Przyrządy jonowe z wyładowaniem jarzeniowym. (III 752).
SPRAWDZIĆ !!!
Przyrządy jonowe z wyładowaniem jarzeniowym są elektronicznymi przyrządami próżniowymi, w których wykorzystano zjawiska zachodzące podczas w.j. i jego zapłonu. Przyrządy te są używane do generacji drgań i różnego kształtu impulsów elektr., do przekształcania impulsów, stabilizacji napięcia stałego, prostowania prądu zmiennego oraz do rejestracji impulsów elektr. Są to przyrządy małej mocy : ich napięcia z reguły wynoszą 100-500 V, a prądy anodowe 1-100 uA. Katody stosowane w nich są bądź czysto metaliczne (molibdenowe i niklowe), bądź aktywowane (cezem, potasem, barem). Gazem wypełniającym przyrząd jest hel, neon, argon, wodór lub pewna mieszanina tych gazów pod ciśn. 1-100 Tr. Obudowę stanowi przeważnie szklana bańka. W różnych przyrządach jonowych z w.j. specjalnych typów wykorzystuje się następujące cechy procesów zachodzących podczas w.j. lub jego zapłonu: 1) Katoda nie wymaga żarzenia, emituje bowiem elektrony głównie wskutek tego, że jest bombardowana przez wytwarzane w gazie jony. Stosowanie katody zimnej (nie żarzonej) pozwala uniknąć konieczności budowania obwodu żarzenia, a ponadto — głównie w odniesieniu do katod czysto metalicznych — zapewnia wysoką stabilność, mały rozrzut parametrów i dłuższy czas pracy przyrządu. 2) Procesy zapłonu i gaśniecia w.j. należą do zjawisk progowych, wskutek czego powstawanie i zanikanie prądu wyładowania odbywa się skokowo. Do sterowania zapłonem przyrządów jonowych z w.j. wykorzystuje się zależność potencjału zapłonu od początkowej koncentracji elektronów w lampie gazowanej; źródłem elektronów jest zwykłe wyładowanie pomocnicze. W większości omawianych przyrządów elektrody dodatkowe umożliwiają sterowanie powstawaniem prądu wyładowania, lecz nie jego natężeniem; są to więc przyrządy ze sterowaniem częściowym. Do przerwania przepływu prądu wyładowania konieczne jest obniżenie napięcia anodowego poniżej pewnej wartości, zw. potencjałem gaśniecia. 3) Katodowy spadek potencjału i gęstość prądu w obszarze normalnego w.j. w dużym zakresie prądów pozostają stałe. Jeżeli pow. katody jest stosunkowo mała, występuje anomalny katodowy spadek potencjału przewyższający często wielokrotnie spadek normalny. 4) Przepływowi prądu w.j. towarzyszy świecenie.
Możliwości przyrządów z w.j. ograniczone są następującymi szczególnymi właściwościami wyładowania: a) Znacznym opóźnieniem wyładowania zmieniającym się przypadkowo i spowodowanym małą początkowo koncentracją elektronów w lampie gazowanej przy napięciach bliskich napięciu zapłonu. Posługiwanie się przyrządami z w.j. nie byłoby w praktyce możliwe bez zapewnienia wystarczająco dużej jonizacji początkowej. Osiąga się to stosując promieniowanie jonizujące lub też — co jest często jedyną skuteczną metodą — wbudowując do przyrządu urządzenie do wyładowania pomocniczego, b) Powolnością przebiegania procesów przejściowych (w porównaniu z procesami zachodzącymi w przyrządach elektronowych). Czas rozwoju wyładowań wynosi 10-6-10~4 s. Wartość końcowych prędkości gromadzenia się i zanikania ład. wpływa na pewną bezwładność prądu w gazie i tym samym decyduje o istotnej różnicy, jaka istnieje między dyn. i stat. charakterystykami prądowo-napięciowymi. W związku z procesami -> dejonizacji, po zakończeniu wyładowania powrót wartości napięcia do napięcia zapłonu trwa 10~5-10-12 s. c) Rozpylaniem katodowym, które jest podstawowym procesem ograniczającym długotrwałość czasu pracy przyrządów jonowych z w.j. Na ogół jednak wydajność rozpylania katodowego jest mała i czas pracy omawianych przyrządów osiąga dziesiątki tyś. godzin.