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充氣�
閱讀�5172�(shí)間:2011-04-13 16:23:05

  充氣�,又稱離子管,是管內(nèi)充有氣體或蒸氣的電子�。在充氣管內(nèi),電子在電極間運(yùn)�(dòng)�(shí)與氣體原子和分子碰撞,產(chǎn)生電離現(xiàn)�,運(yùn)�(dòng)較慢的正離子抵消電子的負(fù)空間電荷作用,使管子具有電流�、內(nèi)阻低的特�(diǎn)。人們利用各種放電形式的不同特性制出一系列不同性能的充氣管。充氣管�(nèi)的放電形式取決于管子�(jié)�(gòu)、氣體種�、氣壓和外電路參量�

特點(diǎn)及應(yīng)�

  充氣管具有電流大、內(nèi)阻低的特�(diǎn)。充氣管廣泛�(yīng)用于雷達(dá)、通信、自�(dòng)控制、輻射測(cè)�、顯�、工�(yè)交通等�(lǐng)�。部分充氣管(如汞弧�、十�(jìn)位管等)已被半導(dǎo)體器件所取代。有些充氣管(如氫閘流管、觸�(fā)�、等離子體顯示器等)仍然有廣泛應(yīng)用并有所�(fā)��

�(fā)展歷�

  1856�,H.蓋斯勒制出了用于裝飾照明的霓虹管,這是世界上只�(shí)用的充氣管�1903年發(fā)明用于整流的汞弧��1922年制出輝光放電整流管�1929年制出閘流管�1930年制出輝光放電穩(wěn)壓管�1933年制出引燃管�1942年制出作為脈沖開�(guān)的觸�(fā)管和氫閘流管。隨后又相繼研制出數(shù)碼管、計(jì)�(shù)�、十�(jìn)位管和等離子體顯示器�。某些類型的充氣管(如汞弧管、熱陰極充氣二極�、十�(jìn)位管等)已部分地被半�(dǎo)體器件所取代。充氣管的生�(chǎn)�(guī)模雖有所下降,但仍在�(guó)防和�(guó)民經(jīng)�(jì)的各�(gè)�(lǐng)域有廣泛的應(yīng)�,有些管型(如氫閘流�、觸�(fā)管、等離子體顯示器等)仍然有所�(fā)��

種類

  充氣管包括冷陰極放電�、計(jì)�(shù)�、穩(wěn)壓管、十�(jìn)位管、汞弧管、氣體放電顯示管、熱陰極充氣二極管和閘流管等�

  一、冷陰極放電�

  一種充有惰性氣體的二極�。管�(nèi)電極用鎳、鉬或鋁等金屬制�。為了降低放電的著火電壓,有些管子的電極上涂鋇、鈰等活性物�(zhì)或放射性物�(zhì)。當(dāng)電極電壓超過著火電壓�(shí)就形成放�,放電形式和電流大小取決于電極間電壓和外電路電阻。冷陰極放電管一般用于電子設(shè)備的過壓保護(hù)裝置或發(fā)�(dòng)�(jī)�(diǎn)火裝置,有些類型的冷陰極放電管用作微波天線開�(guān)�

  �、計(jì)�(shù)�

  利用放射線(α、�、γ)� X 射線通過氣體�(shí)引起電離的原理而制成的射線�(cè)量器�。射線�(jìn)入計(jì)�(shù)管引起初始電�,在特定的電極電壓和電路條件�,初始電子和離子分別向兩極�(yùn)�(dòng)并產(chǎn)生倍增效應(yīng),放電電流�(jīng)過外電路�(fù)載電阻產(chǎn)生脈沖輸出。根�(jù)輸出脈沖幅值或頻率就可以判定射線的種類和強(qiáng)�。計(jì)�(shù)管的種類很多,應(yīng)用最廣泛的有正比�(jì)�(shù)管和蓋革�(jì)�(shù)管兩大類�

  1、正比計(jì)�(shù)管工作在湯生放電正比區(qū)管內(nèi)有一金屬圓筒陰極和置于圓筒中心的金屬絲陽極構(gòu)成。充入碳?xì)浠衔锱c氬的混合氣體。這種管子的氣體增益與原始電離無關(guān),可用來區(qū)分不同類型的射線�

