ксидний катод непрямого напруження, тому що він має найбільшу ефективність. При цьому робочою поверхнею катода є торцева поверхня, покрита оксидом. Задаємося температурою катода Т до = 1000 К (127 В° С). Виберемо допустиму щільність струму з катода j k = 80 (мА/см 2 ) і визначаємо активну, тобто покриту оксидом, площа поверхні катода:
Розрахуємо діаметр катода d k :
В
см
Довжину катодного трубки lkвибіраем рівною 20 (мм), а оксидного шару? окс = 100 (мкм) (1).
В якості керна катода вибираємо нікелеву трубку з товщиною стінок? Ni = 100 (мкм) (1).
Внутрішній діаметр катода:
.3 Тепловий розрахунок катода
Метою теплового розрахунку є знаходження потужності, необхідної для напруження катода. Це дозволяє визначити струм напруження і розрахувати підігрівач. Потужність Pнак складається з потужності випромінювання Різлі потужності втрат Рп. br/>
Рнак = Різлі + Рп
Потужність випромінювання складається з потужності випромінювання оксиду, потужності випромінювання нікелевої трубки, потужності випромінювання абсолютно чорного тіла:
Різлі = Різ.окс + РізлNi + Різлі. АЧТ
де Різ.окс = Руд окс * Fокс;
PізлNi = Pуд Ni * FNi;
Pізл. АЧТ = РудАЧТ * FАЧТ;
де Руд окс, Pуд Ni, РудАЧТ - питомі потужності випромінювання оксиду, нікелю та внутрішньої порожнини катодного трубки соответственно.Fокс, FNi, FАЧТ - площі оксидного покриття, бічній поверхні Ni-трубки і її внутрішнього поперечного перерізу.
При Т = 1000 К питомі потужності випромінювання складають:
Рудокс = 4,1 (Вт/см2);
PудNi = 1,3 (Вт/см2);
Pуд. АЧТ = 8,34 (Вт/см2);
Різ.окс = Рудокс * Fокс = 4,1 * 0,27 = 1,15 Вт
FNi =? * dk * lk = 3,14 * 0,58 * 2 = 3,6 см2
PізлNi = PудNi? FNi = 1,3 * 3,6 = 4,68 Вт
FАЧТ = (? * dk02)/4 = см2
Pізл. АЧТ = РудАЧТ? FАЧТ = 8,34 * 0,447 = 3,7 Вт
Сумарна потужність буде рівна:
Pізл = 1,15 + 4,68 + 3,7? 10 Вт
Потужність втрат на катоді Рп складається з потужності втрат за рахунок втрат катодного введення, який служить для кріплення катода в лампі і подачі на нього потенціалу та потужності втрат за рахунок кераміки, яка зміцнює катод у лампі:
Pп = Рп.кв + Ркер;
де РКВ. тепл = втрати за рахунок теплопровідності;
Pкв.ізл = втрати за рахунок випромінювання.
де Ткв - температура катодного введення;
tкв = Тк -500 = 500 К;
?-коефіцієнт випромінювання катодного введення,? = 0,1;
Fв - площа перерізу катодного вве...
