ментом возникновения разряда. Экран предохраняет анод от ионной бомбардировки, что повышает устойчивость тиратрона к обратному зажиганию (токопро-хождению от анода к катоду).

Анодно-сеточные характеристики представляют собой зависимости Ia = (p{Uc) при f/a = const.

При большом отрицательном напряжении на сетке и некотором положительном на аноде большинство электронов возвращается на катод, анодный ток практически равен нулю. С повышением потенциала на сетке, часть электронов преодолевает поле сетки и достигает анода, создавая небольшой (несколько микроампер) анодный ток (участок аб на рис. 18.П а).

Когда напряжение на сетке Uci достигает потенциала ионизации, в приборе возникает разряд (точка б). Анодный ток при этом резко возрастает (точка в), а анодное напряжение из-за перераспределения напряжения между прибором и ограничительным резистором, включаемым в анодной цепи, уменьшается до 10-20 В.

При зажигании дуги сетка теряет управляющее действие, поэтому остается постоянным анодный ток (участок вг и гд) с изменением потенциала на сетке как в сторону более высоких положительных, так и отрицательных значений. Потеря управляющего действия сетки обусловлена образованием вокруг ее витков динамиче-

Рис. 18.10. Устройство мощного тиратрона

с©!! -©-If \ - / v- у

Рис. 18.11. Характеристики тиратрона

ской ионной (рис. 18.11, б) или электронной (рис. 18.11, е) оболочки, нейтрализующей ее потенциал. Погасить разряд можно подачей на сетку высокого (более 100 В) отрицательного напряжения или снятием анодного напряжения.

Если на аноде установить меньшее напряжение (t/a2<fai), то разряд возникает в тиратроне лишь при более высоком потенциале на сетке, а анодно-сеточная характеристика сдвинется вправо (штриховая кривая на рис. 18.11, а). При положительном напряжении на сетке к ней притягиваются из плазмы подвижные электроны и создают электронный сеточный ток. При отрицательном потенциале на сетке из плазмы к ней движутся ионы, вследствие чего в ее цепи возникает ионный сеточный ток. Для ограничения этих токов в цепь сетки включают резистор Rc, сопротивление которого (примерно 1-100 кОм) определяется допустимым сеточным током.

Пусковая характеристика /азаж=(ф(с) отражает связь между напряжениями на аноде и сетке в момент зажигания тиратрона (см. рис. 18.7, в). Положение пусковой характеристики зависит от режима работы тиратрона (температуры, величины Rc), поэтому на практике пользуются пусковой областью (рис. 18.11, г). Она ограничена двумя пусковыми характеристиками, снятыми при различных режимах (7?с и t°). При большем значении Rc ионный ток предварительного разряда в цепи сетки создает на нем падение напряжения, которое снижает результирующее отрицательное напряжение между сеткой и катодом. Разряд в приборе наступает при меньшем Ua, а характеристика смещается влево.

Примером тиратронов с подогревным като-цом могут служить приборы ТГЗ-0,1/1,3, TP 1-6/15 (табл. 18.2).

Тиратроны с накаливаемым катодом применяют в управляемых выпрямителях в качестве электрических вентилей, в системах автоматического управления и других устройствах релейного действия.

Газотроны. В этих неуправляемых двух-электродных ионных приборах с накаливаемым Рис. 18.12. Устрой- катодом используется несамостоятельный дуго-ство газотрона ВОЙ разряд в газе ИЛИ парах ртути.

Электроды газотрона заключены в стеклянный баллон с низким давлением наполнителя. Анод / выполняют плоской или цилиндрической формы из материалов с большой работой выхода (графит, никель и др.). Подогревный оксидный катод 2 закрытой (рис. 18.12) конструкции имеет тепловой экран 3. Экран ослабляет ионную бомбардировку катода, уменьшает теплоизлучение и повышает его экономичность, предотвращает нагрев ртути в горловине газотрона 4, чем стабилизирует его тепловой режим работы. В мощных газотронах для увеличения рабочей поверхности катода к его цилиндру приваривают оксидированные никелевые или молибденовые диски.

Глава 19 . ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ

§ 19.1. Фотоэффект и фотоэлектронная эмиссия

Фотоэффект - явление выхода электронов из связей в атомах вещества под воздействием электромагнитного излучения. Различают внешний й внутренний фотоэффект. Если электроны под действием излучения выходят из вещества во внешнюю среду, фотоэффект называют внешним. Если же они, освобождаясь от связей в атомах, не выходят во внешнюю среду, а лишь свободно перемещаются внутри вещества, улучшая его проводимость, имеет место внутренний фотоэффект.

Сам процесс выхода электронов из вещества во внешнюю среду под действием света составляет фотоэлектронную эмиссию. Детальное исследование этого явления провел в 1888 г. русский физик А. Г. Столетов, открывший существование фототока и установивший следующие основные законы фотоэмиссии.

1. Фототок /ф прямо пропорционален падающему на его поверхность световому потоку /ф=еФ, где е - коэффициент пропорциональности.

2. Кинетическая энергия (скорость) электрона, вылетевшего с •фотокатода, пропорциональна частоте падающего излучения и не зависит от его интенсивности. .

Теоретическое обоснование этих законов впоследствии было дано на основании квантовой теории света, согласно которой все тела поглощают и излучают световую энергию отдельными порциями- квантами (фотонами). Энергия одного кванта

irKe = Avi. . • (19.1)

где А=6,62-10- Дж-с -постоянная Планка;

V - частота световых колебаний.

Энергия кванта света, попадая на поверхность металла, поглощается электроном. За счет этой энергии электрон с массой тсовер-