Diverse

Electrozi cu tub de vid: electrozi cu supapă termionică

Electrozi cu tub de vid: electrozi cu supapă termionică

Construcția lor este natural diferită și există variații în funcție de designul tubului și de aplicațiile sale.


Catod

Există o varietate de diferite tipuri de catod care sunt utilizate în tuburile de vid moderne. Ele diferă prin construcția catodului și materialele utilizate.

Una dintre modalitățile majore prin care catodii pot fi clasificați este prin felul în care sunt încălziți. Primul tip care a fost utilizat a fost ceea ce se numește încălzit direct. Aici un curent este trecut printr-un fir pentru a-l încălzi. În plus față de furnizarea căldurii, acționează și ca catodul însuși, emițând electronii în vid. Acest tip de catod are dezavantajul că trebuie să fie conectat atât la sursa de încălzire, cât și la sursa utilizată pentru utilizarea în circuitul anodic al catodului. Acest lucru are dezavantaje, deoarece limitează modul în care circuitul poate fi polarizat, cu excepția cazului în care fiecare încălzitor este furnizat separat și izolat unul de celălalt. Un alt dezavantaj este acela că, dacă este utilizat un curent alternativ pentru a asigura încălzirea, acest semnal poate fi suprapus peste circuitul anodic al catodului principal și rezultă un zumzet rezultat la frecvența alimentării încălzitorului. Al doilea tip de catod este cunoscut sub numele de catod încălzit indirect. Aici încălzitorul este deconectat electric de la catod, iar căldura este radiată de la încălzitor pentru a încălzi catodul. Deși durează mai mult timp pentru ca aceste tipuri de tuburi să se încălzească, acestea sunt utilizate aproape universal datorită flexibilității pe care aceasta o oferă în polarizarea circuitelor și în izolarea circuitului anodic catodic de efectele zumzetului din sursa de încălzire.

Cel mai vechi tip de catod este cunoscut ca un catod luminos emițător. Acest tip de catod utilizează un fir de tungsten încălzit la o temperatură cuprinsă între 2500 și 2600 K. Deși nu este utilizat pe scară largă în zilele noastre, acest tip de catod a fost utilizat în tuburile de transmisie de mare putere, cum ar fi cele utilizate pentru difuzare. Suferă o serie de dezavantaje, unul fiind faptul că nu este deosebit de eficient în ceea ce privește emisia câștigată pentru aportul de căldură. Durata de viață a catodului este, de asemenea, limitată de evaporarea tungstenului, cu eșec care apare atunci când aproximativ 10% din tungsten a dispărut.

Un alt tip de catod este cunoscut sub numele de emițător plictisitor. Acești catozi sunt încălziți direct și constau din tungsten toriat. Acestea oferă mai multe emisii decât un catod de tungsten și necesită mai puțină căldură, făcând eficiența generală a tubului mai mare. De obicei, acestea funcționează la o temperatură cuprinsă între 1900 și 2100 K. Deși aceste catoduri au în mod normal o durată de viață relativ lungă, ele sunt fragile și orice supape sau tuburi care le folosesc trebuie tratate cu grijă și nu trebuie tratate cu șocuri tehnice sau vibrații.

Tipul de catod care este de departe cea mai mare utilizare este catodul acoperit cu oxid. Acestea pot fi utilizate cu catodii încălziți indirect, spre deosebire de catodii de tungsten și emițător plictisitori care trebuie încălziți direct ca urmare a temperaturilor implicate. Acest tip de catod este în mod normal sub formă de nichel sub formă de panglică, tub sau chiar o formă mică de cupă. Acesta este acoperit cu un amestec de bariu și carbonat de stronțiu, adesea cu o urmă de calciu adăugat. În timpul procesului de fabricație, acoperirea este încălzită pentru a o reduce la forma sa metalică și produsele reacției chimice sunt îndepărtate atunci când supapa este în cele din urmă evacuată. În acest catod, bariul acționează ca emițător primar și funcționează la un nivel mult mai mic decât celelalte tipuri aflate în regiunea 950 - 1050 K.

Unele tipuri de supape termionice sau tuburi de vid folosesc ceea ce se numește catod rece. Acestea sunt stabilizatori de tensiune și utilizează o formă de suprafață metalică activată.


