Материал анода выбирают в зависимости от вида охлаждения и мощности, вьщеляемой на аноде (§ 9.4). Допустимые значения температур и удельных мощностей рассеяния материалов, используемых для анодов, охлаждаемых излучением, приведены далее в табл. 31.6.

Расчет электронных ламп заканчивается проверкой тепловой нагрузки баллона. Удельная мощность, рассеиваемая баллоном, равная отношению полной мощности, вьщеляемой в лампе, к рабочей поверхности баллона, приведена в табл. П.1. На основе проведенного расчета геометрических размеров основных электродов ламп производится общее конструктивное оформление. Выбор формы оболочки, кон-струкщш ножек и материала, из которого они изготовлены, определяется в основном условиями применения проектируемой лампы, т. е. диапазоном рабочих частот, параметрами заданной выходной мощности и габаритными размерами.

Основные виды баллонов и стеклянных ножек ламп приведены на рис. 5.5, 5.6.

Для крепления электродов в большинстве маломощных ламп используют пластинки различной конфигурахщи из слюды (см. рис. 5.4). В этих пластинках с помощью штампа выбиваются отверстия, форма и размеры которых определяются конструкцией электродов лампы и видом их крепления.

Для крепления электродов в более мощных высокочастотных лампах целесообразно использовать изоляторы из специальной керамики.

Помимо рассмотренных основных элементов в любой лампе применяют вспомогательные детали - упоминавшиеся выше изоляторы, а также крепежные детали (держатели, пистоны, втулки и т. п.), экраны, газопоглотители. Последние обеспечивают высокий и стабильный вакуум в течение всего срока службы лампы. На рис. 5.7 бьши приведены основные конструкции распьшяемых газопоглотителей. Наиболее распространенные типы газопоглотителей приведены в табл. П.2. При конструировании следует по возможности использовать стандартные элементы и крепежные детали лампы.

В заключение следует рассчитать и построить статические характеристики ламп. Для расчета используют формулы закона степени 3/2 для триода [см. (7.3) - (7.5)]. Из характеристик определяют основные параметры лампы в номинальном режиме и сравнивают с заданными.

31.2. РАСЧЕТ КАТОДОВ .

В гл. 3 бьши подробно рассмотрены типы катодов и их конструктивное вьшолнение. В настоящем параграфе рассматриваются вопросы расчета и конструирования наиболее распространенных катодов в электровакуумных приборах.

Расчет прямонакального вольфрамового катода состоит из двух этапов: расчета идеального катода, т. е. такого катода, температура по всей длине которого имее! одно и то же значение, и расчета реального катода с учетом поправок на охлаждение в тех местах катода, где он крепится держателями.

Для упрощения расчета введем понятие идеального единичного вольфрамового катода, под которым будем понимать щшиндр, имеющий длину /к и диаметр = 1 см.

Сопротивление катода в нагретом состоянии определяется вьфа-жением

R-p-4ll7d. (31.2)

Обозначим сопротивление единичного катода Ri = 4ph,

где р - удельное сопротивление материала катода. Ом • см. Тогда

R = Rilld- (31-3)

При протекании по катоду тока накала / „ в нем будет вьщеляться мощность, равная

Рн = TiTidl, (31.4)

где 7? - удельная мощность излучения вольфрама, Вт/см. Мощность идеального единичного катода

P«=Pidl. (31.5)

Учитьшая, что Р„ = I„U„ из (31.3) и (31.5), находим

I„ = Iidll: (31.6)

Таблица 31.1. Параметры единичного катода

UrUrOJdl), (31.7)

где 11 и Ul - ток и напряжение накала единичного катода, являющиеся только функщ1ей температуры катода.

Ток эмиссии идеального катода определяется выражением

/э =j3dlK =1э1к1к, (31.8)

где /д - плотность тока эмиссии, А/см; Ii = тг/д - ток эмиссии единичного катода.

Долговечность катода определяется формулой

Тк= 2,647:. 10-" (dJMi), (31.9)

где Ml = т-п - скорость испарения вольфрама с поверхности единичного катода, г/с.

Параметры единичного катода Ii, Ui, Pi, R, Mi и необходимая для расчета катода эффективность Hi приведены в табл. 31.1.

Реальный катод имеет неравномерное распределение температуры по длине. Участки катода, расположенные у держателей, имеют температуру меньшую, чем средняя часть катода, из-за отвода тепла дер-кателями (рис. 31.2). Рабочая температура катода соответствует Тах-

При расчете реального катода из-за наличия охлаждения концов вводят поправки на уменьшение эмиссии катода и напряжения накала. С учетом поправок напряжение накала и ток эмиссии определяют из выражений:

U-UiOJdl - пАи„); • (31.10).

/э-/э1/кк/э, (31.11)

где п - число охлажденных концов; AU„ - поправка для напряжения накала (приведена ниже); /э коэффициент, определяющий поправку за счет охлажденных концов,

/э = (f/„ + nAU„ - иД{/„,з)/(С/„ + иДС/„). (31.12)

В (31.12) Д7„,э - поправка на эмиссию, значения которой приведены ниже:

Я,мА/Вт /э1,А/см ЛГ1,г/(см-с)