Завод производит электронные лампы, радиолампы и вакуумные трубки

Завод Светорезерв является дистрибьютором широкого спектра электронных ламп, особенно вакуумных трубок. Наша продукция применяется в разных отраслях промышленности, научных исследованиях, в военном деле, медицине и аудио приложениях. У нас есть более 8000 наименований, а по инвентаризации, намного превышает миллион вакуумных трубок.

Фирма особенно хорошо сотрудничает с производством керамики - это металлические вакуумные трубки, триоды и тетроды, а также таких продуктов как: 

  • трубки обратной волны
  • трубки фотокамер
  • конденсаторы
  • электронно-лучевые трубки
  • трубки с холодным катодом cw магнетронов
  • показатели устройства
  • дуплексеры
  • электро-оптические приборы
  • flash-трубки
  • газовые реле
  • водородные тиратроны
  • игнитроны
  • клистроны
  • клистроны усилителя
  • магнетроны
  • модуляторы
  • осцилляторы
  • фотоумножители
  • плоские триоды
  • выпрямители
  • твердотельные заменители
  • трубки искровых промежутков
  • тетроды
  • тиратроны
  • тиристоры
  • передающие трубки
  • лампы бегущей волны
  • триоды tr
  • ограничители
  • трубные сокеты
  • видиконы
  • рентгеновские трубки 

Такие вакуумные трубки классифицируются по промышленности в которой они используются. Во-первых перейдите к соответствующей промышленности, потом просматривайте типы вакуумной трубки, или просто напишите нам что интересует.

  •  
  •  
 

В чем преимущества разработки с использованием электронных ламп?

Почему инженер может использовать вакуумную лампу вместо твердотельного транзистора? Этот вопрос особенно интересен, поскольку большинство выпускаемых сегодня инженеров не имеют опыта проектирования электронных схем.


Вакуумные лампы все еще используются в современных схемах проектирования, хотя их использование ограничено специализированными продуктами, которые обслуживают нишевые рынки.

Некоторые преимущества электронных ламп включают:

Способность выдерживать повреждения, вызванные электромагнитным импульсом, возникающие при ядерном взрыве.
Возможность работать при более высокой мощности, более высоком напряжении и более высокой рабочей температуре, чем твердотельные устройства
Уникальные тональные качества, которые делают его подходящим для звуковых усилителей/

Электронная трубка, также называемая вакуумной трубкой, устройство, обычно состоящее из герметичного стеклянного или металлокерамического корпуса, которое используется в электронных схемах для управления потоком электронов. Среди распространенных применений электронных ламп - усиление слабого тока, преобразование переменного тока (AC) в постоянный (DC), генерация колеблющейся радиочастотной (RF) мощности для радио и радаров, а также создание изображений на экран телевизора или монитор компьютера. К распространенным типам электронных ламп относятся магнетроны, клистроны, гиротроны, электронно-лучевые трубки (например, тиратрон), фотоэлементы (также известные как фототрубки), неоновые и люминесцентные лампы.
До конца 1950-х годов электронные лампы использовались практически во всех типах электронных устройств - компьютерах, радиоприемниках, передатчиках, компонентах звуковых систем с высоким качеством воспроизведения и так далее. После Второй мировой войны транзистор был усовершенствован, и твердотельные устройства (на основе полупроводников) стали использоваться во всех приложениях при малой мощности и низкой частоте. Поначалу считалось, что твердотельные технологии быстро сделают электронные лампы устаревшими. Однако этого не произошло, поскольку каждая технология стала доминировать в определенном диапазоне частот и мощности. На более высоких уровнях мощности (сотни ватт) и частотах (выше 8 гигагерц [ГГц]) преобладают электронные лампы, а на более низких уровнях - твердотельные устройства. Высокие уровни мощности всегда требовались для радиопередатчиков, радиолокационных систем и средств радиоэлектронной борьбы, а для систем микроволновой связи могут потребоваться уровни мощности в сотни ватт. Питание в этих случаях часто обеспечивается клистронами, магнетронами и лампами бегущей волны. Чрезвычайно высокие уровни средней мощности - несколько мегаватт на частотах выше 60 ГГц - достигаются гиротронами; они используются в основном для радаров дальнего космоса, микроволнового оружия и драйверов для ускорителей частиц высоких энергий.

