Sähköinen lamppu

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 18. huhtikuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 10 muokkausta .

Elektroninen lamppu , radioputki  - sähköinen tyhjiölaite (tarkemmin sanottuna tyhjiöelektroniikkalaite ), joka toimii säätelemällä elektronien virtauksen intensiteettiä, jotka liikkuvat tyhjiössä tai harvennetussa kaasussa elektrodien välillä .

Radioputkia käytettiin massiivisesti 1900-luvulla radiolaitteiden pääelementteinä, koska ne mahdollistavat virran tasasuuntaamisen, vahvistamisen, sähköisten signaalien generoinnin jne. Puolijohdelaitteiden ( diodit , transistorit ) ilmaantumisen myötä radioputkia alettiin syrjäyttää. radiolaitteet, koska puolijohdelaitteet osoittautuivat paljon kompaktimmiksi ja taloudellisemmiksi. Tällä hetkellä radioputkia löytyy sieltä, missä puolijohdeanalogit ovat kalliimpia tai vaikeampi valmistaa, esimerkiksi radioputki- magnetronia käytetään tehokkaana radioaaltojen generaattorina mikroaaltouunissa . Myös putkia käytetään perinteisesti tietyntyyppisissä äänilaitteissa korkealaatuisina.

Valaistukseen tarkoitettuja elektronisia lamppuja ( salamalamput , ksenonlamput , elohopea- ja natriumlamput ) ei kutsuta radiolampuiksi ja ne kuuluvat yleensä valaistuslaitteiden luokkaan .

Katodisädelaitteet perustuvat samoihin periaatteisiin kuin radioputket, mutta elektronivirran intensiteetin säätelyn lisäksi ne ohjaavat myös elektronien jakautumista avaruudessa ja erottuvat siten omassa ryhmässään. Myös mikroaalto -elektrovakuumilaitteet, jotka perustuvat elektronivirran vuorovaikutukseen sähkömagneettisen kentän kanssa sellaisissa laitteissa kuin magnetroni , klystron jne.

Kuinka se toimii

Yksinkertaisimmassa radioputkessa on pullo, jonka sisään on sijoitettu kaksi elektrodia - katodi ja anodi. Katodi kuumennetaan virtalähteestä tulevalla sähkövirralla lämpötilaan, jossa elektronit voivat lentää siitä ulos termionisen emission vuoksi ja liikkua vapaasti pullon tyhjiön sisällä. Elektroneilla on negatiivinen varaus, ja jos positiivinen potentiaali kohdistetaan toiseen elektrodiin, anodiin, elektronit ryntäävät anodille, putoavat siihen ja muodostavat virran anodi-katodi-piiriin. Jos anodiin kohdistetaan negatiivinen potentiaali, saman varauksen omaavat elektronit hylätään anodista, eikä virta kulje piirissä. Tällaista yksinkertaista radioputkea kutsutaan kenotroniksi ja se soveltuu vaihtovirran tasasuuntaamiseen tasavirraksi, koska se johtaa virtaa vain yhteen suuntaan.

Monimutkaisempi radioputki - triodi - on järjestetty samalla tavalla, mutta siinä on myös kolmas elektrodi - anodin ja katodin välissä oleva verkko. Jos verkossa ei ole potentiaalia ja anodin potentiaali on positiivinen, kaikki katodista lähtevät elektronit ryntäävät anodille ja muodostavat virran anodipiiriin. Jos verkkoon kohdistetaan pieni negatiivinen potentiaali, se pystyy kentällään kääntämään osan elektroneista matkalla anodille, mikä vähentää anodivirtaa. Mitä suurempi negatiivinen potentiaali verkossa on, sitä enemmän elektroneja hylätään, sitä pienempi on anodivirta. Jos verkkoon kohdistetaan riittävän suuri negatiivinen potentiaali, lamppu "lukitaan" - anodipiirin virta pysähtyy. Tällainen lamppu voi toimia vahvistimena, jos verkkoon syötetään heikko sähköinen signaali, se aiheuttaa synkronisia muutoksia anodivirrassa ja huomattavasti suurempia arvoja.

