Oslash; Электровакуумные приборы

Принцип действия электровакуумных приборов основан на эффекте электронной эмиссии – выхода электронов из твердых или жидких тел в ва­куум или газ. В обычном состоянии на поверхности проводника образуется потенциальный барьер, напряжение которого выше, чем энергия свободных электронов. Этот барьер, именуемый иногда электронной пленкой, препят­ствует выходу электронов. Для того чтобы электроны его преодолели, им необходимо сообщить дополнительную энергию. Энергия, необходимая для того чтобы преодолеть барьер, именуется работой выхода. Поверхность, с которой в ходе эмиссии выходят электроны, называется эмиттирующей.В зависимости от способа, которым электронам сообщается дополнительная энергия, эмиссия подразделяется:

– на термоэлектронную – за счет тепловой энергии; особенно широко распространенна в электронных приборах;

– электростатическую (другие названия – автоэлектронная, холод­ная) – за счет внешнего электрического поля, снижающего потенциальный барьер и ускоряющего электроны;

– вторичную – за счет приобретения энергии падающих на эмитти­рующую поверхность электронов (именуемых в таком случае первичными);

– эмиссию под ударами тяжелых частиц; имеет определенное сход­ство с предыдущим способом, только источником дополнительной энергии являются более тяжелые частицы, чаще всего ионы. Ионная эмиссия явля­ется основным видом в ионных приборах с тлеющим разрядом (стабилитроны, неоновые лампы и так далее).

Электровакуумными приборами называют приборы, в которых ра­бочее пространство, изолированное газонепроницаемой оболочкой, имеет высокую степень разрежения или заполнено специальной средой (парами или газами), действие которых основано на использовании электрических явлений в вакууме или газе. Под вакуумом понимается такая степень разре­жения, при которой электроны практически не сталкиваются с оставшимися после откачки газа молекулами. Электровакуумные приборы делятся на электронные, в которых проходит чисто электронный ток в вакууме, и ион­ные (газоразрядные) приборы, для которых характерен электрический раз­ряд в газе или парах.

Особую группу электронных электровакуумных приборов состав­ляют электронные лампы – приборы, предназначенные для различных пре­образований электрических величин. По назначению они могут быть усили­тельными, выпрямительными, генераторными, частотопреобразователь­ными и так далее. В зависимости от числа электродов лампы разделяются на диоды (двухэлектродные), триоды (трехэлектродные) и многоэлектродные – тетроды, пентоды, гексоды, гептоды, октоды и энноды (соответственно четырех-, девятиэлектродные). По принципу работы лампы могут подразделяться на различные типы, например, магне­троны, клистроны, лампы бегущей волны.

Большую группу составляют электронно-лучевые приборы, к кото­рым относятся приемные и передающие телевизионные и осциллографиче­ские трубки.

В группу фотоэлектронных приборов входят электровакуумные фо­тоэлементы и фотоэлектронные умножители.

К электроосветительным приборам относятся лампы накаливания, газоразрядные и люминесцентные лампы.

Основными типами ионных приборов являются газотроны, тира­троны, стабилитроны, ртутные вентили и газовые разрядники.

Достаточно подробно рассмотреть все приведенное многообразие электровакуумных приборов в данном курсе лекций невозможно, поэтому остановим свой выбор на рассмотрении наиболее распространенных элек­тродных ламп – диода и триода.