro-01
Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Само да кажа, че обемният резонатор е трептящ кръг за високи честоти. Кондензаторът там е междината между две стени, а бобината - околните стени по които тече тока



Хм, БГ уикипедията ми спестява писане, не е лошо... Може да и се вярва.



Пропуснах да кажа, че клистронът може да работи и като усилвател



Не много уместно но..



Фото електронен умножител



Видикон



Иконоскоп

Link to comment
Share on other sites

  • Потребител

Жоро, има електровакуумна лампа наричаща се "баретор". Служи за предпазване на отоплениятя на радио-лампите при първоначално включване. Заместител е на "НТС" (негативно температурно съпротивление), което се използва в ламповите телевизори, последователно включено на отоплението, а и самото отопление е последователно навързано на всички лампи и при мрежово напрежение 220в. токът е ограничен до 300 ма. Бареторите играят същата роля, но се ползваха в някогашните радиолюбителски и войскови лампови радиостанции.

Също така и тиратрон, газонапълнена микро лампа, която се използваше в генераторната схема за вертикално отклонение при руските тв.

Огоньок, Рубин102, и др. Има и лампови стабилитрони, също газонапълнени лампи, заместители на ценеровите диоди за 100, 130, и 150в.

Ползваха се при изработка на радиолюбителските "ТХ" предаватели за стабилизация на честотата на осцилаторите, особено когато няма кварцова стабилизация. Едисоновата крушка също е електровакуумен прибор.

Поздрави!

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

Прибор за нощно виждане



Благодаря за баретора, не го знаех.

Багодаря!

Газоразрядните аналози ще ги оставя за друга тема - Игнитрон /обяснен в технологии/, тиратронр стабилитрон и др...



Едисон е "открил" диода, опитвайки се да усъвършенства лампата, но под електровакуумен прибор се иа предвид нещо повече от обикновена лампа с нагреваема жичка.



Вакуумния диод имам предвид, май и триода, но не съм сигурен.



Я кажи полупроводниците /варистори май/ с НТС и ПТС за какво се ползват и в съвременните CRT /кинескопи/ :) ?



Земи и ти да драснеш, имам усещането че имаш какво да пишеш.

Link to comment
Share on other sites

  • Модератор Инженерни науки

sarnoff_1140.jpg

Иконоскоп



Ортикон - тази камера не я описах /аз и за пръв път я видях/ изглежда като видикона, но май има усилване на светлината /подобно на ФЕУ/, което и позволява да работи при по-слаба светина

sarnoff_1222_cmyk.jpg

Link to comment
Share on other sites

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

Вече 15 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

 

За контакти:

×
×
  • Create New...