<< Ноябрь 2017 >>
  Пн. Вт. Ср. Чт. Пт. Сб. Вс.
>  30  31 1 2 3 4 5
> 6 7 8 9 10 11 12
> 13 14 15 16 17 18 19
> 20 21 22 23 24 25 26
> 27 28 29 30  1  2  3








Современная электроника - теория



Термоэлектронные катоды

В современных электронных лампах применяется два типа катодов: однородные металлические катоды, состоящие из однородного вещества, чистого металла или сплава; эмиссионная способность их определяется исключительно свойствами самого металла, который должен выдерживать без заметного испарения высокие температуры и иметь устойчивую эмиссию в течение всего, срока службы.

Как показали исследования, этим условиям лучше всего удовлетворяют металлы вольфрам и отчасти тантал, из которых! в основном применяется вольфрам. Высокая работа выхода вольфрама вынуждает для получения достаточной эмиссии применять высокие температуры ( 2 400 2 600° К), что делает такие катоды мало экономичными.

Сердечником во всех катодах, за исключением, оксидного, служит вольфрам, изредка молибден. У оксидного катода в качестве сердечника применяются никель или специальные сплавы, а также бронзированный вольфрам. Вольфрамовый катод. Как упоминалось выше, в качестве материала для изготовления простых металлических катодов применяется в основном вольфрам.

По эмиссионным качествам он несколько уступает молибдену и танталу, но зато обладает весьма высокой температурой плавления при относительно удовлетворительной ковкости и тягучести. Это последнее качество дает возможность изготовлять из вольфрама очень тонкую и достаточно прочную проволоку. Так, например, в маломощных лампах применяются катоды диаметром от 0,008 mm, тогда как в мощных генераторных лампах диаметр катода может достигать 2 3 mm.

Так как вольфрам обладает большой работой выхода, то для получения значительной эмиссии вольфрамовый катод приходится нагревать до высокой температуры. В среднем рабочая температура его колеблется от 2400 до 2700° К (в зависимости от типа лампы). Это происходит потому, что при высоких температурах с поверхности катода начинается испарение вольфрама, вследствие чего диаметр катода постепенно уменьшается.

Наиболее сильное испарение происходит в его средней части, которая имеет обычно максимальную температуру (у концов катода температура всегда ниже из-за отвода тепла холодными держателями, в которых крепится катод). Температура этого участка постепенно изменяется, соответственно изменению сопротивления катода из-за уменьшения его сечения.

Время работы такого катода до полного перегорания, т. е. до нарушения его механической прочности, называется полным сроком службы катода. Но часто, задолго до полного перегорания, параметры катода (ток эмиссии) так сильно изменяются вследствие уменьшения диаметра, что лампа практически оказывается уже негодной к употреблению, хотя механическая прочность катода не нарушена.

Поэтому для характеристики работы вольфрамового катода обычно вводят понятие полезного срока службы, которым считается то время, в течение которого ток эмиссии его при постоянстве, падает до заданной наперед доли х от начальной величины. Величина М приводится в специальных таблицах в зависимости от рабочей температуры катода.

Экспериментальная техника измерения

Установки для измерения потенциала или тока течения состоят из следующих основных частей: диафрагмы, блока электрических измерений, резервуара с раствором и регулятора давления. Диафрагма.

В работе описаны варианты порошковых диафрагм, в которых материал уплотнен только под действием силы тяжести. Наряду с этим используются диафрагмы с регулируемой пористостью. В работах указывается, что сопротивление перфорированных дисков должно быть много меньше сопротивления диафрагмы.

В противном случае потенциал течения, обусловленный двойным слоем на дисках, может быть соизмерим с потенциалом течения, характеризующим материал диафрагмы. Блок электрических измерений. Чтобы свести к минимуму утечки тока через прибор при измерении потенциала течения, прибор должен обладать очень высоким сопротивлением. Большинство осложнений при измерении потенциала течения возникает в связи с использованием электродов.

Весьма ценной поэтому может оказаться ячейка, в которой предусмотрена возможность одновременного измерения двумя различными типами электродов. Хотя обычно используются обратимые электроды, Булл рекомендовал использовать полированные платиновые электроды, если ток в системе достаточно мал. Однако Гюнтер и Александер, используя полированные платиновые электроды, обнаружили, что при малых перепадах давления линейная зависимость потенциала от давления нарушается вследствие значительной разности потенциалов (порядка 200 мв), которая сохраняется после остановки жидкости.

