Іонні прилади
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Іонні прилади

Іонні прилади, газорозрядні прилади, електровакуумні прилади, дія яких заснована на використанні різних видів електричних розрядів в газі (інертних газах, водні) або парах металу. Простий І. п. є діод, балон якого наповнений інертним газом або парами ртуті. Властивості І. п. визначаються взаємодією електронного потоку з газовим середовищем і електричним полем між електродами (анодом і термоелектронним або холодним катодом). При русі від катода до анода електрони, соударяясь з атомами і молекулами газу, іонізують їх; у просторі між електродами І. п. утворюються електрони і позитивно заряджені іони. Унаслідок компенсації просторового заряду електронів позитивними іонами в І. п. можна отримати дуже великі сили струмів при невеликій різниці потенціалів (падінні напруги) між електродами, що недосяжно в інших типах електровакуумних приладів. Для управління моментом виникнення розряду в І. п. застосовують додаткові електроди (сітки, допоміжні аноди і ін.). Електричні розряди в більшості випадків супроводяться випромінюванням світла (свіченням), характерного для даного газу спектрального складу. Налічується більше 50 класів І. п., робота яких заснована на використанні окремих властивостей того або іншого вигляду розряду, головним чином тліючого розряду, дугового розряду, іскрового розряду, коронного розряду .

  Прилади тліючого розряду ( сигнальні лампи, стабілітрони, тиратрони з холодним катодом, декатрони, цифрові індикаторні лампи, матричні індикаторні панелі і ін.) складають найбільш багаточисельну і важливу групу І. п. Тиск газу в них — десятки н / м-коду 2 , сила струму не перевищує декілька десятків ма ; довговічність — десятки тис. годинника. Вони мають малі габарити і масу. Проте швидкодія таких приладів не перевищує сотень мксек (робоча частота — десятків кгц ).

  В приладах дугового розряду, головним чином з подогревним катодом, тиск газу складає десяті долі н / м-коду 2 . Такі прилади ( газотрони, тиратрони, кліпперниє прилади, таситрони і ін.) мають низький внутрішній опір (десятки ом ), падіння напруги в них 10—20 в (у імпульсному режимі — 100—200  у ). Довговічність їх обмежена поступовим руйнуванням катода і пониженням тиску (жестченієм) наповнюючого газу. Для збільшення довговічності приладів використовують рідкий ртутний катод ( ртутні вентилі, ігнітрони ). Прилади з таким катодом здатні пропускати струм силоміць до декількох тис. ампер і витримувати зворотну напругу до сотень кв. Відомі прилади дугового розряду з катодом, що самоподогревающимся, — аркатрони.

 В приладах іскрового розряду при подачі між двома металевими холодними електродами напруги, що перевищує певне значення (напруга пробою), виникає електрична іскра у вигляді яскравий тонкого каналу, що світиться, зазвичай складним образом зігнутого і розгалуженого. Тиск газу в них десятки або декілька сотень кн / м-коду 2 . Часто застосовуються суміші інертних газів з киснем, вуглекислим газом і тому подібне Час формування іскрового розряду дуже мало — долі нсек . Властивість розрядного проміжку майже миттєво змінювати свою електропровідність в значних межах (електричний опір проміжку змінюється від доль ома до сотень Мом ) використовується в іскрових розрядниках — некерованих і керованих ( трігатронах ).

  В приладах коронного розряду (стабілітронах і ін.) іонізація газу відбувається в області найбільшої напруженості поля (область коронірованія) за необхідної умови — різкої неоднорідності електричного поля між двома електродами (наприклад, при коаксіальній формі електродів). Тиск газу в них — сотні н / м-коду 2 і вище. Залежність сили струму від напруги, прикладеної до електродів, є прямою, майже паралельною осі струмів.

  Окрему групу І. п. складають: газорозрядні джерела світла, більшість з яких — прилади дугового розряду, що працюють при високому тиску газу (декілька сотень кн / м-коду 2 ); лампи високої інтенсивності випромінювання; ерітемная лампа, що дає сильне ультрафіолетове випромінювання; газові лазери (атомарні, іонні, молекулярні), що є джерелами когерентних електромагнітних коливань світлового діапазону хвиль, і так далі

  Відома також окрема група І. п. (аттенюатори, фазовращателі, розрядники і ін.), робота яких заснована па взаємодії надвисокочастотного поля і іонізованої області газу. Про вживання І. п. з різними видами розрядів див.(дивися) у відповідних статтях по конкретних класах І. п.

  Літ.: Капцов Н. А., Електричні явища в газах і вакуумі, 2 видавництва, М-коди.—Л., 1950; Власов Ст Ф., Електронні і іонні прилади, 3 видавництва, М., 1960; Геніс А. А., Горнштейн І. Л., Пугач А. Ст Прилади тліючого розряду, До., 1963; Черепанов Ст П., Коневських Ст М., Львів Ст Н., Газорозрядні джерела шумів, [М.], 1968; Нил Д. М., Конструювання апаратури на іонних приладах з холодним катодом, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1968; Черепанов Ст П., Грігорьев О. П., Вакуумні і газорозрядні вентилі, М., 1969.

  Н. Р. Кашников.