Технология вакуумных трубок продолжает развиваться благодаря сочетанию инноваций в устройствах, расширенного понимания за счет улучшенного математического моделирования и дизайна, а также внедрения лучших материалов. Полоса пропускания, в которой работают электронные лампы, с 1990 г. увеличилась более чем вдвое. Эффективность преобразования энергии постоянного тока в ВЧ-мощность в некоторых устройствах увеличилась до 75 процентов. Новые материалы, такие как алмаз для диэлектриков, пиролитический графит для коллекторов и новые редкоземельные магниты для управления пучком, значительно улучшают энергопотребление и эффективность современных электронных ламп.


Принципы электронных ламп
Электронная трубка имеет два или более электродов, разделенных либо вакуумом (в вакуумной трубке), либо ионизированным газом при низком давлении (в газовой трубке). Его работа зависит от генерации и передачи электронов через трубку от одного электрода к другому. Источником электронов является катод, обычно металлический электрод, который выпускает поток электронов с помощью одного из нескольких механизмов, описанных ниже. Как только электроны испускаются, их движение контролируется электрическим полем, магнитным полем или обоими. Электрическое поле создается приложением напряжения между электродами в трубке, в то время как магнитное поле может создаваться вне трубки с помощью электромагнита или постоянного магнита. В своей простейшей форме электрон притягивается и ускоряется положительным электродом (пластиной или анодом) и отталкивается и замедляется отрицательным электродом (катодом). Электрическое поле может использоваться для изменения пути электронного потока, изменения количества протекающих электронов (изменения электрического тока) и изменения их скорости. Магнитное поле служит в первую очередь для управления перемещением электронов от одного электрода к другому.

Элементы простейшей электронной лампы - диода.
Элементы простейшей электронной лампы - диода.
Encyclopdia Britannica, Inc.
Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишись сейчас
Электронная эмиссия
В самом общем смысле испускание электронов является результатом направления энергии в виде тепла, столкновений атомного масштаба или сильных электрических полей на катод таким образом, что электронам внутри материала дается достаточно кинетической энергии, чтобы покинуть поверхность. . Наиболее широко используемым механизмом в электронных лампах является термоэлектронная эмиссия или электронная эмиссия за счет применения тепла.


Количество энергии, необходимое для высвобождения электронов из данного материала, известно как его электронная работа выхода. Отсюда следует, что идеальные материалы для катодов - это те, которые дают самую низкую работу выхода электронов. Барий, стронций и торий обычно используются для катодов из-за их низкой работы выхода электронов, от 1,2 до 3,5 электрон-вольт (эВ). Были обнаружены новые экспериментальные материалы, такие как скандат (сплав бария и оксида скандия) с несколько более низкими электронными функциями выхода.

Между тем, анод обычно изготавливается из хорошего проводника, такого как железо, никель или углерод, который с трудом испускает электроны при типичных рабочих температурах.

Термоэлектронная эмиссия
Когда твердые тела нагреваются до высоких температур - около 1000 ° C (1800 ° F) или выше - электроны могут испускаться с поверхности. (Это явление впервые наблюдал американский изобретатель Томас Альва Эдисон в 1883 году и известен как эффект Эдисона.) Термоэлектронная эмиссия до конца не изучена, но исследователи смогли описать ее математически, используя волновую механику.

Самые популярные модели основаны на уравнении Ричардсона-Душмана, полученном в 1920-х годах, и уравнении Ленгмюра-Чайлда, сформулированном вскоре после этого. Первый гласит, что ток на единицу площади, Дж, определяется как

Уравнение.

где k - постоянная Больцмана, A - постоянная материала и качества его поверхности и теоретически составляет около 120 ампер на квадратный сантиметр на кельвин, T - температура твердого тела, а W - его работа выхода.

Поскольку электроны излучаются под воздействием тепла, перед катодом может образоваться электронное облако. Такое облако отталкивает электроны с низкой энергией, которые возвращаются на катод. Этот ограничивающий механизм уместно назвать операцией с ограничением объемного заряда. В таком устройстве, как диод, положительное напряжение, приложенное к аноду, притягивает электроны из облака. Чем выше напряжение, тем больше электронов течет к аноду до тех пор, пока не будет достигнуто напряжение насыщения, в этот момент все испускаемые электроны перетекают к аноду (известному как ток насыщения). В режиме с ограничением пространственного заряда плотность тока J описывается законом Ленгмюра-Чайлда

Уравнение.