Erilaiset komplikaatiot lampun suunnittelussa - epäsuorasti lämmitetyn katodin käyttö, lisäverkkojen käyttöönotto, polttimon muodon muutos tai pienen määrän kaasun lisääminen siihen parantavat joitain lampun parametreja, huonontuen muut, mutta radiolampun toimintaperiaate ei muutu - elektronien virtauksen hallinta katodista anodille sähköverkkokenttien avulla.

Radioputkien merkittävä haitta on niiden koko ja tarve kuluttaa jatkuvasti energiaa katodin pitämiseksi lämmitetyssä tilassa (paitsi kylmäkatodisilla lampuilla).


Lämmitetyt katodityhjiöputket

Tyhjiötyhjiöputkissa kaasun läsnäolo heikentää putken suorituskykyä.

Purkaustyhjiöputket

Neuvostoliitossa ja Venäjällä ne erotetaan perinteisesti erilliseen ionilaitteiden luokkaan, toisin kuin tyhjiöputket. Näiden laitteiden pääasiallinen johtavuusvirta on ionien virtaus lampun täyttämässä kaasussa. Ionien muodostuminen voidaan aktivoida elektronien törmäyksillä kuuman katodin emittoimien elektronien kanssa, kuten tyhjiölampuissa, tai se voi muodostua itsestään ylläpitävällä purkauksella harvinaisessa kaasussa, joka johtuu ionien kiihtyvyydestä sähkökentän vaikutuksesta. Yleensä tällaisia ​​lamppuja käytetään joko matalataajuisissa ja pulssigeneraattoreissa ( tyratroneissa ) tai ohjatuissa tasasuuntaajapiireissä, usein suurilla lähtövirroilla - sytytysvirtapiireissä .

Kaasupurkauselektronisten lamppujen tyypit:

Neonlamppu

Neonlamppu on hehkupurkauksen kaasupurkauslaite, joka koostuu lasisäiliöstä, jossa on kaksi elektrodia. Ilmapallo täytetään inertillä kaasulla (neonilla) alhaisessa paineessa. Elektrodit on valmistettu metallista, kuten nikkelistä , ja ne voivat olla eri muotoisia (kaksi lieriömäistä, kaksi litteää jne.)

Neonlamput säteilevät oranssinpunaista hehkua ja niitä käytetään pääasiassa merkkilamppuina. Neonlamppu on kytkettävä päälle rajoittavalla resistanssilla, muuten purkaus muuttuu välittömästi kaareksi ja lamppu epäonnistuu.

Zener

Kaasupurkaus Zener-diodi on lasisäiliö, jossa on kaksi elektrodia - katodi ja anodi . Katodilla on sylinterin muotoinen suuri pinta, anodi on sauva, joka sijaitsee katodin akselia pitkin. Katodin sisäpinta aktivoituu. Ilmapallo on täytetty argonilla, neonilla tai kaasuseoksella useiden kymmenien elohopeamillimetrien paineessa. Katodin suuresta pinnasta johtuen elektrodien välinen jännite pysyy muuttumattomana ja hehkupurkausvirta muuttuu merkittävästi.

Zener-diodin parametrit ovat: sytytysjännite, palamisjännite, minimi- ja maksimivirta. Stabilointijännitteen arvo riippuu kaasutyypistä ja katodin materiaalista, jolla pallo on täytetty.

Koronapurkaus zener

Edellä kuvattujen hehkupurkauszener-diodien lisäksi on olemassa koronapurkauszener -diodeja . Näiden zener-diodien laite on samanlainen kuin hehkupurkauszener -diodit . Sylinteri on täytetty vedyllä alhaisessa paineessa. Koronapurkauksella varustetuilla Zener-diodeilla on useita kertoja korkeammat palamisjännitearvot, ja niiden avulla voit stabiloida jännitteen luokkaa 300-1000 V tai enemmän. Tällaisen zener-diodin läpi kulkeva virta on kuitenkin satoja kertoja pienempi kuin hehkupurkauksen omaavissa zener-diodeissa. [yksi]

Mikroelektroniset laitteet kenttäemission katodilla

Elektronisten tyhjiöputkien miniatyrisointiprosessi on johtanut lämmitetyistä katodeista luopumiseen ja siirtymiseen kenttäemissioon erityismuotoisista kylmistä katodeista erityisesti valituista materiaaleista [2] . Tämä mahdollistaa laitteiden mittojen saamisen mikroniin ja käyttää niiden valmistuksessa puolijohdeteollisuuden vakiovalmistusprosesseja [3] . Tällaisia ​​rakenteita tutkitaan parhaillaan aktiivisesti.

