Основные разделы


Статистическое запаздывание возникновения разряда

При подаче на разрядник напряжения, превышающего пробивное, ток возникает с некоторой нерегулярной задержкой по времени, которую называет статистическим запаздыванием зажигания разряда. Запаздывание обусловлено вероятностным характером выхода из катода электронов, инициирующих развитие лавин. Качество разрядника тем выше, чем меньше запаздывание. Экспериментально запаздывание наблюдается по осциллограммам напряжения на разряднике при подключении его к генератору периодических импульсов через ограничительный резистор (рис. 3).

В начале эпюры напряжение равно амплитуде импульса. Это свидетельствует об отсутствии тока через разрядник, несмотря на то, что амплитуда превышает пробивное напряжение. Через некоторое время напряжение снижается до сравнительно малой (десятки вольт) величины за счет роста тока и увеличения падения напряжения на резисторе. Задержка появления тока изменяется от импульса к импульсу по вероятностному закону, в результате чего участок снижения напряжения заметно «размыт» и нестабилен (временная развертка осциллографа запускается передним фронтом импульса генератора). Диапазон характерных значений задержек определяет вероятностный (случайный) разброс статистического запаздывания зажигания разряда.

газонаполненный разрядник вольт ток

Рис. 3. Осциллограммы напряжения на разряднике при малом (1) и большом (2) значениях среднего времени статистического запаздывания зажигания разряда. Длительность периодических импульсов межэлектродного напряжения- 100 мкс

Среднее значение времени запаздывания в основном определяется интенсивностью внешнего ионизатора, под действием которого зарождаются электронные лавины. Внешним ионизатором обычно являются естественные (фоновые) или искусственные источники ультрафиолетового, рентгеновского или радиоактивного излучений. Обусловленный внешним ионизатором начальный ток электронов в естественных условиях весьма мал (например, 10-15 А), так что электроны появляются в газоразрядном промежутке через относительно большие (единицы миллисекунд) интервалы времени и разряд «запаздывает» на такое время, несмотря на достаточно высокое напряжение между электродами.

При увеличении интенсивности ионизатора интервалы времени между появлениями электронов уменьшаются, и соответственно снижается время запаздывания. Это позволяет повысить скорость срабатывания разрядника путем введения в его объем радиоактивных препаратов (изотопы никеля или криптона), являющихся источниками сравнительно слабого -излучения (высокоэнергетичные электроны). При наличии изотопов время запаздывания обратно пропорционально активности препаратов, характерные значения которой лежат в диапазоне 10 - 500 мкКюри (4×105 - 2×107 расп./с).

Эффективным способом уменьшения статистического запаздывания зажигания разряда является нанесение на внутреннюю поверхность керамической вакуумной оболочки так называемых «зажигательных полосок» из графита (ширина около 1 мм). Полоски направлены вдоль разрядного промежутка и контактируют с одним из электродов разрядника. В узком зазоре между полоской и противоположным электродом при пороговом напряжении обеспечивается повышенная напряженность электрического поля, достаточная для возникновения поверхностных микроразрядов, что эквивалентно увеличению интенсивности внешнего ионизатора и снижает время запаздывания. Выполняя функции подготовки основного разряда, ионизационные процессы в зазоре не вносят существенный вклад в ток разрядника, так как сопротивление тонкой графитовой полоски сравнительно велико.

При возникновении разряда проявляется вероятностный характер как зарождения первичных электронов, так и процессов развития лавин и эмиссии вторичных электронов из катода под действием ионов или фотонов. Вероятность развития разряда зависит от коэффициента ионизационного нарастания , показывающего, во сколько раз число вторичных электронов больше числа первичных. Величина коэффициента определяется соотношением:

Перейти на страницу: 1 2 3

Прочитайте еще и эти статьи:

Многофункциональный прибор для учебного автомобиля
В наше время в связи с развитием электроники вообще и автомобильной электроники в частности ставится задача создания многофункционального прибора для учебного автомобиля, которая включает в себя задачи точного измерения и индикации параметров ра ...

Зоновая РРЛ прямой видимости Мурманск–Кировск
Современная жизнь немыслима без передачи информации, которая осуществляется с помощью систем связи. Радиорелейные линии заняли прочное место в сети связи РФ. Они широко используются для передачи сигналов многоканальной телефонии, телевидения, зв ...

© Copyright 2021 | www.techattribute.ru