Температура - поверхность - катод
Cтраница 1
Температура поверхности катода быстро увеличивается. Когда эта температура достигает уровня, обеспечивающего значительный термоэлектронный ток, падение напряжения на дуге начинает уменьшаться. Дальнейшее повышение температуры поверхности катода приводит к тому, что термоэлектронный ток становится достаточным для поддержания стабильной дуги. [1]
Температура поверхности катода является одним из основных параметров, определяющих и режим работы катода, и скорость его эрозии. [2]
Измерение температуры поверхности катода также наталкивается на ряд трудностей. В мощных угольных дугах, у которых плотность катодного тока относительно невелика, температуру можно измерять с помощью пирометра. В дугах с большой плотностью катодного тока и малыми размерами катодного пятна определение температуры по излучению катода затруднено тем, что источником излучения, по крайней мере частично, может быть не поверхность катода, а ярко светящийся слой плазмы вблизи этой поверхности. Для этой цели дугу заставляют гореть между электродами, состоящими из ряда слоев металлической фольги различной толщины, и определяют толщину проплавившейся фольги. [3]
Планка; Т - температура поверхности катода, К; А - постоянная для данного металла, а / см2 град2; В - индивидуальная постоянная для каждого металла, эв; е [ / и - работа выхода электрона, эв. [4]
А - постоянная; Т - температура поверхности катода; k - постоянная Больцмана. [5]
При больших плотностях тока, при которых горит дуга, температура поверхности катода достигает температуры испарения металла, из которого выполнен катод. Если температура поверхности катода достигает 3500 - 4000 К, что возможно для тугоплавких металлов, скорости свободных электронов становятся столь большими, что значительная часть их покидает поверхность катода. Это явление называется термоэлектронной эмиссией. [6]
Тот факт, что переход к термоэлектронному механизму связан с температурой поверхности катода, подтверждается рядом наблюдений. Во-первых, этот переход происходит при меньших значениях тока, если катод является верхним электродом ( и поэтому более горячим), чем в том случае, когда он находится внизу. Во-вторых, если термоэлектронную дугу кратковременно погасить, то она зажигается вновь при напряжении, близком по значению к тому, при котором она перед этим работала. Если же погасить дугу с катодным пятном, то для повторного зажигания ее потребуется значительно более высокое напряжение. Это мЬжно истолковать в том смысле, что у термоэлектронной дуги основное условие действия катодного механизма - высокая температура катода - сохраняется некоторое время после погасания дуги благодаря тепловой инерции катода. [7]
АО - универсальный коэффициент пропорциональности; S - площадь эмиттирующей поверхности; Т - температура поверхности катода; bo - ep0 / k - постоянная величина, пропорциональная работе выхода еф0, именуемая температурным эквивалентом работы выхода; k 1 38 - 10 23 Дж / К-постоянная Больцмана, характеризующая среднюю кинетическую энергию теплового движения свободного электрона в проводнике при температуре 1 К; е 2 718 - основание натурального логарифма. [8]
Из (5.146) видно, что Егт зависит от приложенного напряжения и концентрации ионов; кроме того, Егт в значительной мере зависит от температуры поверхности катода в момент перехода тока через нулевое значение. При холодных электродах, когда отсутствует заметная термоэлектронная эмиссия, под влиянием Егт может развиться автоэлектронная эмиссия и возобновиться электрическая дуга. [9]
АО - 120 4 - 10 4 А / ( м - К) 2 - универсальная постоянная для всех металлов; Тк - температура эмитирующей поверхности катода; ер - работа выхода электронов; е - заряд электрона; ( р - потенциал; АВ - постоянная Больцмана. [10]
На верхнем конце участка пространственного заряда дает о себе знать приближение к насыщению. Температура поверхности катода неодинакова: по краям она ниже, чем посредине, и насыщение на более холодных участках наступает при меньшем анодном напряжении. Это явление особенно заметно в катодах прямого накала, температура которых резко понижается вблизи мест крепления нити накала к вводам. По прямонакальному катоду, кроме тока накала, протекает и анодный ток, направление которого ( например, в схеме с общил. [11]
При больших плотностях тока, при которых горит дуга, температура поверхности катода достигает температуры испарения металла, из которого выполнен катод. Если температура поверхности катода достигает 3500 - 4000 К, что возможно для тугоплавких металлов, скорости свободных электронов становятся столь большими, что значительная часть их покидает поверхность катода. Это явление называется термоэлектронной эмиссией. [12]
 |
Рабочие характеристики импульсного магнетрона. [13] |
Электроны, возвращающиеся на катод, ударяются о него со скоростью, достаточной для того, чтобы вызвать эмиссию вторичных электронов. Она достаточна также для того, чтобы значительно повысить температуру поверхности катода. Это явление называется самопрогревом катода. Чтобы температура катода была нормальной, в этом случае необходимо уменьшить мощность подогрева катода магнетрона. В некоторых типах магнетронов подогрев может быть даже выключен спустя несколько минут после включения. [14]
Тепловые процессы в дуге протекают очень быстро. Поэтому затягивание преддуговой стадии разряда ведет к резкому снижению степени ионизации дугового промежутка и температуры поверхности катода. При таких условиях вероятность повторного возбуждения дуги снижается, что и наблюдается в действительности. [15]
Страницы: 1 2