Historia

Vuonna 1883 Edison yritti pidentää hiilihehkulampun käyttöikää tyhjennetyssä lasikupussa . Tätä tarkoitusta varten hän esitti yhdessä kokeessa metallilevyn, jonka johdin tuotiin ulos lampun tyhjiötilaan. Kokeiden aikana hän huomasi, että tyhjiö johtaa virtaa ja vain suunnassa elektrodista kuumennettuun filamenttiin ja vain silloin, kun filamenttia kuumennetaan. Tämä oli odottamatonta tuolloin - uskottiin, että tyhjiö ei voinut johtaa virtaa, koska siinä ei ollut varauksenkuljettajia . Keksijä ei silloin ymmärtänyt tämän löydön merkitystä, mutta varmuuden vuoksi hän patentoi sen.

Näiden kokeiden ansiosta Edisonista tuli perustavanlaatuisen tieteellisen löydön kirjoittaja, joka on perusta kaikkien tyhjiöputkien ja kaiken elektroniikan toiminnalle ennen puolijohdelaitteiden luomista . Myöhemmin tätä ilmiötä kutsuttiin lämpöemissioksi .

Vuonna 1905 tästä "Edison-ilmiöstä" tuli perusta John Flemingin brittiläiselle patentille "laitteelle vaihtovirran muuntamiseksi tasavirraksi", ensimmäiselle tyhjiöputkelle, joka aloitti elektroniikan aikakauden [4] .

Vuonna 1906 amerikkalainen insinööri Lee de Forest esitteli lamppuun kolmannen elektrodin - ohjausverkon , joka loi triodin . Triodi pystyi jo toimimaan virtavahvistimena , ja vuonna 1913 sen pohjalle luotiin oskillaattori .

Vuonna 1921 A. A. Chernyshev [5] [6] ehdotti sylinterimäisen kuumennetun katodin (epäsuoran lämmityksen katodin) suunnittelua.

Tyhjiöputkista tuli ensimmäisen sukupolven tietokoneiden perusta. Elektroniikkaputkien suurin haittapuoli oli, että niihin perustuvat laitteet olivat isoja, ja esimerkiksi ensimmäisissä tietokoneissa putkien suurella määrällä yksittäisten putkien toistuvat yksittäiset viat johtivat huomattaviin korjauskatkoihin. Lisäksi logiikkapiireissä ei aina ollut mahdollista havaita vikaa ajoissa - kone saattoi jatkaa toimintaansa antaen virheellisiä tuloksia. Lamppujen tehoa varten oli tarpeen syöttää lisäenergiaa katodin lämmittämiseen, ja niiden tuottama lämpö poistettiin. Esimerkiksi ensimmäisissä tietokoneissa käytettiin tuhansia lamppuja, jotka sijoitettiin metallikaappiin ja veivät paljon tilaa. Tällainen kone painoi kymmeniä tonneja ja vaati paljon energiaa toimiakseen. Koneen jäähdyttämiseen käytettiin tehokkaita tuulettimia lamppujen jäähdyttämiseen.

Lamppupiirien "kultaisen aikakauden" kukoistus tuli vuosina 1935-1950.

Rakentaminen

Tyhjiöputkissa on kaksi tai useampia elektrodeja: katodi , anodi ja ristikko .

Katodi

Jotta varmistetaan elektronien emissio katodista, sitä lämmitetään lisäksi [5] , josta katodin slanginimi tuli - lampun "hehku".

Jokaiselle materiaalille on ominaista sen suurin emissiovirta katodin pinta-alayksikköä kohti ja käyttölämpötila. Vastaavasti mitä suurempi virran täytyy kulkea lampun läpi, sitä suurempi katodin pinta-ala tulee olla ja sitä suurempi teho kuluu sen lämmittämiseen [7] .