  2、蓋革計(jì)�(shù)管工作在湯生放電蓋革區(qū),其玻殼�(nèi)壁涂上一層導(dǎo)電物�(zhì)作為陰極,中間的金屬絲作為陽�,管�(nèi)充入氬、氖等惰性氣體和少量的猝滅性氣體(乙醇、二乙醚、溴、氯等),后者用以加速放電熄�,提高計(jì)�(shù)�。蓋革計(jì)�(shù)管的氣體增益高于正比�(jì)�(shù)�,其輸出脈沖大小只與兩極間的電壓有關(guān)而與射線在管�(nèi)�(chǎn)生的初始電離�(shù)無關(guān),所以只能測(cè)量射線的�(qiáng)度而不能區(qū)別不同的射線�

  �、穩(wěn)壓管

  在正常輝光放電區(qū)或電暈放電區(qū)�(nèi),當(dāng)電流在一定范圍內(nèi)變化�(shí),電極間的電壓基本不變。利用這一特性制成的冷陰極放電管稱為�(wěn)壓管。工作在輝光放電區(qū)的穩(wěn)壓管稱為輝光放電�(wěn)壓管;工作在電暈放電區(qū)的稱為電暈放電穩(wěn)壓管,其工作電壓�、電流小。這兩種穩(wěn)壓管�(jié)�(gòu)相似,陰極為一金屬圓筒,中心放置一金屬桿作為陽�,管�(nèi)充入惰性氣體或氫氣。改變電極結(jié)�(gòu)、材�、氣體種類和壓強(qiáng),可以做出工作電壓在幾十伏到幾十千伏的不同參量穩(wěn)壓管。當(dāng)電源電壓或與�(wěn)壓管并聯(lián)的負(fù)載電阻變化時(shí),流過穩(wěn)壓管的電流相�(yīng)改變,從而使�(fù)載兩端的電壓保持不變�

  �、觸�(fā)�

  觸發(fā)管又稱冷陰極開關(guān)管或冷陰極閘流管,是利用加到觸發(fā)極的信號(hào)來控制放電的一種冷陰極充氣�。根�(jù)放電形式的不同,觸發(fā)管可以分為輝光放電型、弧光放電型和火花放電型。放電形式取決于觸發(fā)管結(jié)�(gòu)、氣壓和通導(dǎo)電流的大小。輝光放電型觸發(fā)管的陰極電流一般為幾十毫安,弧光放電型觸發(fā)管的脈沖電流�(dá)幾千�,高氣壓火花放電型觸�(fā)管脈沖電流可�(dá)幾十千安�

  �、汞弧管

  汞弧管是一種用石墨作陽�、用汞池作陰極并在汞蒸氣中產(chǎn)生自持弧光放電的充氣�。汞陰極的電子發(fā)射來自陰極表面的幾�(gè)或一小片陰極輝點(diǎn)。輝�(diǎn)的電子發(fā)射是由陰極表面正離子層的�(qiáng)電場(chǎng)引起的。逸出表面的電子在陽極電場(chǎng)加速下使汞蒸氣電離,在陽極和陰極之間形成弧光放電。因�,汞弧管在很低的管壓降下能導(dǎo)通幾萬安培的大電�。在放電過程�,汞蒸氣不斷地從陰極蒸發(fā)出來,在管壁上冷凝后又重新回到汞池陰��   汞弧管可分為�(lì)弧管和引燃管兩大�。用�(diǎn)火極起動(dòng)電弧并由�(lì)弧極和陰極間的激�(lì)電弧來維持陰極輝�(diǎn)的稱�(lì)弧管;用引燃極來激�(lì)陰極輝點(diǎn)從而起�(dòng)電弧的稱引燃�。勵(lì)弧管用于大功率整流,引燃管用于可控整流或大功率脈沖形成裝置中�

  六、閘流管

  一種在陽極和陰極間具有一�(gè)或多�(gè)可以控制放電著火的柵極的熱陰極充氣管。閘流管廣泛用于開關(guān)、整流或控制電路�

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