Отсюда можно рассчитать требуемую плотность тока как

•к,н ~ Ic-imaxlk, (33.4)

что дает для неоно-аргоновой смеси

/к,н = 18 • 10" А/1,88 • 10-3 м = 9,5 А/м и для чистого неона

•к,н = 47 • ЮЗ А/1,88 • м = 25 А/м

Воспользовавшись (25.42), найдем

Ро = / Jk,JJk,hO = 4ттяхМкЯк/к,нО- (33.5)

Тогда согласно данным табл. 25.3 получим для неоно-аргоновой смеси

Ро = V9,5/0,56 10" = 4,1 кПа

и для чистого неона

Ро = V 25/1,13 • 10"* = 4,7 кПа.

Таким образом, давления наполняющего газа в обоих случаях оказываются близкими. Диаметр анода может быть выбран исходя из того, что расстояние между электродами должно соответствовать минимуму кривой Пашена. Воспользовавшись (26.6), получим

1>з.,к= Ц,т1п ЦБ/Ростах Ро- (33.6)

Тогда для смеси неона с аргоном по данным табл. 25.3

А,к = 172/18,7-4100 = 2,24 • Ю м = 2,24 мм и для чистого неона

= 224/75 • 4700 = 0,63 10" м = 0,63 мм.

Однако на практике использовать столь малые зазоры и соответственно большие диаметры катода неудобно. Почти то же напряжение возникновения разряда достигается, если приварить к цилиндрическому аноду малого диаметра отрезок проволоки, направленный по радиусу к катоду таким образом, чтобы бьш обеспечен рассчитанный выше зазор. Начальное вознтсновение разряда происходит в этой области, затем заряженные частицы диффундируют во все стороны, обеспечивая понижение напряжения вознтсновения разряда и распространение разряда на остальные участки катода.

Типичная конструкция такого стабилитрона показана на рис. 33.2. Цилиндрический никелевый катОд К укрепляется между слюдяными пластинами Су и Сг. Внутри катода виден анод А с приваренным проволочным поджигателем П. На ножку прибора надет керамический

Рис. 33.2. Конструкция стабилитрона тлеющего разряда

диск КД, который предотвращает распространение разряда с рабочей части поверхности катода на вьюоды ножки. Важным элементом конструкции является газопоглотитель Г. Капсула с порошком газопоглотителя после проведения всех основных операций обезгаживания и откачки нагревается индукционно токами ВЧ. Частицы распьшенного газопоглотителя оседают на стекло, образуя поверхность, активно связьюающую неинертные примеси в составе газового наполнения. Роль газопоглотителя особенно важна в рассмотренном нами примере, где в качестве катода использован нераспьшенный никель. Если катодом является распьшяемый молибден, то образованный на стенках налет эффективно вьшолняет функции газопоглотителя, кроме того, происходит очистка неинертных примесей во время пролета частиц молибдена к стенкам. В таких приборах часто отказываются от специального газопоглотителя.

Двойная слюда Сг в верхней части прибора надежно защищает внутреннюю поверхность катода от попадагшя бария; последнее нежелательно, так как работа выхода таких участков катода, а также напряжение поддержания разряда на них снижается.

Расстояние 0, выбирается таким образом, чтобы не возникало анодное падение напряжения в разряде, так как в противном случае

От выбранного материала катода существенно зависит стабильность прибора. Наилучшим с этой точки зрения является молибден, однако он требует тщательного подбора режима тренировки и, кроме того, его труднее обрабатьюать, чем никель.

Программа расчета U, / на микрокалькуляторе МК56:

Пх 1 t Пх О t П-х 3 + хП 9 Пх 1 t П-х 2 t П->х 4 + х->П а Пх 6 t П->х а - t Пх 9 X х->П 6 П->х 5 t П->х F 1/х t П->х в X х->П с П->х а П->х с - /-/ х->П d С/П

9 - t П->х 7 X t Пх 8 t

Ввод: W =П0; 1п(1 + Цу) =П1; =П2; U =ПЗ; U" =П4; = П5; ихтах =П6; Rnmin =17; нтах =П8.

Bxmin

Вывод: f4 = П9; U„ = Па; = Hd.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П1. Данные удельной тепловой нагрузки на баллон н максимальной его темпатуры для различных вариантов стеклянных ламп

Таблица П2. Наиболее распространенные типы газопоглотителей