Lämmitysmenetelmän mukaan katodit jaetaan suoran ja epäsuoran lämmityksen katodeihin.

Suoraan lämmitetyt katodit

Suoralla lämmitetty katodi on tulenkestävästä metallista, yleensä volframista, valmistettu filamentti. Hehkulangan virta kulkee suoraan tämän hehkulangan läpi. Suorat hehkulamput kutsutaan usein "paristolampuiksi", koska niitä käytetään laajalti omatehoisissa laitteissa, mutta suoraa hehkulamppua käytetään myös suuritehoisissa generaattorilampuissa. Siellä se valmistetaan melko paksun tangon muodossa.

Edut:

  • kuluttaa vähemmän virtaa;
  • lämmetä nopeammin;
  • katodi- ja filamenttipiirien välillä ei ole sähköisen eristyksen ongelmaa (tämä ongelma on merkittävä suurjännitekenotroneissa ) .

Virheet:

  • signaalipiireissä käytettäessä ne vaativat DC-hehkulangan syöttöä kalliista kemiallisista virtalähteistä tai tasasuuntaajista, joissa on hyvät suodattimet, jotta vältytään AC-hurinalta. Vaihtovirralla lämmitettäessä havaitaan emission muutos ajassa virran kanssa, koska pieni ja kevyt katodi jäähtyy nopeasti;
  • useissa piireissä eivät sovellu katodilla tapahtuvan jännitehäviön vaikutuksen vuoksi lampun toimintaan.

Epäsuorasti lämmitetyt katodit [8]

Epäsuorasti lämmitetty katodi on sylinteri, jonka sisällä on lämmitin ( filamentti ), joka on sähköisesti eristetty katodista. Lämmittimen magneettikentän neutraloimiseksi se on kierretty spiraaliksi. Suurimmalla osalla kiinteiden laitteiden pieni- ja keskitehoisia lamppuja on epäsuorasti lämmitetty katodi.

Edut:

  • katodin pinta-ala voi olla melko suuri, kun taas katodin geometriset mitat eivät vaikuta hehkulangan jännitteeseen ja virtaan,
  • katodi on eristetty lämmittimen virtalähteestä, mikä poistaa osan suorille hehkulampuille ominaisista piirirajoituksista;
  • Useimmissa tapauksissa lämmitin voidaan käyttää vaihtovirralla, koska suhteellisen massiivinen katodi tasoittaa hyvin lämpötilan vaihtelut ja päästöt.

Virheet:

  • lämmitintä on lämmitettävä paljon enemmän kuin suoraan lämmitetty katodi, joten se kuluttaa enemmän tehoa;
  • vaatii enemmän aikaa lämpenemiseen (kymmeniä sekunteja ja minuutteja);
  • hehkulangan ja katodien välillä filamentille kerrostetun eristävän kerroksen läpi on jonkin verran loisjohtavuutta, jonka kautta hehkulangan piiristä tulevat häiriöt tunkeutuvat herkkiin vahvistusasteisiin.

Materiaalityypin mukaan katodit jaetaan volframiin, oksideihin ja kalvoihin.

Volframikatodit

Volframikatodi on aina suoraan lämmitetty katodi. Volframin käyttölämpötilassa (alkaen 2200°C [7] ) volframikatodin hyötysuhde on 2–10 mA/W, ominaisemissio 300–700 mA/cm 2 ja käyttöikä jopa 1000 h [7] . Volframikatodeja käytetään tehokkaissa generaattorilampuissa, jotka toimivat korkeilla anodijännitteillä (yli 5 kV), koska muun tyyppiset katodit tuhoutuvat nopeasti sellaisilla korkeilla jännitteillä. Erittäin voimakkaissa kokoontaitettavissa lampuissa katodit voidaan vaihtaa [7] .

Filmikatodit

Elektronin työfunktion vähentämiseksi volframista sen pinnalle levitetään kalvo toisesta metallista. Tätä kutsutaan aktivaatioksi, ja tämän tyyppisiä katodeja kutsutaan aktivoiduiksi [7] . Kalvokatodeihin kuuluvat barium-, tori- ja karbidikatodit [1] .

