Запорожец Издания
При повышении анодного напряжения большая часть электронов притягивается анодом, объемный заряд уменьшается, а анодный ток лампы увеличивается. Восходящий участок анодной характеристики объясняется уменьшением объемного заряда в связи с повышением анодного напряжения. В случае дальнейшего роста анодного напряжения все электроны, вылетевшие из катода, притягиваются анодом (объемный заряд отсутствует). Наступает режим насыщения, когда величина анодного тока зависит только от тока термоэлектронной эмиссии катода. Верхний загиб анодной характеристики объясняется процессом перехода к режиму насыщения. Максимальный анодный ток лампы называется током насыщения. Если резистором / (см. рис. 41) изменять ток накала /н, то будет изменяться ток эмиссии и, следовательно, ток насыщения лампы. Уменьшение /н приводит к резкому уменьшению эмиссии катода, а увеличение - к сокращению срока службы лампы. Поэтому все радиолампы работают при определенном напряжении накала. Первая цифра марки большинства ламп округленно указывает напряжение накала в вольтах. Например, если лампа 5Ц4С, то /7н = 5 в, если 6Ж7, то /н=б,3 в. Выделяемая на аноде электрическая мощность. Электроны, вылетевшие из катода, под действием положительного потенциала анода развивают большую скорость и, ударяясь об анод, нагревают его. В связи с этим вводится понятие о выделяемой на аноде электрической мощности Ра, которая измеряется в ваттах и подсчитывается по формуле Предельной мощностью, выделяемой на аноде, называется наибольшая мощность, которую выдерживает анод, не перегреваясь выше определенной температуры. Это значение Ра обычно указывается в техническом паспорте лампы. Превышение предельной Ра приводит к сильному разогреву анода, выделению оклюдированного газа, ухудшению вакуума в колбе и преждевременному выходу лампы из строя. У мощных ламп и кенотронов Ра составляет десятки ватт, а у маломощных - от десятых долей ватта до 2-3 вт. Для повышения Ра увеличивают площадь анодов, снабжают их ребрами охлаждения и производят чернение (черненый анод лучше охлаждается, так как быстрее отводит тепло лучеиспусканием). Чернение заключается в том, что на поверхность анодов, изготовляемых из никеля или химически чистого железа, наносят тонкий слой углерода. Черненый анод выдерживает в 4-5 раз большую мощность, чем обычный. § 18. Термоэлектронный катод Типы катодов по материалу. В зависимости от материалов, применяемых для изготовления катодов электронных ламп, различают следующие типы катодов: вольфрамовые (из чистого металла); торированные (вольфрамовая нить, покрытая тонкой пленкой тория); оксидные (никелевый сердечник или вольфрамовая нить, покрытые окисями бария, кальция и стронция). Самым прочным является катод из чистого металла, а наибольшую эмиссию дает оксидный катод, причем его разновидность - бариевый катод работает при самых низких температурах и поэтому наиболее экономичен. Экономичность определяется способностью катода излучать большое количество электронов при малых затратах мощности в цепи накала. Она характеризуется эффективностью катода. Э ф-фективностью называется величина, показывающая, какой ток эмиссии дает катод на каждый ватт мощности накала. Эффективность измеряется в ма/вт и колеблется от 6 ма/вт (у вольфрамовых катодов) до 150 ма/вт (у бариевых и оксидных катодов) . Большинство радиоламп, применяемых в технике звукового кино, имеют оксидные катоды. Высокая экономичность и самая низкая рабочая температура бариевых катодов способствуют их массовому использованию в радиолампах батарейного питания. Рабочие температуры катодов, °С: Вольфрамовый ........... 2300-2700 Торированный ............ 1600-1800 Оксидный .............. 1000-1100 Бариевый .............. 700-900 Срок службы радиолампы определяется долговечностью катода и для радиоламп с оксидным катодом (по заводской гарантии) составляет 500-700 рабочих часов. Практически срок службы в два-три раза больше гарантийного. Долговечность катода зависит от сохранения им эмиссионных свойств. Катод лампы может быть накален, но не излучать электроны. Явление, при котором катод теряет способность излучать электроны, называется потерей эмиссии. Потеря эмиссии может быть частичной или полной. Полная потеря эмиссии ламп в усилителях звукового кино обычно приводит к исчезновению звука, а частичная--к значительному ухудшению качественных показателей усилительных устройств. Причиной потери эмиссии является разрушение активного слоя катода. У оксидного катода, например, активным слоем является тонкий слой окисей бария, кальция и стронция, способствующий испусканию катодом большого количества электронов. Катод нагревается электрическим током до температуры порядка 1000° С. При длительной работе лампы оксидный слой постепенно испаряется; кроме того, он может разрушаться ион-нон бомбардировкой. Очевидно, что вольфрамовая нить или никелевый сердечник, нагретые до температуры 1000° С, не будут излучать электроны, так как температура, при которой они дают термоэлектронную эмиссию, гораздо выше. Рис. 43. Устройство катода прямого накала и условное обозначение лампы с этим катодом: / - пружина, 2 -слюда, 3 - вольфрамовая нить, 4 - оксидный слой, 5 - нить накала (термоэлектронный катод), 6 - анод Рис. 44. Устройство подогревного катода и условное обозначение лампы с этим катодом: / - никелевый цилиндр, 2 - оксидный слой, 3 - алунд, 4 - анод, 5 - термоэлектронный катод, 6 - нить накала Типы катодов по конструкции. В зависимости от конструкции катоды электронных ламп могут быть двух типов: прямого накала и косвенного (подогревные катоды). Катод прямого накала представляет собой вольфрамовую нить накала, укрепленную на специальных держателях (рис. 43). В катодах прямого накала выводы нити накала одновременно являются выводами катода. Катод должен обладать постоянством эмиссии, т. е. излучать постоянное количество электронов. С экономической точки зрения радиотехнические устройства выгоднее питать от сети переменного тока. Однако, если катод прямого накала питать переменным током, его температура, и, следовательно, ток эмиссии будут изменяться с двойной частотой переменного тока, что в большинстве случаев недопустимо. Недостатком катодов прямого накала является непостоянство эмиссии при питании переменным током. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100
|