Данный эффект, названный асимметричным потенциалом, может быть устранен при длительной промывке и воздействии на электроды вначале постоянным током при использовании платинового электрода как анода (с целью удаления следов тяжелых металлов), а затем электролизом в разбавленной H2S04 переменном токе, К сожалению, при проведении эксперимента потенциал Ел возникает вновь, достигая 20-40 мв.

При изменении направления течения жидкости он либо суммируется с потенциалом течения, либо вычитается из него, вследствие чего возникает возможность исключения его. Асимметричный потенциал, наблюдавшийся в работах, был много меньше потенциала течения, так как использовался большой перепад давления. Правдич и Мирник обнаружили асимметричный потенциал, используя Ag AgCl-электроды. Становится очевидным, что вблизи изоэлектрической точки диафрагмы, и в особенности при определении состава электролита, обеспечивающего изоэлектрическую точку, электроосмос в пузырьковом расходомере игнорировать нельзя.

Так как сечение смачивающей пленки много меньше сечения капилляра, а ток через эти сечения одинаков, напряженность электрического поля в пленке может быть большой. Пленка не находится в состоянии покоя, как принималось в работе, а, напротив, в ней развивается столь значительное электроосмотическое скольжение, что средняя скорость движения жидкости может значительно превышать скорость пузырька. Формула поэтому может быть далека от действительности.

Нелинейные оптические эффекты

Под нелинейными процессами или эффектами в широком смысле понимают процессы или эффекты, нелинейно зависящие от интенсивности воздействия. Соответственно в оптике под нелинейными оптическими эффектами понимают эффекты, определяемые процессами, нелинейно зависящими от интенсивности света. Область оптики, которая исследует и применяет эти эффекты, называется нелинейной оптикой.

Первые работы по нелинейной оптике были выполнены С. И, Вавиловым еще в 30-х годах В частности, в 1925 г. он наблюдал уменьшение поглощения света при увеличении его интенсивности (эффект просветления) в урановом стекле. В дальнейшем значительный вклад в развита нелинейной оптики внесли русские ( Р. В. Хохлов, С. А. Ахманои) и американские ( П. Франкен, Н. Бломберген) ученые.

Нелинейные оптические эффекты обычно проявляются в сильных световых полях, так что их детальное изучение и применение стало возможным только после создания лазеров, В со временной квантовой и оптической электронике нелинейные эффекты широко используют для дискретной и плавной перестройки частоты излучения (сложение, умножение и параметрическое преобразование частот), детектирования оптических сигналов, управления световыми потоками и т. д.

Общие понятия: До сих пор в большинстве случаев считалось, что интенсивность взаимодействия оптического излучения с веществом пропорциональна интенсивности этого излучения, а характер взаимодействия не зависит от интенсивности. Например, число поглощенных фотонов пропорционально числу падающих фотонов, а поляризовали ость среды Р, вызнанная электрическим полем световой волны, пропорциональна напряженности этого поля Е. Gfro означает, что предполагалась линейная связь между в уравнениях Максвелла.

Величины отражающие реакцию среды, считались не зависящими от £ и Н. Только при этом решения уравнений Максвелла получаются в виде. Этот случай соответствует приближению линейной оптики. Исходя из общих соображений, можно утверждать, что линейная зависимость одной физической величины от другой почти всегда является приближением, справедливым в более или менее ограниченной области- Хорошо известна, в частности, нелинейная связь между D и Е в постоянном или низкочастотном поле. Наиболее отчетливо она проявляется у сегнетоэлектриков.

На оптических частотах вклад в е дает лишь электронная и иногда ионная поляризация. Поскольку напряженность электрического поля в "обычной" (не лазерной) световой волне существенно меньше напряженностей внутриатомных или внутрикристаллических полей, приближение линейной оптики в этом случае вполне оправдано. Появление лазеров дало возможность получать световые пучки, напряженность электрического поля в которых достигает 10э В/см и более, т. с. сравнима с внутриатомными полями.


''
Оценка статьи






Оставить комментарий

Вы не можете оставлять комментарии.