Esimerkiksi toriointi (kovametallin päälle) johtaa katodin käyttölämpötilan laskuun 1700 °C:seen (keltainen lämpö) [7] . Aktivoidut katodit eivät toimi vain filamentin palamisen vuoksi, vaan myös aktivoivan pinnoitteen tuhoutumisesta (joka etenee erityisen nopeasti ylikuumenemisen aikana), kuten sanotaan, "hävittää emissiota", mikä ilmenee anodin virran vähenemisenä ja anodiverkon ominaislamppujen jyrkkyys [9] .

Oksidikatodit

Valmistettaessa katodia metallipohjalle (valmistettu nikkelistä, volframista tai erikoisseoksista), jota kutsutaan ytimeksi, levitetään katodipinnoite, joka koostuu bariumin , strontiumin ja kalsiumin yhdisteistä oksidien muodossa - oksidikerros. Kun katodia kuumennetaan tyhjiössä, oksidikerroksen rakenne muuttuu ja sen pinnalle muodostuu yksiatominen bariumkalvo, joka muodostuu oksidista pelkistyessään. Katodin oksidipinta on huokoinen ja bariumatomit eivät sijaitse siinä jatkuvana kerroksena, vaan erillisinä täplinä, jotka ovat aktiivisia emissiopisteitä. Oksidikerroksen kidehilassa oleva bariumionivarasto varmistaa aktivoivan pinnoitteen kestävyyden [7] . Bariummetallin jakautuminen katodin pinnalle riippuu käsittelytavasta, joten oksidikatodien emissiokyky voi vaihdella tietyissä rajoissa. Oksidikatodin ominaisuus on katodin lähellä olevasta sähkökentästä tulevan emissiovirran suhteellisuus . Mitä suurempi sähkökentän voimakkuus katodilla on, sitä suurempi on elektronien emissiovirta sen pinnasta. Jos emissiovirtaa ei oteta lämmitetystä katodista, katodin pinnalle kertyy suurempi määrä bariumatomeja, jotka diffundoituvat oksidikerroksesta. Tällöin elektronien työfunktio heikkenee merkittävästi, ja hyvin lyhyessä ajassa (jopa 10 mikrosekunnissa) katodista voidaan saada emissiovirta, jonka tiheys on jopa 50 A/cm 2 . Pidemmällä virtavalinnalla katodin pinnalla bariumatomien määrä vähenee, työfunktio kasvaa ja katodin emissiokyky palaa normaaliarvoonsa. Kun virta katkaistaan, katodin pinnalle kertyy taas bariumatomeja [1] .

Oksidikatodin käyttölämpötila on noin 800 °C (kirsikanpunainen lämpö), käyttöikä on 5000 tuntia tai enemmän [7] .

Anodi

Se on yleensä valmistettu raudasta , nikkelistä tai molybdeenistä , joskus tantaalista ja grafiitista . Se suoritetaan joskus levyn tai kiekon muodossa, mutta useammin katodia ja ristikkoa ympäröivän laatikon muodossa, joka on sylinterin tai suuntaissärmiön muotoinen.

Lämmön poistamiseksi, johon anodin kanssa törmäävien elektronien kineettinen energia muunnetaan, se mustatetaan ( säteilyn aiheuttaman jäähdytyksen lisäämiseksi ), sen pintaa kasvatetaan ripoilla ja "siiveillä", voimakkaissa lampuissa on pakotettu ilma- tai vesijäähdytys. anodit.

Ruudukko

Katodin ja anodin välissä sijaitsevat ristikot , jotka ohjaavat elektronien virtausta ja eliminoivat ei-toivottuja ilmiöitä, joita esiintyy elektronien siirtyessä katodilta anodille.