где Va - анодное напряжение, а d - расстояние между анодом и катодом. Ключевыми характеристиками термоэлектронной эмиссии, наблюдаемыми и предсказываемыми уравнениями (1) и (2), являются область с ограничением температуры и область с ограничением пространственного заряда. Много исследований было посвящено переходу между областями и снижению работы выхода материалов катода.

Вторичная эмиссия
Когда металл или диэлектрик бомбардируют ионами или электронами, электроны внутри материала могут приобретать кинетическую энергию, достаточную для излучения с поверхности. Бомбардирующие электроны называются первичными, а испускаемые электроны - вторичными. Количество вторичной эмиссии зависит от свойств материала, а также энергии и угла падения первичных электронов. Свойства материала характеризуются коэффициентом вторичной эмиссии, определяемым как количество вторичных электронов, испускаемых на один первичный электрон. Как правило, максимальный коэффициент вторичной эмиссии составляет от 0,5 до 1,5 для чистых металлов и возникает при энергии падающих электронов от 200 до 1000 эВ. Приблизительное распределение энергии вторичных электронов, испускаемых чистым металлом, искажено таким образом, что около 85 процентов из них имеют энергии менее 20 эВ.

Бомбардировка положительными ионами также может вызвать вторичную эмиссию, но она намного менее эффективна, чем бомбардировка электронами, потому что только небольшая часть энергии иона может быть передана (гораздо более легким) электронам.

Автоэлектронная эмиссия
На эмиссию электронов влияет электрическое поле, приложенное к катоду. Для очень сильных электрических полей электронная эмиссия становится независимой от температуры, потому что потенциальный барьер на поверхности катода делается чрезвычайно узким, и электроны туннелируют через барьер, даже если они имеют низкую кинетическую энергию. Напряженность электрического поля должна составлять около миллиарда вольт на метр, чтобы вызвать полевые выбросы.

Движение электрона в вакууме
Основой всех электронных устройств является динамика заряженных частиц в различных электрических и магнитных полях. Движение электрона в однородном поле задается простым применением второго закона движения Исаака Ньютона, сила = масса × ускорение, в котором сила действует на электрон приложенным электрическим полем E (измеряется в вольтах на метр. ). Математически уравнение движения электрона в однородном поле имеет вид

Уравнение.

в которой e - заряд электрона 1,60 × 10-19 кулонов, E - поле в вольтах на метр, m - масса электрона 9,109 × 10-31 килограмм, а dv / dt - скорость изменения скорости, которая является ускорение электрона.

Если магнитное поле также присутствует, электрон будет испытывать вторую силу, но только когда электрон находится в движении. Тогда сила будет пропорциональна произведению заряда и составляющей скорости, которая перпендикулярна электрическому полю E и плотности магнитного потока B (измеряется в веберах на квадратный сантиметр). Сила будет направлена ​​перпендикулярно как электрическому полю, так и скорости электронов.

Таким образом, электрон, движущийся параллельно электрическому полю и под прямым углом к ​​однородному магнитному полю, будет отклоняться в направлении, перпендикулярном как магнитному, так и электрическому полям. Поскольку сила постоянно перпендикулярна скорости, электрон будет следовать по идеально круговой траектории и будет поддерживать это движение со скоростью, называемой циклотронной частотой, ωc, задаваемой как e / mB. Обведенный электроном круг имеет радиус, равный mv / eB. Это круговое движение используется во многих электронных устройствах для генерации или усиления радиочастотной (РЧ) мощности.

Электрон, движущийся параллельно однородному магнитному полю, не подвержен влиянию этого поля, но любое отклонение от параллельности вызывает перпендикулярную составляющую скорости и, следовательно, силу. Эта сила придает почти параллельному электрону спиральное движение вокруг направления магнитного поля, не позволяя ему расходиться далеко от параллельного пути. Уравнение движения в любом из этих случаев имеет вид

Уравнение.

