Рис. 28.3. Распределение потенциала в дуговом разряде

оксида, вызывая згим дополнительную эмиссию под действием эффекта Шоттки.

Работа Б режиме отбора анодного тока, превышающего ток термоэмиссии, считается недопустимой, поскольку усиленная ионная бомбардировка приводит к распылению оксида и в конечном счете к уменьшению тока термоэмисетга. Это, в свою очередь, приводит к дополнительному росту катодного падения AU, усилению ионной бомбардировки катода и т. д., пока не произойдет полного выхода прибора из строя.

Поэтому в паспортных данных газотронов (и аналогично тиратронов) задаются два предельно допустимых значения тока: максимального hmax и среднего /а, ср- Нормальный режим проводящей части периода обеспечивается, когда мгновенное значение тока, задаваемого схемой, не превьплает 4 max (зто условие соответствует отбору тока, меньшего тока термоэмиссии катода), а также когда среднее значение выпрямленного схемой тока меньше /а, ср (это условие исключает перегрев газотрона) . В непроводящую часть периода прибор должен выдерживать высокие обратные напряжения. С этой точки зрения газотрон прежде всего можно характеризовать максимальным обратным анодным напряжением Цэбр-

Для левой ветви кривой Пашена пробивное напряжение будет тем выше, чем меньше произведение pd. Поскольку давление в газотронах выбирается около 30 Па, а расстояние между электродами несколько миллиметров, произведение pi 40 60 мм • Па соответствует круто нарастающему участку левой ветви. Благодаря анодному экрану силовые линии электрического поля, проходящие через газ, имеют малую длину, что делает невозможным развитие разряда по ним.

Чтобы обеспечить токопрохождение в анодном экране, делают одно или несколько отверстий, общее сечение которых достаточно для пропускания тока, а диаметр достаточно мал для перехвата силовых линий поля анода.

В динамическом режиме, т.е. после прохождения тока, электрическая прочность газотрона уменьшается из-за наличия остаточных зарядов.

искажающих электрическое поле и создающих начальную ионизащ1:ю. Исчезновение зтих зарядов происходит постепенно, поэтому для восстановления полной электрической прочности требуется определенное время. В газотронах, наполненных инертнь1м газом, оно составляет сотни-тысячи, а с водородным наполнением - единищ>1-десятки микросекунд.

28.3. ТИРАТРОНЫ

Простейшая схема применения тиратрона в качестве управляемого вентиля приведена на рис. 28.4. Для запирания на сетку тиратрона постоянно подается отрицательное напряжение смещения /Тем. Для отпирания же на смещение накладьшается положительный импульс напряжения такой амплитуды, что суммарное напряжение все же остается отрицательным. Изменершем момента подачи отпирающего импульса по отношению к фазе анодного напряжения удается регулировать момент включения и, следовательно, среднее значение вьшрямленного напряжения Щ в пределах от нуля при п цо максимального значения, соответ-

ствзтощего режиму включершя газотрона при «в 0.

Положительный импульс передается на сетку через трансформатор Т, ток на сетку ограничивается резистором R, цепочка из диода VD и шунтирующего резистора R снимает отрицательный выброс.

Конструкция высоковольтного вьшрямительного тиратрона с ртутным наполнением показана на рис. 28.5. Тиратрон содержит вогнутый графитовый анод 1 с высокой тепловой стойкостью, катод косвенного накала, представляющий собой цилиндр с внутренними- ребрами 3, покрытыми оксидом, спираль нагрева 4, расположенную по оси, и многодырчатую сетку с малыми отверсиыми 2.

В отличие от приборов, наполненных инертным газом, ртутные приборы не нуждаются в анодном экране. Это связано с тем, что газовое

$ vn

Рис. 28.4. Применение тиратрона как управляемого вентиля: а - схема включения; б - диаграммы напряжений

Рис. 28.5. Конструкция высоковольтного выпрямительного тиратрона с ртутным наполнением

О 0,4 0,8 \г и.кв

Рис. 28.6. Пусковые характеристики тиратрона

Рис. 28.7. Характеристика сеточного запирания

наполнение в них обеспечивается испарением ртути из капли 5 и соответствующее давление обычно меньше 5 Па, что исключает пробои даже по сравнительно длинным силовым линиям.

Недостатком ртутных тиратронов (и газотронов) является ограниченный диапазон допустимых температур окружающей среды. Превышение зтой температуры приводит к росту давления и понижению пробивной прочности. При температурах ниже допустимой затрудняется возникновение разряда. Достоинство тиратронов - большой срок службы, обусловленный практической неистощимостью газового наполнения.

В тиратроне используется электростатическое управление возникновением разряда на анод. В запертом состоянии на сетку подается значительное отрицательное смещение. Так как электроны, эмиттируемые катодом, имеют среднюю энергию в несколько электрон-вольт, то указанного отрицательного смещения достаточно для торможения даже самых быстрых из них. В пространстве сетка-анод существует сильное ускоряющее электрическое поле, однако, поскольку через отверстия