Перегрев - катод
Cтраница 2
Для кенотронов, работающих в выпрямителях, опасным является короткое замыкание нагрузки. В этом случае все напряжение источника будет приложено к кенотрону и анодный ток станет недопустимо большим. Происходит перегрев катода и его разрушение. Ухудшается вакуум за счет выделения газов из перегретых электродов. Положительные ионы бомбардируют катод, способствуя его перегреву и разрушению. [16]
 |
Аноды с ребрами для лучшего охлаждения. [17] |
Очень важно, чтобы анод не нагревался выше предельной температуры. При перегреве из анода могут выделяться газы, и тогда ухудшается вакуум. Раскаленный анод испускает тепловые лучи, которые могут вызвать перегрев катода. Возможно даже расплавление анода от чрезмерного перегрева. [18]
В рабочем режиме вследствие нагрева анода возможно выделение из него остатков газа. Для уменьшения газовыделения анодом его при изготовлении лампы в процессе откачки газа ( воздуха) интенсивно прогревают. При работе лампы температура анода должна быть меньше, чем при откачке, и меньше температуры катода во избежание перегрева катода. Допустимая температура нагрева анода определяет величину допустимой мощности, передаваемой аноду электронным потоком. [19]
 |
Диоды различного назначения. [20] |
Полученную энергию анод рассеивает главным образом за счет лучеиспускания, мощность которого в соответствии с законом Стефана-Больцмана пропорциональна температуре в четвертой степени. Таким образом, величина Ра ограничивается допустимой температурой, значение которой зависит от ряда факторов. В результате лучеиспускания тепло разогретого анода частично сообщается катоду лампы. Перегрев катода, как уже отмечалось выше, вызывает увеличение эмиссии с отдельных участков, интенсивное испарение активирующего вещества и уменьшает срок службы катода. [21]
Особенности работы катода заключаются в бомбардировке его поверхности электронами, вылетевшими из него в фазе, при которой они ускоряются переменным электрическим полем резонаторов и падают на катод. Во время этого процесса происходят два характерных явления. Во-первых, электроны, отдавая свою энергию, сильно разогревают катод ( энергия, отдаваемая электронами катоду, составляет до 20 % выходной мощности) и, во-вторых, электронная бомбардировка катода приводит к значительной вторичной эмиссии, повышает общий анодный ток, снижая срок службы катода. Для предотвращения перегрева катода в моменты возбуждения магнетрона необходимо понижать или совсем выключать напряжение накала при возбуждении. [22]
 |
Векторная диаграмма генератора с учетом инерции электронов. [23] |
Высокочастотная мощность, затрачиваемая в сеточной цепи СВЧ генератора, с одной стороны, расходуется на дополнительный разгон электронов, попадающих в пространство сетка - ачод лампы, и, с другой стороны, на возвращение электронов на катод. Мощность, переходящая в анодную цепь генератора, при правильно выбранном режиме преобразуется в энергию тока высокой частоты или при неправильно выбранном режиме выделяется в виде тепла на аноде лампы. Мощность, затрачиваемая на возвращение электронов на катод, выделяется в виде тепла на катоде, что в некоторых случаях приводит к значительному его разогреву. В ряде случаев во избежание перегрева катода необходимо в динамическом режиме снижать напряжение накала. [24]
Ер направлено справа налево ( рис. 11.40, в, справа), поступательное движение происходит под углом а к катоду. Траектория электрона, вылетевшего из катода в точке / и двигающегося в ускоряющем поле резонатора, показана на рисунке слева. Ударяясь о поверхность катода в точке 2, электрон обладает некоторой кинетической энергией ( скорость не равна нулю), приобретенной им от ускоряющего поля Ef, в котором он пролетел. Следовательно, такие электроны отнимают энергию от высокочастотного поля резонаторов и передают ее в виде тепла катоду. Это добавочное количество тепла вызывает перегрев катода ( иногда весьма значительный) и сокращает его долговечность. Поэтому у некоторых магнетронов после возникновения колебаний размыкают цепь накала катода, температура которого поддерживается тепловой энергией, выделяющейся при попадании электронов на катод. [25]
Ef направлено справа налево ( рис. 11.40, в, справа), поступательное движение происходит под углом а к катоду. Траектория электрона, вылетевшего из катода в точке / и двигающегося в ускоряющем поле резонатора, показана на рисунке слева. Ударяясь о поверхность катода в точке 2, электрон обладает некоторой кинетической энергией ( скорость не равна нулю), приобретенной им от ускоряющего поля Ер, в котором он пролетел. Следовательно, такие электроны отнимают энергию от высокочастотного поля резонаторов и передают ее в виде тепла катоду. Это добавочное количество тепла вызывает перегрев катода ( иногда весьма значительный) и сокращает его долговечность. Поэтому у некоторых магнетронов после возникновения колебаний размыкают цепь накала катода, температура которого поддерживается тепловой энергией, выделяющейся при попадании электронов на катод. [26]
Существенной характеристикой катода является его рабочая температур а. Учитывать величину рабочей температуры приходится с двух точек зрения. Во-первых, катоды с высокой температурой могут вызывать разогрев окружающих их электродов прибора, что не всегда допустимо. Кроме того, чем выше температура катода, тем шире оказывается спектр начальных скоростей электронов, что, как будет показано при рассмотрении отдельных групп электронных приборов, не всегда безразлично, а в ряде случаев ( например, в электроннолучевых приборах и в некоторых приборах СВЧ) нежелательно. С другой стороны, катоды с низкой рабочей температурой не могут применяться в лампах с высокой температурой электродов, расположенных вблизи катода, так как возможен перегрев катодов. [27]
 |
Кривая максимально допустимой мощности, выделяемой на аноде. [28] |
Полученную энергию анод рассеивает главным образом за счет лучеиспускания, мощность которого согласно закону Стефана-Больцмана пропорциональна абсолютной температуре в четвертой степени. Таким образом, величина Ря ограничивается допустимой температурой, значение которой зависит от ряда факторов. Прежде всего следует указать, что температура анода не должна быть выше той, при кото - рой происходило обезганшвание элементов лампы. В противном случае выделение остатков газа анодом может привести к нарушению работы прибора. В результате лучеиспускания возможен дополнительный нагрев катода лампы. Перегрев катода, как уже отмечалось выше, вызывает увеличение эмиссии с отдельных участков, интенсивное испарение активирующего вещества и уменьшает срок службы катода. [29]
При уменьшении сопротивления внешней цепи разрядный ток в разряде с искусственно подогретым катодом становится больше того тока насыщения, который может дать при данной температуре катод, и разрядный ток может поддерживаться только при наличии на катоде, кроме термоэлектронной эмиссии, еще и процессов, охватываемых коэффициентом поверхности ионизации у Таунсенда. Режим катода, соответствующий случаю, когда разрядный ток меньше возможного эмиссионного тока катода, называется свободным режимом. При несвободном режиме катодное падение потенциала становится больше, чем при свободном режиме, и увеличивается с увеличением тока. Разряд более не представляет собой низковольтной дуги. Несвободный режим ведет к перегреву катода и особенно гибельно действует на оксидные катоды. [30]
Страницы: 1 2 3