Ristikko on ristikko tai useammin ohut lankaspiraali, joka on kierretty katodin ympärille useisiin tukipylväisiin, joita kutsutaan poikittaispuiksi . Tankorakenteisissa lampuissa ristikon tehtävänä on useiden ohuiden sauvojen järjestelmä, joiden akselit ovat samansuuntaiset katodin ja anodin kanssa ja joiden fysikaaliset toimintaperiaatteet ovat erilaiset kuin perinteisen mallin lampuissa.

Ristikot on jaettu seuraaviin tyyppeihin:

  • Ohjausverkko  - Pieni jännitteen muutos ohjausverkon ja katodin välillä aiheuttaa suuria muutoksia putken anodivirrassa, mikä mahdollistaa signaalin vahvistamisen. Se sijaitsee pienimmällä mahdollisella etäisyydellä katodista. Joissakin lampuissa ohjausristikko on päällystetty kullalla lämpöpäästön vähentämiseksi, koska se lämpeneessään katodista alkoi lähettää elektroneja, tämä toimenpide vähentää lampun melua.
  • Suojausristikko  - vähentää loiskapasitanssia ohjausverkon ja anodin välillä, mikä mahdollistaa vahvistuksen lisäämisen vähentämällä Miller-ilmiön vaikutusta ja estää loisten itseherätyksen korkeilla taajuuksilla. Suojausverkkoon syötetään vakiojännite, joka on yhtä suuri tai hieman pienempi kuin anodijännite. Jos anodipiiri katkeaa vahingossa, suojaverkon virta voi kasvaa huomattavasti, mikä saattaa vaurioittaa lamppua. Tämän ilmiön estämiseksi suojaverkon kanssa kytketään sarjaan vastus, jonka resistanssi on useita kilohmeja.
  • Antidynatron grid  - eliminoi dynatron-ilmiön , joka ilmenee, kun elektroneja kiihdytetään seulontaristikkokentällä. Antidynatron-ristikko on yleensä kytketty lampun katodiin, joskus tällainen liitäntä tehdään lampun polttimossa.

Valaisimen käyttötarkoituksesta riippuen siinä voi olla jopa seitsemän ristikkoa. Joissakin moniristikkolamppujen suoritusmuodoissa yksittäiset ristikot voivat toimia anodeina. Esimerkiksi tetrodilla tai pentodilla olevassa Schembel - kaavion mukaisessa generaattorissa varsinainen generaattori on "virtuaalinen" triodi, joka muodostuu katodista, ohjausverkosta ja suojaverkosta anodina [10] [11] .

ilmapallo

Elektronisten lamppujen kotelo (ilmapallo) on yleensä valmistettu lasista, harvemmin - metallista. Korkeataajuisia lamppuja valmistetaan metallista ja erikoiskeramiikasta valmistetuissa keraami-metallikoteloissa, koska lasilla on suuret dielektriset häviöt, minkä vuoksi se kuumenee mikroaaltouunikentillä [12] .

Kiiltävä kerros ( getteri ), joka näkyy useimpien elektroniputkien lasikuvun sisäpinnalla, on jäännöskaasujen absorboija sekä tyhjiön osoitin (monen tyyppiset getterit muuttuvat valkoisiksi, kun ilmaa tulee lamppuun jos sen tiiviys on rikki).

Lampun lasirungon läpi kulkevien metallielektrodien (virtajohtojen) on vastattava lämpölaajenemiskerrointa tietyn lasimerkin kanssa, ja ne on kostutettava hyvin sulasta lasista. Ne on valmistettu platinasta (harvinainen), platinasta , molybdeenistä , kovarista jne. [13]

Perustyypit

Sähköisten tyhjiöputkien päätyypit:

Nykyaikaiset sovellukset

Lamppulaitteet voidaan suunnitella suuremmalle lämpötila- ja säteilyalueelle kuin puolijohdelaitteet.

