юється в напівпровідник електронного типу, що різко підвищує емісійні властивості катода.
Розрахунок катода зводиться до визначення ефективної поверхні, що забезпечує отримання заданого струму емісії.
Вважаючи, що температура катода однакова по всій довжині катода, можна визначити потужність, необхідну для отримання заданої температури, тобто потужність розжарення:
де L0-активна довжина катода;
l1, l2 - довжина непокритих решт катода;
dk- діаметр катода;
?- Питома потужність випромінювання оксиду.
Потужність розжарення, з іншого боку можна виявити взявши з довідника значення струму і напруги напруження.
Таким чином розрахунок катода можна провести наступним чином:
а) використовуючи довідкові значення струму і напруги напруження, визначити потужність розжарення.
де Iн - струм напруження,
Uн - напруга напруження
б) задавшись робочою температурою катода визначимо? окс.
Питома потужність випромінювання оксиду, як відомо, залежить від температури катода і становить для Т=1000 ° К? окс=2.7 Вт/см2.
в) задати довжину непокритих решт катода (0.3 см)
l1=l2=0,3
г) dк=0.12 см
Для визначення геометричних розмірів катода задаються діаметром катодного трубки і знаходимо довжину покритої оксидом частини катода.
Повна довжина катода
Ставлення повної довжини катодного трубки до діаметру, становитиме:
lk/dk=1.2229/0.12=10.19
що відповідає рекомендованому відношенню 3-20. При lk/dk lt; 3 за рахунок охолоджуючого дії решт катода в місцях його кріплення різко зменшується реальна ефективна поверхня катода. При lk/dk gt; 20 знижується механічна міцність катода.
Товщину стінки катодного трубки візьмемо рівною 0,05 мм. У нижній частині катода робиться накатка для упору в слюду і приварюється з'єднувач з нікелевої стрічки 0,1 Х 0,8 мм.
У катодів круглого і овального перетинів вся поверхня покривається оксидом і є робочою. Недоліком в даному випадку є те, що частина електронів з катода потрапляє на траверси сітки, збільшуючи струм сітки.
При нанесенні оксидного шару кінці катода залишаються непокритими приблизно на довжині 3-5 мм для закріплення в слюді.
. 2 Розрахунок і конструювання підігрівача
Точний розрахунок підігрівача ще більш складний, ніж розрахунок оксидного катода. Тому використовують емпіричні формули для визначення діаметру і довжини дроту підігрівача.
;
де:
dn - діаметр дроту підігрівача
Ln - довжина дроту підігрівача
In - струм напруження
Un - напруга напруження
?- Питомий опір матеріалу підігрівача
?- Питома потужність випромінювання матеріалу підігрівача.
Як матеріал підігрівача використовують або вольфрам, або його сплави з молібденом. Температура підігрівача береться на 400-500 С вище, ніж температура катода. Т=1500 ° К
Питома потужність випромінювання і питомий опір вольфраму залежить від температури. Задавшись робочою температурою підігрівача, визначають питому потужність випромінювання і питомий опір дроту підігрівача:
? =42 мкОм · см
? =8 Вт/см2
Знаючи струм і напруга напруження, розрахуємо діаметр і довжину дроту підігрівача.
Довжина дроту підігрівача повинна бути більше на величину необхідних для приварювання підігрівача до держателів 0,3 см.
Lnол=13,05 + 0,6=13,65 см
В якості ізолюючого покриття підігрівача використовують прокаленную окис алюмінію - алунд. Товщина алундові покриття 50 мкм.
Основні види конструкцій підігрівачів: петлевий, проста спіраль, бифилярно (подвійна) спіраль. Петльові підігрівачі - дріт, служіння у вигляді петлі. Їх легко виготовляти, дешеві, мають середньої довговічністю, так як доводитися розміщувати в заданому обсязі і отже брати тонку і коротку нитку. Проста спіраль - ізолюючий шар на зовнішню поверхню спіралі. Тому виграш у просторі дозволяє використовувати дріт більшого діаметру та більшої довжини. Такий підігрівач має велику довговічність, ніж петлевий. Але вартість його вище через складність виготовлення. Бифилярно спіраль - такі підігрівачі в лампах з низьким рівнем шуму. В обох спіралях підігрівача струм протікає в протилежних напрямках. Тому паразитное магнітне поле, що викликає шуми, усувається. Нагрівання катода більш рівномірний. Підігрівачі цього типу досить дороги. Виходячи з вищевказаних властивостей конструкції підігрівачів, вибираємо просту спіраль.
Розрахунок підігрівача:
Залишаючи прямі кінці рівні до місця приварювання, отримуємо довжин...