где v - скорость электрона в метрах в секунду в перпендикулярном направлении к плоскости B и v, а θ - угол между направлениями B и v. Плотность магнитного потока выражается в веберах на квадратный сантиметр (1 Вебер на сантиметр2 = 104 гаусс = 107 / 4π ампер на метр).

Интересна также ситуация, когда магнитное и электрическое поля перпендикулярны друг другу. Эта конфигурация используется в устройствах фокусировки луча, а также в классе устройств, называемых магнетронами (см. Раздел Магнетроны). В этом случае движение электронов представляет собой комбинацию поступательной и круговой траекторий. Полученная траектория представляет собой циклоиду.

Уравнений (3) и (4) достаточно для определения пути и времени прохождения электронов в электронной трубке, за исключением того, что они требуют, чтобы были известны E и B, и это может зависеть от присутствия электронов или ионов. Токи в электронных лампах в большинстве случаев достаточно малы, поэтому их влияние на магнитное поле обычно незначительно. Однако кумулятивным влиянием заряда электрона или иона (называемого пространственным зарядом) на электрическое поле нельзя пренебречь, и это вносит вычислительные трудности, если геометрия не проста. Кроме того, токи электродов настолько зависят от объемных зарядов, что рабочие характеристики электронных ламп в значительной степени определяются этими зарядами. Электрическое поле с пространственным зарядом или без него можно определить с помощью теоремы Гаусса об электростатике, которая утверждает, как электрические поля связаны с зарядами. В основном, скорость изменения E с расстоянием равна ρ / ε0, где ρ - плотность электрического заряда в кулонах на метр, а ε0 - диэлектрическая проницаемость 8,85 × 10–12 фарад на метр.

Ток на единицу площади, i, входящий в любую поверхность - как ток электрода в трубке - представляет собой скорость изменения заряда на этой поверхности во времени. Этот ток представляет собой сумму двух компонентов, одна из которых представляет собой фактическое прибытие электронов к электроду, а другая является результатом изменения индуцированного заряда при любом изменении электрического поля во времени. Таким образом, i представляет собой сумму ρv + ε0dE / dt, где v - плотность электронов, а dE / dt - изменяющееся во времени электрическое поле. При низких частотах работы или в устойчивых условиях второй член не важен. На высоких частотах все наоборот. Это уравнение и уравнение, связывающее электрические поля с зарядами, являются фундаментальными для всех явлений в высоковакуумных электронных лампах и достаточны для получения теоретических решений.

Передача энергии
Фундаментальное значение большого класса электронных устройств заключается в их способности увеличивать мощность. Это усиление мощности является результатом преобразования энергии, накопленной во внешнем источнике питания, в выходную энергию в цепи нагрузки электронного устройства. Механизм, который делает возможным это преобразование, - это изменение кинетической энергии электрона, когда он ускоряется или замедляется электрическим полем. Поскольку энергия сохраняется, РЧ поле будет увеличиваться (усиление), если электроны теряют кинетическую энергию, и, наоборот, оно уменьшается, если электроны приобретают кинетическую энергию.

Когда модулированный ток электронной конвекции течет в электрическом поле с той же частотой модуляции, передача мощности P между полем и электроном определяется выражением

Уравнение.

где lc - ток конвекции электронов, E - электрическое поле. И lc, и E - комплексные величины; подставив их значения в уравнение (5) и разделив действительную и мнимую части, получаем

Уравнение.

Уравнение.

в которой ϕl и ϕE - фазовые углы модулированного конвективного тока и электрического поля соответственно. Понимание смысла уравнений (6) и (7) может быть получено путем рассмотрения физической картины. Можно предположить, что отрицательный поток электронов (конвекционный ток) индуцирует положительные заряды на электродах, от которых исходит поле E.

Таким образом, электрон, движущийся параллельно электрическому полю и под прямым углом к ​​однородному магнитному полю, будет отклоняться в направлении, перпендикулярном как магнитному, так и электрическому полям. Поскольку сила постоянно перпендикулярна скорости, электрон будет следовать по идеально круговой траектории и будет поддерживать это движение со скоростью, называемой циклотронной частотой, ωc, задаваемой как e / mB. Обведенный электроном круг имеет радиус, равный mv / eB. Это круговое движение используется во многих электронных устройствах для генерации или усиления радиочастотной (РЧ) мощности.