Suurtaajuus- ja suurjänniteteholaitteet

  • Tehokkaissa yleisradiolähettimissä (100 W:sta megawattiyksikköihin) lähtöasteessa käytetään tehokkaita ja raskaita lamppuja, joissa on anodin ilma- tai vesijäähdytys ja korkea (yli 100 A) hehkulankavirta. Magnetronit , klystronit , liikkuvat aaltoputket (TWT) tarjoavat yhdistelmän korkeita taajuuksia, tehoa ja kohtuullisia kustannuksia (ja usein tällaisten toimintojen toteuttaminen puolijohdelaitteessa on periaatteessa mahdotonta).
  • Magnetroneja käytetään tutka - ja mikroaaltouunissa .
  • Jos on tarpeen korjata tai vaihtaa nopeasti useiden kymmenien kilovolttien jännitteitä, mitä ei voida tehdä mekaanisilla näppäimillä, käytetään radioputkia. Siten kenotron mahdollistaa jännitteiden tasasuuntauksen useisiin miljooniin voltteihin asti.

Sotilaalliset sovellukset

Toimintaperiaatteen mukaan tyhjiöputket kestävät paljon paremmin sellaisia ​​vahingollisia tekijöitä kuin sähkömagneettinen pulssi . Joissakin elektronisissa laitteissa voidaan käyttää useita satoja lamppuja. Neuvostoliitossa 1950-luvulla kehitettiin tankovalaisimia käytettäviksi sotilasvarusteissa , jotka erottuivat pienestä koostaan ​​ja suuresta mekaanisesta lujuudestaan.

Avaruustekniikka

Puolijohdemateriaalien säteilyn hajoaminen ja luonnollisen tyhjiön esiintyminen planeettojen välisessä väliaineessa tekevät tietyntyyppisten lamppujen käytöstä keinon lisätä avaruusalusten luotettavuutta ja kestävyyttä . Esimerkiksi puolijohdelaitteiden käyttö automaattisessa planeettojenvälisessä asemassa Luna-3 liittyi suureen koneen elektroniikan vikaantumisriskiin [14] .

Äänilaitteet

Pääartikkeli : Venttiilivahvistin _ _ _  

Tyhjiöputkia käytetään edelleen audiolaitteissa , sekä amatööri- että ammattikäyttöön. Putkiäänilaitteiden suunnittelu on yksi nykyajan radioamatööriliikkeen suunnista .

Särön erityispiirteiden vuoksi, joita ei tähän mennessä voitu täysin toistaa laajassa käytännössä puolijohdeanalogeja tai digitaalista emulointia käyttäen Tyhjiöputket ovat erittäin suosittuja sähkökitaran äänen vahvistamiseen (ns. "overdrive" tai " overdrive / distortion - efekti ").

Luokittelu nimen mukaan

Neuvostoliitossa / Venäjällä käyttöön otetut merkinnät

Merkinnät muissa maissa

Euroopassa 1930-luvulla johtavat radioputkien valmistajat ottivat käyttöön Unified European Alphanumeric Marking System -järjestelmän.

Ensimmäinen kirjain kuvaa hehkulangan jännitettä tai sen virtaa:

  • A - lämmitysjännite 4 V;
  • B - hehkuvirta 180 mA;
  • C - hehkuvirta 200 mA;
  • D - lämmitysjännite jopa 1,4 V;
  • E - lämmitysjännite 6,3 V;
  • F - lämmitysjännite 12,6 V;
  • G - lämmitysjännite 5 V;
  • H - hehkuvirta 150 mA;
  • K - lämmitysjännite 2 V;
  • P - hehkuvirta 300 mA;
  • U - hehkuvirta 100 mA;
  • V - hehkuvirta 50 mA;
  • X - hehkuvirta 600 mA.

Toinen ja sitä seuraavat kirjaimet nimeämisessä määrittävät valaisimien tyypin:

  • A - diodit;
  • B - kaksoisdiodit (yhteisellä katodilla);
  • C - triodit (paitsi viikonloppuisin);
  • D - lähtötriodit;
  • E - tetrodit (paitsi viikonloppuisin);
  • F - pentodit (paitsi viikonloppuisin);
  • L - lähtöpentodit ja tetrodit;
  • H - heksodit tai heptodit (heksodityyppi);
  • K - oktodit tai heptodit (oktodityyppi);
  • M - elektroniset valoasetusilmaisimet;
  • P - vahvistuslamput toissijaisella emissiolla;
  • Y - puoliaaltokenotronit (yksinkertaiset);
  • Z - täysaallon kenotronit.