Anod

Anodul este în general format într-un cilindru, astfel încât să poată înconjura catodul și orice alți electrozi care ar putea fi prezenți. În acest fel, tubul de vid poate fi construit într-un mod tubular și anodul poate colecta numărul maxim de electroni.

Pentru supapele sau tuburile mai mici utilizate în multe receptoare radio, anodii sunt în general din oțel nichelat sau pur și simplu din nichel. În unele cazuri în care trebuie disipate cantități mai mari de căldură, aceasta poate fi carbonizată pentru a-i oferi un finisaj mat, care îi permite să radieze mai multă căldură din supapă.

Pentru aplicațiile în care sunt necesare puteri chiar mai mari, anodul trebuie să fie capabil să disipeze și mai multă căldură și să funcționeze la temperaturi mai ridicate. Pentru aceste tuburi, pot fi utilizate materiale, inclusiv carbon, molibden sau zirconiu. O altă abordare este de a construi aripioare de radiator în structura anodului pentru a ajuta la radierea căldurii suplimentare. Această abordare este limitată în mod natural de construcția supapei și de faptul că tubul trebuie să fie cuprins în anvelopa sa de sticlă. Cu toate acestea, o structură mare de radiator va necesita ca plicul de sticlă să fie mult mai mare, crescând astfel costurile.

Pentru a depăși această problemă, anodul poate fi fabricat astfel încât căldura să poată fi transferată în afara supapei și îndepărtată folosind un aer forțat sau o manta de apă. Folosind această abordare, învelișul tubului poate fi făcut relativ mic, putând totuși să poată gestiona niveluri semnificative de putere.


Grilă

Rețeaua este electrodul prin care curentul care curge în circuitul anodic poate fi controlat de un alt potențial. În forma cea mai de bază, un tub de vid poate avea o singură rețea, dar este posibil să se utilizeze mai multe unul pentru a îmbunătăți performanța sau pentru a permite efectuarea unor funcții suplimentare. În consecință, supapele sunt numite după numărul de electrozi pe care îi conțin, care sunt asociați cu fluxul de electroni. Cu alte cuvinte, filamentele sau încălzitoarele și alte elemente similare sunt omise.


Numărul de grileNumărul total
de electrozi
Nume generic
13Triodă
24Tetrode
35Pentodă
46Hexode
57Heptodă
68Octodă

O rețea este construită în mod normal sub forma unei plase de tifon sau a unei spirale de sârmă. Dacă este realizată din sârmă, constă în mod normal din nichel, molibden sau un aliaj și este înfășurată folosind tije de susținere care îl mențin departe de catod. Ca atare, acestea pot fi late, eventual ovale și sunt realizate în general din cupru sau nichel.

Pentru a obține un nivel ridicat de performanță care poate fi repetat, toleranțele din tubul de vid trebuie menținute de la un dispozitiv la altul. În plus, este adesea necesar să montați grila doar la fracțiuni de milimetru distanță de catod sau alte grile. Pentru a putea menține aceste dimensiuni, o abordare adoptată este utilizarea unui cadru dreptunghiular rigid și apoi înfășurați firul de rețea pe acesta sub tensiune. Această structură trebuie apoi să fie fixată prin folosirea geamurilor sau chiar a lipirii cu aur, astfel încât să rămână ferm fixată. În anumite circumstanțe poate fi chiar necesar să măcinați acoperirea de suprafață a catodului pentru a asigura planeitatea acestuia. Această formă de grilă este cunoscută sub numele de grilă cadru.

Un aspect important al proiectării tuburilor de vid sau a supapelor termionice pentru a se asigura că rețeaua nu se supraîncălzește. Acest lucru ar putea duce la distorsiuni mecanice și la defectarea întregii supape. Pentru a ajuta la îndepărtarea căldurii, firul rețelei poate fi carbonizat și adesea aripioarele de răcire pot fi atașate la firele de susținere a rețelei. Aceste fire de susținere pot fi, de asemenea, sudate pentru a se conecta direct la pinii de conectare de la baza supapei, astfel încât căldura să poată fi îndepărtată prin conexiunile externe.

O gamă largă de supape termionice sau tuburi de vid este disponibilă chiar și astăzi. Folosind tehnicile dezvoltate de-a lungul mai multor ani, acestea sunt capabile să ofere repetabilitate, performanță și fiabilitate excelente.


Priveste filmarea: Lincos 802660 Trusă pentru îndreptat caroserie, Telwin (Ianuarie 2022).