Электрон, движущийся параллельно однородному магнитному полю, не подвержен влиянию этого поля, но любое отклонение от параллельности вызывает перпендикулярную составляющую скорости и, следовательно, силу. Эта сила придает почти параллельному электрону спиральное движение вокруг направления магнитного поля, не позволяя ему расходиться далеко от параллельного пути. Уравнение движения в любом из этих случаев имеет вид

Уравнение.

где v - скорость электрона в метрах в секунду в перпендикулярном направлении к плоскости B и v, а θ - угол между направлениями B и v. Плотность магнитного потока выражается в веберах на квадратный сантиметр (1 Вебер на сантиметр2 = 104 гаусс = 107 / 4π ампер на метр).

Интересна также ситуация, когда магнитное и электрическое поля перпендикулярны друг другу. Эта конфигурация используется в устройствах фокусировки луча, а также в классе устройств, называемых магнетронами (см. Раздел Магнетроны). В этом случае движение электронов представляет собой комбинацию поступательной и круговой траекторий. Полученная траектория представляет собой циклоиду.

Уравнений (3) и (4) достаточно для определения пути и времени прохождения электронов в электронной трубке, за исключением того, что они требуют, чтобы были известны E и B, и это может зависеть от присутствия электронов или ионов. Токи в электронных лампах в большинстве случаев достаточно малы, поэтому их влияние на магнитное поле обычно незначительно. Однако кумулятивным влиянием заряда электрона или иона (называемого пространственным зарядом) на электрическое поле нельзя пренебречь, и это вносит вычислительные трудности, если геометрия не проста. Кроме того, токи электродов настолько зависят от объемных зарядов, что рабочие характеристики электронных ламп в значительной степени определяются этими зарядами. Электрическое поле с пространственным зарядом или без него можно определить с помощью теоремы Гаусса об электростатике, которая утверждает, как электрические поля связаны с зарядами. В основном, скорость изменения E с расстоянием равна ρ / ε0, где ρ - плотность электрического заряда в кулонах на метр, а ε0 - диэлектрическая проницаемость 8,85 × 10–12 фарад на метр.

Ток на единицу площади, i, входящий в любую поверхность - как ток электрода в трубке - представляет собой скорость изменения заряда на этой поверхности во времени. Этот ток представляет собой сумму двух компонентов, одна из которых представляет собой фактическое прибытие электронов к электроду, а другая является результатом изменения индуцированного заряда при любом изменении электрического поля во времени. Таким образом, i представляет собой сумму ρv + ε0dE / dt, где v - плотность электронов, а dE / dt - изменяющееся во времени электрическое поле. При низких частотах работы или в устойчивых условиях второй член не важен. На высоких частотах все наоборот. Это уравнение и уравнение, связывающее электрические поля с зарядами, являются фундаментальными для всех явлений в высоковакуумных электронных лампах и достаточны для получения теоретических решений.

Передача энергии
Фундаментальное значение большого класса электронных устройств заключается в их способности увеличивать мощность. Это усиление мощности является результатом преобразования энергии, накопленной во внешнем источнике питания, в выходную энергию в цепи нагрузки электронного устройства. Механизм, который делает возможным это преобразование, - это изменение кинетической энергии электрона, когда он ускоряется или замедляется электрическим полем. Поскольку энергия сохраняется, РЧ поле будет увеличиваться (усиление), если электроны теряют кинетическую энергию, и, наоборот, оно уменьшается, если электроны приобретают кинетическую энергию.

Когда модулированный ток электронной конвекции течет в электрическом поле с той же частотой модуляции, передача мощности P между полем и электроном определяется выражением

Уравнение.

где lc - ток конвекции электронов, E - электрическое поле. И lc, и E - комплексные величины; подставив их значения в уравнение (5) и разделив действительную и мнимую части, получаем

Уравнение.

Уравнение.

в которой ϕl и ϕE - фазовые углы модулированного конвективного тока и электрического поля соответственно. Понимание смысла уравнений (6) и (7) может быть получено путем рассмотрения физической картины. Можно предположить, что отрицательный поток электронов (конвекционный ток) индуцирует положительные заряды на электродах, от которых исходит поле E.