ТИРАТРОН

Газоразрядный прибор с сеточным управлением моментом возникновения (зажигания) несамостоятельного дугового или тлеющего разряда. В зависимости от вида газового разряда в Т. используется соответственно либо накаливаемый, либо холодный катод. В Т. (в отличие от вакуумного триода) после возникновения электрич. тока между анодом и катодом сетка теряет своё управляющее действие, т. к. вблизи её отверстий образуется слой положит, ионов, нейтрализующий отрицат. заряд сетки. Чтобы погасить разряд в Т., анодное напряжение необходимо снизить до значения, меньшего, чем напряжение поддержания (горения) разряда. Изобретён амер. учёным А. Халлом в 1929. 

ВТ. дугового разряда, обычно называемом просто Т., разряд протекает при малой разности потенциалов (падении напряжения) между анодом и катодом (обычно от неск. десятков до 100 В). Характеристикой зажигания (или пусковой характеристикой) Т. называют зависимость напряжения на аноде, при котором в Т. возникает разряд, от напряжения на сетке Ц.. По способу управления анодным током различают Т. с отрицат. характеристикой зажигания (выпрямительные и релейные Т.) и положит, характеристикой зажигания (импульсные Т.). В Т. первого типа при уменьшении отрицат. потенциала сетки электрич. поле анода, «проникающее» к катоду, становится достаточным для того, чтобы электроны, эмитируемые катодом, приобрели энергию, превышающую потенциал ионизации газа, и возник разряд между катодом и анодом. Такие Т. наполняются инертными газами или парами ртути. В настоящее время (кон. 80-х гг.) Т. с отрицат. характеристикой находят огранич. применение в качестве вентиля, в значит, степени они вытеснены ПП приборами - тиристорами.Импульсные Т. (ИТ) предназначены для создания коротких импульсов электрич. тока (длительностью 10 с) амплитудой от неск. А до 10 кА.

Такие Т. применяются главным образом в качестве ключа в модуляторах радиолокац. передатчиков, а также в линейных ускорителях заряженных частиц, для накачки импульсных лазеров и др. В ИТ (рис. 3) благодаря наличию спец. защитного элемента (экрана сетки) поле анода не проникает к катоду независимо от значения 1. Для возбуждения осн. разряда (между катодом и анодом) в пространстве сетка - катод создаётся вспомогат. разряд. Когда концентрация заряженных частиц вспомогат. разряда вблизи сетки (в области, куда «проникает» поле анода), нарастая, достигает критич. значения, возникает дуговой разряд между катодом и анодом (Т. зажигается). В период времени, пока развивается вспомогат. разряд, ИТ не проводит ток. Предварит, ионизация пространства катод-сетка сокращает время формирования осн. разряда; при этом анодное напряжение изменяется от Е (напряжения источника питания) до К (напряжения горения ИТ). Время формирования осн. разряда в ИТ составляет от единиц до неск. десятков не. Управляющее действие сетки в ИТ определяется амплитудой тока вспомогат. разряда, его длительностью, а также значением и крутизной нарастания импульса напряжения 1. Обычно при работе ИТ зажигание осн. разряда в нём осуществляется периодически, с частотой повторения сеточных импульсов. Если энергия вспомогат. разряда недостаточна, то происходят пропуски возникновения тока и снижается стабильность тока от импульса к импульсу. Повышение стабильности момента зажигания осн. разряда достигается увеличением крутизны фронта напряжения сетки и уменьшением внутр. сопротивления источника сеточных импульсов.

Для совр. ИТ при номинальных параметрах сеточных импульсов разброс длительности фронта импульсов тока не превышает 2-3 не, а запаздывание - неск. десятых долей мкс. Как правило, ИТ наполняются водородом или дейтерием, т. к. ионы этих газов не разрушают активного покрытия катода при плотностях тока до 10 А/см. Кроме того, большая подвижность ионов способствует быстрому восстановлению электрической прочности прибора, благодаря чему ИТ могут работать при частоте повторения до десятков тыс. импульсов/с. Для восполнения убыли газа (вследствие поглощения его электродами), особенно интенсивного в импульсном режиме работы, в Т. помещается генератор водорода на основе непрерывно подогреваемого гидрида титана или циркония (см. Генератор газа).

Т. дугового разряда работают при сравнительно низких давлениях газа (обычно до 100 Па) в области левой ветви Пашена кривой (при этом пробивное напряжение понижается с увеличением расстояния между электродами). Во избежание пробоя анод Т. либо окружают экраном, имеющим потенциал сетки или катода, либо защищают изолятором. Выпрямит. Т. рассчитаны на анодное напряжение до 300 кВ, импульсные - до 100 кВ. При анодном напряжении св. 30-40 кВ пространство сетка - анод обычно разделяется на неск. секций с соответствующим снижением напряжения на каждой секции.

Т. тлеющего разряда с токовым (как в ИТ) или электростатич. управлением моментом зажигания (при котором необходим дополнит, электрод - сетка вспомогат. разряда) работает при малых токах (до 50 мА) и ср. анодных напряжениях (150-300 В). Разл. типы таких Т. применялись главным образом в НЧ устройствах вычислит, техники и автоматики (например, в качестве реле, для выполнения логич. операций); к 80-м гг. большая часть их заменена интегральными схемами. Широко используются лишь индикаторные Т. тлеющего разряда (ИТТР), в которых с появлением анодного тока возникает свечение наполняющего ИТТР газа или люминесцентного излучателя. Такие Т. содержат, как правило, неск. сеток. ИТТР характеризуются низким уровнем управляющих сеточных напряжений (до 10 В), возможностью управлять возникновением анодного тока с помощью двух и более входных сигналов (в этом случае ИТТР работает по схеме совпадения), наличием памяти. На базе ИТТР созданы матричные тиратронные индикаторы (см. Газоразрядные индикаторы). ИТТР применяются главным образом в устройствах отображения информации коллективного пользования.Т. выпускаются в стеклянном, металлостеклянном и ме-таллокерамич. исполнении.

Copyright © 2002 - 2017 Ravnopravie.kharkov.ua. All Rights Reserved.