2015-09-06
366
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФКДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт Неразрушающего контроля
Кафедра Промышленной и медицинской электроники
Направление: биотехнические системы и технологии
ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1
«Исследование ПРОЦЕССОВ РАЗВИТИЯ
ГАЗОВОГО разрядА в ИОННЫХ ПРИБОРАХ»
Работу выполнили
Студенты группы 1Д10______________________Свирко А.В.
(дата, подпись) Ханахмедова Г.Б.
Руководитель______________________________Болотина И.О.
(дата,подпись)
Томск-2012
Цель лабораторной работы: Изучение физических процессов и явлений, связанных с возникновением и развитием самостоятельного и несамостоятельного разрядов в газе, экспериментальное определение вольтамперных характеристик и основных параметров исследуемых разрядов.
Теоретическая часть:
Ионные приборы, основанные на использовании разряда в газах или парах ртути, потеряли свое значение в электронике в связи с бурным развитием полупроводниковой элементной базы. Однако в отдельных случаях использование некоторых из них является более предпочтительным, а иногда они просто незаменимы.
|
|
|
Наиболее широко используются в настоящее время приборы тлеющего разряда с холодным катодом. Они технологичны в производстве, просты по конструкции и долговечны. Функции, которые они выполняют довольно многогранны: индикация буквенно-цифровой и знаковой информации, стабилизация напряжения, счет импульсов ядерных частиц, дозиметрия фотонного излучения, генерация лазерного излучения, электронно-ионная технология, освещение и др. Кроме того, появились новые типы ионных приборов таких, например как плазменные дисплеи.
Процесс прохождения электрического тока через газ называют электрическим разрядом. Электрические разряды в газе подразделяются на несамостоятельные и самостоятельные.
Несамостоятельным называют электрический разряд, для поддержания которого требуется эмиссия электронов из катода или образование заряженных частиц в разрядном промежутке под действием внешних факторов (нагрев катода, облучение катода или газа в разрядном промежутке светом, рентгеновским или радиоактивным излучением и др.).
Самостоятельным называют электрический разряд, для поддержания которого не требуется образование заряженных частиц под влиянием внешних факторов. При самостоятельном разряде образование и движение зарядов в разрядном промежутке осуществляется только за счет энергии электрического поля, действующего между катодом и анодом.
|
|
|
В отличии от электровакуумных, перенос зарядов в газоразрядных приборах осуществляется не только электронами, но и ионами. Полный ток через прибор равен сумме электронного и ионного токов, поскольку разноименные заряды перемещаются во встречных направлениях.
Краткое описание лабораторной установки: В лабораторной работе исследуются начальные формы самостоятельного разряда на примере цифровой индикаторной лампы и несамостоятельный дуговой разряд в тиратроне. В обоих случаях снимаются ВАХ разряда в диапазоне токов, которые являются допустимыми для указанных приборов. В тиратроне управляющая сетка соединена с катодом, то есть имеет нулевой потенциал и не влияет на процессы в разрядном промежутке анод – катод. Этим самым тиратрон превращается в обычную разрядную трубку.
Лабораторная установка состоит из основного стенда с источниками питания и измерительными приборами, а так же дополнительного блока. Принципиальная схема этого блока приведена на рис. 1:
она содержит две отдельные схемы для исследования самостоятельного разряда на примере индикатора (рис.1а)
|
|
|