Kaksinumeroinen tai kolminumeroinen numero ilmaisee valaisimen ulkomuodon ja tämän tyypin sarjanumeron, ja ensimmäinen numero yleensä kuvaa alustan tai jalan tyyppiä, esimerkiksi:

  • 1-9 - lasilamput lamellisella pohjalla ("punainen sarja");
  • 1x - lamput kahdeksannapaisella pohjalla ("11-sarja");
  • 3x - lamput lasisäiliössä, jossa on oktaalipohja;
  • 5x - oktaalipohjaiset lamput;
  • 6x ja 7x - lasiset subminiatyyrilamput;
  • 8x ja 180 - 189 - lasi miniatyyri yhdeksännastaisella jalalla;
  • 9x - lasi miniatyyri seitsemännapaisella jalalla.

Purkauslamput

Purkauslamput käyttävät yleensä hehku- tai kaaripurkausta inertissä kaasussa tai elohopeahöyryssä. Siksi tällaisia ​​lamppuja kutsutaan useammin kaasupurkaus- tai ionilaitteiksi (johtavuustyypin mukaan). Erittäin suurilla virta- ja jänniteparametreilla laite on täytetty nestemäisellä dielektrillä (muuntajaöljyllä), tällaisia ​​järjestelmiä kutsutaan trigatroneiksi , ne kestävät miljoonien volttien luokkaa olevia jännitteitä ja kytkinvirtoja satojen tuhansien luokkaa ampeerista. Johtuminen ionisissa laitteissa käynnistetään joko tasavirralla laitteen läpi - stabilovoltteissa tai kohdistamalla ohjausjännite verkkoon/verkkoihin tai altistamalla laitteessa oleva kaasu tai elektrodit ultravioletti- tai lasersäteilylle.

Esimerkkejä kaasupurkauselektroniputkista:

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 3 Kalashnikov A. M., Stepuk Ya. V. Sähkötyhjiö- ja puolijohdelaitteet. - M . : Military Publishing House, 1973. - S. 14-16. — 292 s.
  2. ↑ Tyhjiömikro- ja nanoelektroniikka
  3. ↑ Menetelmä integroidun tyhjiöpiirin valmistamiseksi elementeillä, kuten elektroniputki ja tyhjiöintegroitu piiri // Patentti RU2250534C1 julistettu 2003.08.21
  4. ↑ Batyr Karryev. IT-vallankumouksen kronikat . - Litraa, 2017-01-12. — 860 s. — ISBN 9785040020270 .
  5. ↑ 1 2 Batushev V. A. Elektroniset laitteet: Oppikirja yliopistoille. - 2., tarkistettu. ja ylimääräistä - M . : Higher School, 1980. - S. 302-303. — 383 s.
  6. ↑ A. A. Chernyshev Biografia sivustolla XX vuosisadan suuret tiedemiehet
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Izyumov, 1965 , s. 204.
  8. ↑ Izyumov, 1965 , s. 205.
  9. ↑
  10. ↑ Matlin S. Kannettava lähetin. // "Radio" nro 1, 1967, s. 18-20
  11. ↑ Dzhunkovsky G., Lapovok Y. Kolmannen luokan lähetin. // "Radio" nro 10, 1967, s. 17-20
  12. ↑ Izyumov, 1965 , s. 333.
  13. ↑ Kolenko E. A. Laboratoriokokeen tekniikka: Käsikirja. - Pietari. : Ammattikorkeakoulu, 1994. - S. 376. - 751 s. — ISBN 5-7325-0025-1 .
  14. ↑ E-2 LÄHETÄÄ KUUhun (pääsemätön linkki) . Haettu 21. heinäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 14. marraskuuta 2007. 

Kirjallisuus

N. M. Izyumov, D. P. Linde. Radiotekniikan perusteet. - 2., tarkistettu. - Moskova - Leningrad: Energia, 1965. - 480 s. — (Massaradiokirjasto). - 200 000 kappaletta.

Linkit

 Elektroniset tyhjiölaitteet (paitsi katodisäde )
Generaattori ja
vahvistinlamput
muu
Suoritustyypit
Rakenteelliset elementit